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 встречается в нелитифицированных и слаболитифицированных осадках. Шаровидные образования состоят из высокомолекулярных веществ (молекулярная масса - 300000), вероятно белковой природы. Они обыч­но объединены в цепочки, агрегаты. Встречаются они 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 (см. раздел 3.8).

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 двгидратации, 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.