3.4.3. Постседиментационные преобразования кремнистых пород

После отложения кремнистых хемогенных и биогенных продуктов начинаются их диагенетические преобразования.

В начале диагенеза происходит распад кремнистых органоминеральных комплексов, коагулируют их кристаллозоли и кристаллогели. Аморфный опал начинает постепенно структурироваться. Сначала он образует хлопья, затем гобули, а позднее – более совершенные кристаллические формы. Затем опал постепенно переходит в неупорядочный кристобалит, и значительно позднее – в халцедон. Так образуются глобулярные и микрокристаллические опал-кристобалитовые опоки и трепелы.

В природе также широко распространены диагенетические кремнистые конкреции. Механизм образования кремнистых конкреций в принципе тот же, что и конкреций вообще. Источником кремнезема для них является седиментационный кремнезем и кремнезем, освобождающийся при диагенетическом минеральном преобразовании нестойких силикатов.

В природе известны также кремни, имеющие явно диагенетическое происхождение, но распространенные в молодых отложениях некоторых щелочных озер вулканических областей. Механизм формирования кремней здесь иной. Воды щелочных озер богаты растворимым бикарбонатом натрия, их рН достигает 11, и они способны удерживать в растворе большое количество SiO2. Местами здесь возникают накопления содовых силикатов – магадиита и др., которые с погружением исчезают, уступая место кремнистым образованиям. При этом наблюдается постепенный переход ниже указанных минеральных образований в кремния:

Образование диагенетических кремней может быть связано также с изменениями вулканических пеплов. Пеплы в диагенезе трансформируются в монтмориллонит или монтмориллонит + цеолиты. Установлено несколько стадий их преобразования. Первая стадия связана с глинизацией пепла, последующие стадии обусловлены уменьшением в породе содержания SiO2 (от 72 % до 53 %) и щелочей. Освобождающийся кремнезем отлагается либо в самом туфовом пласте, либо в соседних слоях. Свежие пеплы приурочены к верхней части разреза и ассоциируют с диатомитами, а измененные – к нижней и чередуются с порцелланитами. Последние являются более высококремнистыми породами, чем диатомиты, что связано с "добавкой" SiO₂, освобождающейся при девитрификации пепла [18, 30, 34].

Катагенетические и метагенетические преобразования кремнистых пород связаны с последующим преобразованием пород, под действием увеличивающихся температур и давлений. Однако на скорость преобразования пород влияют не только Т и Р, но и присутствующее органическое вещество.

Наиболее активное влияние на преобразование пород оказывает битуминозное сапропелевое органическое вещество. Его активная трансформация, сопровождаемая выделением СО2 и углеводородов, нарушает физико-химическое равновесие между компонентами пород и способствует активной перекристаллизации пород. При этом происходит переход микрокристаллических структур в более крупнокристаллические, осуществляется трансформация таких кремнистых минералов как кристобалит – в халцедон и кварц. Органическое вещество, если оно есть в породах, становится более высокоуглеродистым, более – черным. В порах между глобулями могут накапливаться углеводороды.

В условиях ката- и метагенетических преобразований формируются яшмы, лидиты, фтаниты, фтанитоиды, новакулиты.

Наложенные эпигенетические преобразования пород выражаются обычно в брекчировании, порообразовании и прожилковании, сопровождаемом гранобластовым агрегатом новообразованного кварца в ассоциации с рядом других минералов и УВ.

Рис. 3.4.2. Трепел. Светлая легкая порода с микроглобулярной структурой. С обильными капиллярными промежутками, впитывающими влагу. Текстуры плотные однородные. В составе принимает участие опал и скритобалит.

Рис. 3.4.3. Опока. Светлая легкая порода с микроглобулярной структурой. С обильными капиллярными промежутками, впитывающими влагу. Текстуры плотные однородные. В составе принимает участие опал и скритобалит. Удельный вес больше, чем у воды

Рис. 3.4.4. Яшма. Пестроцветная кремниевая порода крепкая хрупкая, разнообразная по цветовым оттенкам за счет примесных компонентов. Структура скрытокристаллическая, мелкозернистая, с реликтовой органогенной. Текстура неоднородная пятнистая плотная.

Рис. 3.4.5. Яшма калканская. Однородная по текстуре, структуре и цветовым оттенкам. Микроструктура реликтовая органогенная криптозернистая и аморфная. Текстура плотная.

Рис. 3.4.6. Яшма сургучная кремнистая по составу. Цвет ярко-красный. Текстура неоднородная пятнистая. Микроструктура реликтовая органогенная микрозернистая неравномерно-зернистая.

Рис. 3.4.7. Яшма пестроцветная. Текстура неоднородная пятнистая. Микроструктура реликтовая органогенная микрозернистая неравномерно-зернистая. В составе: опал, халцедон, кварц.

Рис. 3.4.8. Яшма пестроцветная. Текстура неоднородная мелкопятнистая. Микроструктура реликтовая органогенная микрозернистая неравномерно-зернистая. В составе: опал, халцедон, кварц.

Рис. 3.4.8. Фтанит. Черная кремниевая порода с жирноватым блеском. Последний обусловлен примесью битуминозного органического вещества. Текстура однородная плотная.

Рис. 3.4.9. Лидит. Черная кремниевая порода со стекляным блеском. Последний обусловлен примесью углистого органического вещества. Текстура однородная плотная.