Постседиментационные метасоматические способы образования

Конкреционные кремни широко распространены. Конкреции чрезвычайно разнообразны по форме и размерам и четко отражают прежде всего текстуру вмещающих пород, они неодинаковы и по степени концентрации и стягивания кремнезема. Щелочной характер иловых вод карбонатолитов приводит к максимальной степени стягивания и концентрации кремнезема, который становится химически подвижным. Выпадение кремнезема в твердую фазу на конкреции снижает насыщенность окружающих ее иловых вод кремнеземом, и сюда снова подтягиваются ионы кремнезема. Так может продолжаться до тех пор, пока существует градиент концентраций между приконкреционными водами и далеким окружением и пока осадок проницаем для диффузного перемещения вещества.

Процесс стягивания кремнезема, вероятно, начинается еще в стадию сингенеза, или гальмиролиза, продолжается в диагенезе и катагенезе.

Второй путь - непосредственно осаждение из иловых вод халцедона или кварца- идет при низких концентрациях SiO2 в растворе вследствие низкой кинетики процесса. Возможно, этим следует объяснить преимущественно кварц-халцедоновый состав кремней в известняках и известковых илах, тогда как в одновозрастных или даже более древних кремневых и глинистых илах они опал-кристобалитовые.

Неясна роль коллоидов при сингенезе и диагенезе, и некоторыми минералогами она отрицается, так как иловые воды недонасыщены по отношению к аморфному кремнезему. Однако экспериментально глобули были получены в растворе с концентрацией ниже растворимости биогенного опала.

Вся история преобразований минералов кремнезема и силицитов, обладающих большой хрупкостью, сопровождается брекчированием, начинающимся в сингенезе в аморфных выделениях и нелитифицированных слоях и продолжающимся до метаморфизма. Нередко разновозрастные трещины, выполненные халцедоном или кварцем многочисленных генераций, пронизывают породу нацело, и в ней часто не остается первичного целика. При всех прогрессивных преобразованиях постоянно стираются следы биогенных структур.

Метасоматические кремни, образующиеся при замещении карбонатных и других пород кремнеземом, чаще всего халцедоном и кварцем, близки к конкрециям как по способу образования (стягивание рассеянного кремнезема или привнос его иловыми и вообще подземными водами) , так и по стадиям (диагенез и катагенез) и отношению к вмещающей породе. Несмотря на условность разграничения и постепенность перехода образований этих типов, объективные отличия имеются и их полезно разграничить. Метасоматиты обычно неправильной формы, без четких границ с вмещающей породой, нередко секут ее слоистость и никогда не огибаются ею, часто по составу кремнезема и его структуре идентичны вертикальным и другим жилам, в том числе и соединяющим разные участки окремнения. Все это указывает на образование метасоматитов преимущественно уже в твердой породе на поздних стадиях преобразования, чаще всего в катагенезе (раннем и позднем), а также, вероятно, и в метагенезе. Неокремнелые участки породы после их образования уже не уплотнялись больше, чем силициты. Размеры их варьируют от микроскопических до гигантских (метры и десятки метров). Метасоматические кремни нередко несут текстуры и структуры первичных пород, но и приобретают сложные текстуры замещения с извилистыми разводами цветных зон, отличающихся также составом, т.е. разной степенью замещения кремнеземом.

Элювиальные способы образования силицитов имеют ограниченное распространение, за исключением некоторой части кремневых конкреций, образующихся в сингенезе при подводном выветривании карбонатных осадков. В настоящее время известны два-три способа образования силицитов в элювиальную стадию и отвечающие им генетические типы кремневых пород: силькреты (кремневые панцири), кремни пересыхающих щелочных озер и вулканический элювий.

Кремневые панцири (силькреты, кремневые кирассы) массивны, часто брекчированы, с пятнистой светлой или красной окраской, нередко неоднородны, с вертикальными линиями раздела или с неясной слоистостью, халцедоновые и кварцевые, редко опаловые, мощностью до 1-2 м. Образуются в результате подъема к поверхности земли капиллярной воды при дневном нагревании песков или коренных пород с кремнеземом. При этом растворенный кремнезем выпадает из испаряющегося раствора на поверхности осадков или пород в виде тончайшей пленки, которая имеет тенденцию наращивания сверху. Нижняя часть панцирей часто вмещает зерна основания, с них при их цементации начинается образование кремневого панциря.

Кремни пересыхающих щелочных озер развиваются по седиментационному натриевому силикату - магадииту NaSiO7O13(OH)3*3H2O. Он нестабилен, и при его выщелачивании образуются пластовые и конкреционные кремни - на стадии сингенеза, или гальмиролиза.

Вулкано-элювиальные кремни первично опаловые - опалиты, с характерным парагенезом: сульфаты, каолин, сульфиды железа, меди и других металлов, с серой, соединениями мышьяка, сурьмы, неслоистые, землистые, пятнистые и неоднородные. Они образуются при пропарке фумаролами и преимущественно кислыми гидротермами вулканических и осадочных пород вулканической постройки на средних стадиях развития вулканической системы (кальдерная и посткальдерная стадии). Многие компоненты первичных пород выносятся гидротермами и образуют на путях миграции гидротермные отложения, в том числе и опаловые. Оставшиеся на месте образуют вулканический элювий, нередко богатый рудами металлов и неметаллов.