Билет 21

I. Метагенез, регрессивный эпигенез.

метагенез — это стадия формирования наложенных на образования катагенеза минеральных, структурных и текстурных изменений осадочных пород — предельно уплотненных и перекристаллизуемых при температуре 200 — 350 °С и Ps + Pf > 200 МПа с участием минерализованных растворов. Термин ввели в середине XX в. советские литологи, но трактовали его различно. Н.Б.Вассоевич предложил его взамен общепринятого наименования метаморфизма. А. Г. Коссовская, Н. В.Логвиненко и В.Д.Шутов считали эту стадию промежуточной между катагенезом и метаморфизмом, как впоследствии и Н. М.Страхов. Метагенез может рассматриваться как самая начальная стадия метаморфизма, а в старой трактовке — предметаморфическая стадия литогенеза.

1. Уплотнение пород практически достигает предела;

2. Система взаимосвязанных пор исчезает и начинается господство химических реакций между зернами в твердом состоянии => появляются первые признаки сланцеватых вторичных текстур. В песчаниках, например, происходят массовое окварцевание либо альбитизация периферийных участков обломочных зерен полевых шпатов; возникают принципиально новые микроструктуры рекристаллизационного или рекристаллизационно-грануляционного бластеза кварца. Бластез служит надежным признаком РТ-активизации и начала метагенетической стадии.

3. Скачкообразно активизируются процессы минеральных трансформаций слоистых силикатов в обломочных и глинистых породах: гидрослюды -> серицитоподобная слюда, каолинит -> диккит, а хлориты -> магнезиальные хлориты; смектиты, биотиты не сохраняются нигде. Продолжается начавшаяся при катагенезе термическая дегидратация глинистых и некоторых других минералов.

4. Аномально высокие водно-флюидные давления обусловливают развитие в породах параллельно ориентированных швов флюидоразрыва и текстур кливажа. В обстановках повышенных односторонних давлений кливаж наследует кристаллизационная сланцеватость, не совпадающая с пространственными ориентировками седиментогенной слоистости.

На стадии метагенеза аргиллиты превращаются в глинистые сланцы, при наиболее интенсивном преобразовании — в филлитовидные сланцы. Песчаники становятся крепко сцементированными («кварцитовидными»); а по сути своей они превращены в метапесчаники, потому что под микроскопом у них невозможно увидеть ни одного зерна, полностью сохранившего свою изначальную форму. Метаморфизация осадочной толщи имеет еще избирательный характер. Полную метаморфизацию претерпевают лишь отдельные литотипы. Это угли, становящиеся тощими либо антрацитами, и многие известняки и доломиты, перекристаллизованные в мраморы.

Чаще всего метагенезу бывают подвержены породы покровно-складчатых систем, в тектонически подвижных поясах (герциниды Урала, мезозоиды Верхоянья, альпиды Большого Кавказа и др.), т.е. там. где бассейны породообразования претерпели инверсионные воздымания, стрессовые нагрузки и эндогенные флюидно-палеотермальные воздействия.

Регрессивный эпигенез.

Отечественный литолог Л.Б. Рухин в 1953 г. стал выделять регрессивный эпигенез. Регрессивные процессы, побуждаются воздыманием пород или малоинтенсивными глыбово-складчатыми дислокациями на инверсионной стадии эволюции БП. Регрессивно-эпигенетические процессы всегда имеют наложенный характер, а потому относятся к категории низкотемпературных вторичных изменений.

При очень существенном воздымании горных пород регрессивно-эпигенетические процессы могут сомкнуться с гипергенными. Их общая сущность: появление в породе не свойственных ей физико-химических качеств (разуплотнение) и не свойственных фациальным обстановкам ее формирования и даже «запрещенных» для этих обстановок минеральных новообразований.

Регрессивно-эпигенетические новообразования бывают присущи таким участкам стратисферы, которые испытывали погружения вперемежку с инверсионными воздыманиями (например, в пределах чехла Западно-Сибирской эпипалеозойской плиты) либо с латеральными тектоническими смещениями своих отдельных блоков.

Другим проявлением регрессивного эпигенеза на начальных его этапах служит массовая каолинизация пород (чему способствуют низкие значения рН воды). Каолинит может путем трансформаций замещать более ранний аутогенный хлорит, а также развиваться по терригенным биотитам и плагиоклазам. Зоны массовой вторичной каолинизации приобретают пластово-линзовидный характер, отчего их можно ошибочно принять за погребенные коры выветривания. Для того чтобы отличить последние, надо детально исследовать их профиль и установить наличие или отсутствие в нем признаков преемственности от состава подстилающих пород.

II. Смешанные глинисто-карбонатные породы.

Если нам удается петрографически доказать вторичность доломита, заместившего изначальный известковый материал, то лишь в таком случае мы вправе употребить генетический термин с суффиксом «изир»: известняк доломитизированный.

Треугольник глина - известняк - доломит.

1. Глина - известняк:

Глина(95%) - известковистая глина(75%) - глинистый мергель(50%) - мергель(25%) - глинистый известняк(5%)

2. Известняк - доломит:

Известняк(95%) - доломитистый известняк(95-75%) - доломитовый известняк(75-50%) - известковый доломит(50-25%) - известковистый доломит (25-5%) - доломит(5%)

3. Глина - доломит:

Глина(95%) - доломитистая глина(75%) - доломитовый глинистый мергель(50%) - доломитовый мергель(25%) - глинистый доломит(5%). Все остальное - комбинации.

Смешанные карбонатно-глинистые и глинисто-карбонатные породы развиты гораздо шире. Большинству из них издавна присвоен термин мергели. При обособлении этой группы был нарушен общепринятый принцип породной группировки по наличию 50 % и более породообразующего компонента. Авторы современных классификаций стремятся как-то обособить 50%-й барьер. Они именуют «истинными» или «чистыми» мергелями только те породы, которые содержат 50 — 75 % карбонатного и, соответственно, 50 — 25 % глинистого материала. Однако добиться такого ранжирования на практике полевых геологических наблюдений практически невозможно. Для этого нужен анализ растворением породных навесок в крепких кислотах и взвешиванием нерастворимых остатков.

В массовых масштабах все это реализовать нелегко и не всегда целесообразно. По этой причине до сих пор на практике бытует старый способ диагностики мергелей как многовариантных смесей, в которых содержание карбонатного и глинистого вещества ограничено рубежами, приближающимися к 75 и 25%. И в англоязычной литературе мергелем называют глинисто-карбонатную породу в пропорциях смешения с содержанием глины 35 и карбоната

III. Каустобиолиты.

Каустобиолитами или горючими, а также органическими породами, называются геологические образования, больше чем наполовину состоящие из органических «минералов», или компонентов. Это особая группа горных пород, наиболее специфичная для нашей планеты, включающая наряду с твердыми также и жидкие горные «породы» — нефти (возможно, и газ), формирующаяся в основном за счет необычного источника — тел организмов, которые в свою очередь строят органическое вещество своих тел из атмосферных газов и воды под влиянием энергии Солнца. По экономическому значению, т. е. по той роли, которую они играют в экономике, политике и жизни человека, каустобиолиты превосходят все другое минеральное вещество, добываемое человечеством.

Лучше разработаны частные классификации, раздельно рассматривающие твердые, жидкие или газовые образования либо разделяющие их прежде всего по природе органического вещества — на гумолиты и битумолиты. Например, И. И. Аммосов с соавторами твердые горючие ископаемые подразделяет на 3 типа и 7 подтипов:

Гумолиты

1. Гумиты — в основном из лигнин-целлюлозных веществ

2. Липтобиолиты — из смол, восков, оболочек спор, кутикулы

Сапропелиты

3. Телосапропелиты — сохраняется форма или анатомическое строение водорослей и других богатых жирами организмов

4. Сапроколлиты — исходный сапропелевый материал на месте залегания превращен в бесструктурную массу

Органофлюидолиты

5. Нафтолиты — из мигрировавших углеводородных флюидов разного генезиса

6. Антрафлюидолиты — из мигрировавших термогенных углеводородных флюидов угольного ряда

7. Некромофлюидолиты — в основном из некрокислот, мигрировавших за пределы торфяника в виде растворов, суспензий и эмульсий, ограниченно взаимодействовавших с термогенными флюидами разного исходного материала.

Жидкие и газовые горючие ископаемые, или нефть и газ — это своеобразные каустобиолиты, большей частью встречающиеся не в твердом состоянии. Их чаще всего называли «битумами», «битумными образованиями», что подчеркивало их общее свойство — поведение как битумного вещества, т. е. растворимость в органических растворителях — хлороформе и спиртобензольной смеси. Узкое понятие «битумы» не включает углеводородные газы, так как это «жидкие (нефти), полужидкие (мальта) и твердые их производные (асфальт, асфальтит, озокерит и т. д.)».