Значення рН і Eh в осадках

У морських осадках Н. Страхов виділив відновне та кисле середовище. Зона окислення охоплює лиш верхній шар осадку (h) від долей до декількох см. В цій зоні Eh має додатні значення до декількох сотень мілівольт. Тут відбувається окислення Сорг., а в осадках проходить відновлення сульфатів, виділення Н₂СО₃, утворення Fе-Mn конкрецій. Нижче розвивається відновна зона, де Eh має відновні значення до декількох сотень мілівольт. В ній формуються оксиди заліза, карбонати кальцію, марганцю, сульфіди металів. Тут рН характеризується лужно-кислотними значеннями і мало відрізняється від води, що оточує осадок.

Осадок, що утворився на поверхні суші чи дні водойми – це неврівноважена система й відсутність фізико-хімічної та біохімічної рівноваги в осадку – це рушійна сила діагенезу. В результаті взаємодії між складовими частинами в середині осадку та взаємодії його з навколишнім середовищем виникає більш-менш врівноважена система.

Основні процеси на стадії діагенезу, причини, фактори та наслідки діагенетичних змін

У стадії діагенезу відбуваються такі процеси:

1. Ущільнення осадку під впливом вищезалягаючих осадочних товщ.

2. Дегідратація або гідратація осадку.

3. Переробка осадку мулоїдами та бактеріями.

4. Утворення стійких мінеральних модифікацій за рахунок нестійких.

5. Розчинення й розкладання нестійких складових частин осадку.

6. Мінеральні новоутворення.

7. Кристалізація й перекристалізація.

Ущільнення осадку

Осадок на стадії седиментогенезу має невисоку густину. У глинистих мулів – 1,2-1,3% г/см³, піщаних, алевритових породах, що накопичились у воді (1,5-1,7, а в тих, що на суші – 1,3-1,4 г/см³. На кінець стадії діагенезу внаслідок ущільнення, віджимання води густина глинистих осадків збільшується до 1,6-1,8 г/см³, пісковиків, алевролітів – до 1,7-1,9 г/см³.

Дегідратація й гідратація осадків

Осадки, що утворилися у водному середовищі мають 75-85% води. У процесі ущільнення вода віджимається й переміщається у вищезалягаючі шари. Під кінець діагенезу з осадку виділяється до 50% води. Осадки, що утворилися на суші (еолові піски, лес) одержують вологу з підстилаючих шарів у процесі дифузії, або за рахунок атмосферних осадів.

Переробка осадку мулоїдами та бактеріями

Переробка осадку організмами відбувається як на суші, так і у водоймах. Найінтенсивніше переробляються тонкодисперсні осадки (пелітові, карбонатні, фосфатні) у водоймах із підвищеним вмістом С_орг. Головна роль у переробці осадків належить бактеріям та мулоїдам, черв’якам у самих верхніх шарах (перші десятки см) осадку.

Незначну роль при переробці осадків має коріння рослин.

Утворення стійких мінеральних модифікацій за рахунок нестійких

Відбувається в зоні осадкоутворення, в у мовах надлишку екзогенної енергії, коли усюди виникають малостійкі модифікації мінералів, що володіють певним запасом енергії. При захороненні осадку вони віддають цю енергію, а самі утворюють більш стійкі модифікації мінералів.

Приклади: перехід гідротроїліта FeS·nH₂O→FeS₂ (пірит або марказит); арагоніту в кальцит; опалу в халцедон та ін.

Розчинення й розкладання нестійких складових частин осадку

Цей процес в основному залежить від фізико-хімічних і біологічних властивостей середовища. Велика роль належить Eh і pH середовища, складу розчинених у ньому солей і газів, їх концентрації.

Наприклад, при рН<7 у річкових водах кальцит розчиняється, подібне відбувається і в холодних морських водах рН>8. Кальцитові сполуки розчиняються тут за рахунок підвищеної кількості Н₂СО₃, що сприяє переходу малорухомого карбонату в легкорозчинний бікарбонат.

У теплих водах морських басейнів, де Н₂СО₃ небагато, рН>8 – середовище лужне й сприятливе для збереження карбонатів кальцію в осадку.

Органічна речовина (С_орг.) в арідних умовах (пустелі, напівпустелі практично повністю розкладається, а в гумідних (особливо у водному середовищі) С_орг. добре зберігається.