Все о геологии Геовикипедия 
wiki.web.ru 
   
 Все о геологии  Конференции: Календарь / Материалы  Каталог ссылок    Словарь       Форумы        В помощь студенту     Последние поступления
Статьяnstab-mainСтатья ОбсуждениеtalkОбсуждение Просмотр  

Диагенез

Диагенез (от греч. диагенезис - перерождение) - перерождение осадков в осадочную породу. Выражается в уплотнении осадка и в преобразовании его минерального вещества. Это совокупность природных процессов преобразования рыхлых осадков на дне водных бассейнов в осадочные горные породы в условиях верхней зоны земной коры. Понятие диагенез введено в науку немецким геологом В. Гюмбелем (1888), который вкладывал в него всю совокупность изменений осадка от первоначального его вида вплоть до превращения в метаморфические горные породы. Позднее (немецким геологом Й. Вальтером, советским геологом акад. А.Е. Ферсманом и др.) понятие "диагенез" было сужено. Под диагенезом понимается только преобразование осадка в собственно осадочную породу. Более поздние превращения осадочной породы относятся к стадиям катагенеза и метагенеза. Диагенез мыслится при этом как этап физико-химического уравновешивания осадка, представляющего собой первоначально неравновесную физико-химическую систему, резко обводнённую и богатую органическим веществом как живым (бактерии), так и мёртвым. На самом раннем этапе процесса уравновешивания организмы поглощают свободный кислород иловой воды, после чего начинается редукция окислов Fe3+, Mn4+, V5+ и др., а также SO42-. Среда из окислительной превращается в восстановительную. Имеющиеся в осадке твёрдые биогенные фазы SiO2, СаСО3, MgCO3, SrCO3 и др. веществ, длительно соприкасавшихся с ненасыщенной ими водой, постепенно растворяются до стадии полного насыщения растворов. Одновременно между катионами, находящимися в поглощённом состоянии на мицеллах глинистых минералов, и катионами иловой воды происходит обмен. Органическое вещество, разлагаясь, частично переходит в газы (CO2, NH3, H2S, N2, СН4), воднорастворимые соединения, накапливающиеся в воде, а также в более устойчивые соединения, сохраняющиеся в твёрдой фазе осадка. В итоге этих процессов водный раствор, пропитывающий осадок, особенно глинистый, меняет свой состав. Количество сульфатов в водном растворе резко уменьшается, повышается щёлочность и происходит обогащение Fe2+, Mn2+, SiO2 и органическим веществом. Вместо O2 накапливаются H2S, CH4, CO2, NH3, Н2 и др. Таким образом возникает геохимический мир, резко отличный от геохимического мира наддонной воды. Формирование специфических иловых растворов сопровождается двумя процессами. Первый заключается в обмене веществ между наддонной водой и иловым раствором. При этом исчезающие из осадка в ходе диагенеза O2 и SO42- (а вместе с сульфатным ионом также Ca2+ и Mg2+) интенсивно диффундируют в иловый раствор из наддонной воды и поглощаются илом, а газы (CО2, NH3 и др.), накопившиеся в илах, вместе с Fe2+, Mn2+, SiO2Fe2+, CaCO3 и др. компонентами медленно диффундируют в наддонную воду. Обмен веществ захватывает осадок на глубину 2 - 4 м. В результате второго процесса, протекающего только в илах, происходит осаждение из иловой воды тех комбинаций ионов, которые пересыщают её. Образуются аутигенные минералы - глауконит, фосфориты, сидерит, родохрозит, сульфиды Fe, Pb, Zn, Cu, вивианит, цеолиты и др. Различают два этапа диагенетического минералообразования: окислительный, приуроченный к самой верхней плёнке осадка, ещё содержащей свободный O2, и восстановительный, охватывающий более глубокие слои, лишённые O2, и характеризующийся редукционными процессами.

К главным изменениям осадков при диагенезе могут быть отнесены:

  • Обезвоживание и уплотнение, возникающие под давлением накопившихся новых слоев осадка.
  • Цементация, происходящая из-за наличия различных химических соединений, заполняющих поры и пустоты и цементирующих частицы осадка. Цементирующими веществами чаще всего являются кремнезём, оксиды железа, карбонаты и другие, что в ряде случаев находит отражение в названиях горных пород, например железистый песчаник, известковистый песчаник и т. п.
  • Кристаллизация и перекристаллизация, особенно проявляющиеся в мелкозернистых и иловых хемогенных и органогенных осадках, состоящих из легко растворимых минералов. Это может приводить к переходу опала в халцедон, а затем кварц. Из аморфных гелей образуются кристаллические формы глинистых и других минералов. Очень быстрая кристаллизация характерна для органической основы коралловых рифов, преобразующейся в кристаллические известняки.
  • Образование конкреций. В процессе диагенеза формируются различные новообразования, отличающиеся друг от друга по составу и форме нахождения. Некоторые из них бывают рассеяны по всей толще осадка, например глауконит, пирит, сидерит и другие минералы. Но часто новообразования концентрируются вокруг каких-либо центров и образуют конкреции шаровидной, почковидной, лапчатой, вытянутой формы. Размеры их от нескольких миллиметров до больших конкреционных линз, протягивающихся на несколько метров. При значительной концентрации фосфорных, железистых и других конкреций они становятся объектом промышленных разработок.

Всю совокупность сложных процессов образования осадков (седиментогенез) и осадочных горных пород (диагенез) Н.М. Страхов предложил называть литогенезом (греч. "литос" - камень), являющимся объектом изучения науки "литология".


Литература

  • Страхов Н.М. Диагенез осадков и его значение для осадочного рудообразования. // Изв. АН СССР. Серия геологическая, 1953, №5
  • Страхов Н.М. Основы теории литогенеза, 2-е изд., т. 2. // М., 1962
  • Волков И.И., Севастьянов В.Ф. Перерасиределение химических элементов в диагенезе осадков Чёрного моря. - В кн.: Геохимия осадочных пород и руд. М.: Наука, 1968
  • Короновский Н.В., Якушова А.Ф. Основы геологии: Диагенез и последиагенетические изменения осадочных пород

Последнее изменение этой страницы: 05:04, 21 октября 2011.
К этой странице обращались 14 895 раз.
Rambler's Top100