- •Н.Ф. Столбова основы седиментогенеза
- •Оглавление
- •Введение
- •Часть 1. Основы седиментогенеза
- •Элементный состав осадков
- •1.2. Компоненты осадочных пород
- •1.2.1. Обломочные аллотигенные компоненты
- •1.2.2. Аутигенные компоненты
- •1.2.3. Органогенные компоненты
- •Строматолиты рифея
- •1.2.4. Растительные остатки
- •1.2.5. Битуминозные компоненты
- •1.2.6. Вулканогенные компоненты
- •1.2.7. Космогенные компоненты
- •1.3. Структуры осадочных пород
- •1.3.1. Структуры обломочных пород
- •К структуре обломочного материала
- •1.3.2. Структуры глинистых пород
- •1.3.3. Структуры хемогенных пород
- •1.3.4. Структуры органогенных пород
- •1.4. Текстуры осадочных пород
- •1.4.1. Внутрипластовые текстуры
- •1.4.2. Слоистость и особенности ее изучения
- •Морфологические типы слоистости
- •Наиболее распространенные генетические типы слоистости
- •1.4.3. Текстуры поверхностей напластования
- •Текстуры верхней поверхности пласта
- •Текстуры нижней поверхности пласта
- •1.5. Конкреции и другие включения в породах
- •1.6. Пористость и проницаемость
- •Часть 2. Стадии, типы и фации седиментогенеза Условия становления осадка
- •2.1. Мобилизация вещества
- •2.2. Транспортировка вещества и его дифференциация
- •2.3. Отложение и накопление осадка
- •2.4. Типы седиментогенеза
- •2.5. Анализ особенностей формирования осадка
- •2.6. Фации седиментогенеза и седиментогенеза-диагенеза
- •Фации седиментогенеза
- •Фации седиментогенеза-диагенеза
- •2.7. Эпигенез – процесс преобразования осадка и пород
- •Наложенный эпигенез
- •Порообразование
- •Карбонатизация
- •Каолинизация и окремнение
- •Цеолитизация
- •Сульфатное и хлоридное минералообразование
- •Сульфидизация
- •Битуминизация
- •Часть 3. Особенности формирования и преобразования хемогенно-органогенных пород
- •3.1. Алюминиевые породы
- •3.1.1. Источник и мобилизация вещества
- •3.1.2. Транспортировка и накопление вещества
- •З.1.3. Диагенез
- •3.1.4. Преобразование алюминиевых пород
- •3.2. Железные породы
- •3.2.1. Источники мобилизация вещества
- •3.2.2. Транспортировка и накопление вещества
- •3.2.3. Диагенез
- •3.2.4. Преобразование железных пород
- •3.3. Марганцевые породы
- •3.3.1. Источник и мобилизация вещества
- •3.3.2. Транспортировка и накопление вещества
- •З.З.З. Диагенез
- •3.3.4. Преобразование пород
- •3.4.1. Источник и мобилизация кремнезема
- •3.4.2. Транспортировка и накопление
- •3.4.3. Постседиментационные преобразования кремнистых пород
- •3.5. Карбонатные породы
- •3.5.1. Источник и мобилизация материала
- •3.5.2. Накопление карбонатных осадков
- •3.5.3. Диагенез
- •3.5.4. Эпигенетические преобразования пород
- •3.6. Фосфатные породы
- •3.6.1. Первичные источники и мобилизация фосфора
- •3.6.2. Транспортировка и накопление вещества
- •3.6.3. Диагенез
- •З.6.4. Преобразование фосфатных пород
- •3.6.5. Литогеохимические особенности фосфоритов
- •3.7. Соляные породы
- •3.7.1. Источники и мобилизация вещества
- •3.7.2. Транспортировка, осаждение и накопление солей
- •3.7.3. Постседиментационные преобразования соляных пород
- •3.8. Каустобиолиты
- •3.8.1. Источник вещества
- •3.8.2. Транспортировка и накопление органического вещества
- •3.8.3. Диагенез
- •3.8.4. Преобразование каустобиолитов на стадиях катагенеза и метагенеза
- •3.8.5. Наложенный эпигенез
- •Список литературы
- •Основы седиментогенеза
3.6.3. Диагенез
Диагенез осадков, содержащих пятиокись фосфора, протекает преимущественно в среде, обедненной кислородом, в условиях режима переходной кислотности – от низких к высоким значениям рН.
Начинается диагенез с биохимического разложения растительных и животных остатков, синтеза коллоидных и органоминеральных соединений. Обилие ОВ, сопутствующего фосфатонакоплению, обусловливает сложность и разнообразие продуктов биохимического синтеза. По мере развития диагенеза, при усилении дегидратации и уплотнения, происходит старение коллоидов и распад органоминеральных соединений. При этом образуются фосфатные сгустки, комочки, овоиды, оолиты, пеллеты. В условиях длительного диагенеза, с меняющимся режимом физико-химических параметров, возникают сложнопостроенные, концентрически-зональные и радиально-лучистые желваковые стяжения фосфатных компонентов. Завершается диагенез формированием фосфатных конкреций и поликонденсацией коллоидных форм ОВ. Последнее обусловливает становление аморфного или структурного керогена, обычно сопровождающего фосфориты.
Аналогичные структурные преобразования претерпевают минеральные примесные компоненты: карбонаты, силикаты, сульфиды и окислы железа. Из биогенных, аморфных и кристаллоколоидных структурных форм они постепенно преобразуются в колломорфные, глобулярные и кристалломорфные агрегаты, а затем – в кристаллически-зернистые минеральные массы.
Органическое вещество в диагенезе фосфоритов имеет особо важное значение, поскольку именно в его составе в осадке оказывается геохимически подвижный органический фосфор, мобилизуемый при формировании фосфатных стяжений. При литификации стяжений в диагенезе содержание органического вещества резко понижается, оно диспергируется, распадается, перемещается, часто за пределы стяжений конкреций, в основную массу породы.
Органическое вещество при рассмотрении в растровом электронном микроскопе [2] обнаруживает интересные формы: это остатки микрофлоры, в частности сульфат редуцирующих бактерий, гроздьевидные образования размером – 0,2-0,5 – 0,02-0,03 мкм и шаровидные проявления.
Гроздьевидные образования состоят из низкомолекулярных органических веществ (молекулярная масса 1000-10000) и встречаются в нелитифицированных и слаболитифицированных осадках.
Шаровидные образования состоят из высокомолекулярных веществ (молекулярная масса – 300000), вероятно белковой природы. Они обычно объединены в цепочки, агрегаты, встречаются в уплотненных и плотных осадках, литифицированных породах. Органические образования такого типа принято относить к стяжениям, сформировавшимся в результате коагуляции растворенных органических веществ.
Исследования геохимических и физических особенностей органического вещества молодых и древних фосфоритов всех крупнейших бассейнов мира провели Т. Повел, П. Кук и Д. Маккирди в 1987 году. Они установили, что захороненное органическое вещество в них представлено керогеном типа II.
З.6.4. Преобразование фосфатных пород
Катагенетические и метагенетические преобразования фосфатных пород заключаются, прежде всего в раскристаллизации аморфного и коллоаморфного фосфатного вещества, в освобождении апатита от коллоидного органического вещества; в освобождении от органоминеральных примесных компонентов. Этот процесс сопровождается пятнистым осветлением пород, появлением структурных неоднородностей, проявлением битуминозности.
Особенно четко "старение" фосфоритов проявляется в структуре.
Стекловидные и гелеобразные массы фосфатного вещества, твердея, начинают структурироваться. Еще в слаболитифицированном материале появляются хлопья, натеки, сгустки, трещины дегидратации, веретенообразные формы и, наконец, глобули и зерна. Развитие ката- и метагенеза сопровождается пятнистым появлением микрокристаллических сноповидных и радиально-лучистых агрегатов, конкреций, микрозернистой массы.
В массе фосфатного вещества появляются пятна, реагирующие на поляризованный свет, и пятна, полностью раскристаллизованные в мелкозернистый, равномернозернистый апатитовый агрегат. Сопутствующие минералы также перекристаллизовываются в более крупнозернистые идиоморфные массы.
Наложенный эпигенез фосфоритов проявляется в виде обильной битуминизации и сульфидизации пород, в появлении хрупких деформаций, катаклаза, прожилковании, брекчирования. В качестве новообразований отмечается прожилковый друзовидный апатит, битуминозные флюидные проявления, агрегаты перекристаллизованного кальцита, кварца, новообразованных алюмофосфатов и минералов свободного глинозема, а также минералов урана.