Глава 3

1. Стадии и форма седименто- и литогенеза

Индивидуальная история почти каждой осадочной породы весьма длительна, осадочные породы практически постоянно меняются (Гри­горьев, Мякишев, 1969), и в этом они также не похожи на магматиче­ские породы, которые образуются быстро, фактически мгновенно, при застывании магмы и ее кристаллизации, и потом они в течение сотен миллионов лет почти не меняются, если не попадают в зону гипергенеза. А становление осадочных пород постепенное, они проходят много стадий образования и преобразования, начиная с мобилизации вещества для бу­дущих осадков, его перемещения к месту отложения, самого процесса седиментации, или накопления осадка, чем заканчивается надстадия се- диментогенеза (Заславский, 1983; Зорин, 1979; Крюков, 1971; Налив- кин, 1955-1956; Океан, 1971; Современные ..., 1961; Степанов, 1983). После накопления осадка наступает вторая важнейшая стадия — обра­зование из осадка породы, — которая называется чаще всего диагенезом. Образовавшаяся осадочная порода, попадая на все бблыние глубины с повышающимися температурой и давлением, вынуждена приспосабли­ваться к ним и сильно меняться, так как ее составные части и строение были сформированы в совсем иных термодинамических условиях экзо­сферы. Эти изменения называются катагенезом и метагенезом. Послед­няя стадия — преддверие полного метаморфизма.

Таким образом, формирование осадочных пород проходит следую­щие надстадии и стадии (Тимофеев и др., 1974 и др.):

1. Седиментогенез. *

1. Мобилизация: выветривание и вулканизм.

2. Перенос, или миграция, вещества.

3. Накопление, или седиментация.

2. Литогенез.

4. Диагенез.

5. Катагенез, или эпигенез.

6. Метагенез.

Большинство пород проходит все эти стадии. Однако в истории мно­гих пород ряд стадий выпадает либо они еще не вступили в превращения той или иной стадии. Хотя формально мобилизация вещества выделяет­ся в истории каждого осадка и породы, но, если рассматривать по суще­ству и в особенности по формам, ее можно не различать в образовании элювиальных пород. В самом деле, кора выветривания формируется по готовым, существующим и любым породам, вещество которых уже мо­билизовано, т.е. собрано вместе за цикл прежнего породообразования, а

к данному этапу мобилизация уже не имееФ отношения. В истории авто­хтонных углей отсутствует форма мобилизации — выветривание (как и вулканизм), т.е. не выделяется стадия мобилизации в этих литологиче­ских формах. Естественно, биологические формы мобилизации (погло­щение СОг из воздуха, воды, минеральных веществ и азота из почвы) происходят, как и химические формы мобилизации, при формировании пород коры выветривания. Точно так же формируются биорифы, без вы­ветривания и вулканизма, а мобилизация вещества совершается на бо­лее низком, биохимическом уровне. Выветривание отсутствует при об­разовании туфов, но здесь вещество мобилизуется вулканическим, а именно эксплозивным (взрывным) способом. В истории каких еще пород отсутствует стадия выветривания?

Перенос как стадия седиментогенеза не выделяется в истории кор вы­ветривания (хотя внутрикоровое перемещение вещества и энергии зна­чительно, но это более низкий уровень процессов), автохтонных углей, рифов и других биогенных накоплений на месте жизни организмов. Се­диментация, или накопление вещества, — центральная и обязательная стадия для каждого осадка и породы, поэтому она выделяется в истории каждой породы, хотя это накопление происходит в разных формах, а иногда выделение такой стадии в литогенетическом смысле становится в значительной мере формальным. Так, в корах выветривания накопле­ние произошло до данного цикла седиментогенеза, и к формирующимся породам оно не имеет прямого отношения. Внутрикоровое накопление, например руд железа или алюминия, конечно, происходит, но это более глубокий, химический уровень. Перенос и накопление так тесно связа­ны друг с другом, что их часто трудно разделить. Например, отложен­ный в паводок песок в русле реки можно рассматривать как прошедший стадию накопления (и он действительно может, при счастливом поворо­те событий и процессов, перейти в ископаемое состояние), но можно считать, что он еще находится в стадии переноса, так как в следующий паводок он почти обязательно будет взмучен и перенесен ниже по тече­нию. Все зависит от игры экзогенных сил и интерференции процессов. Этот пример показывает, что литология — это живая геология (Алли­сон, Палмер, 1984), а ее объект — постоянно развивающийся природный организм. Иногда, согласно сказанному, можно объединить перенос и накопление в стадию седиментогенеза в узком смысле слова (s. str.).

Диагенез проходят практически все породы, а осадки из этой ста­дии еще не вышли. Но свежие осадки нередко и не вошли в нее. Про­цесс литогенеза, только начавшись, может прекратиться, если эти слои будут снова подняты в зону гипергенеза и подвергнутся выветри­ванию. Иногда диагенез может вообще не начинаться, а отложенные осадки тотчас же вступают в стадию выветривания, как на суше (на­пример, лёсс), так и под водой (в областях очень медленной седимен­тации или прекращения ее).

Катагенез прошли не все породы, многие платформенные не вышли из этой стадии, независимо от их геологического возраста: кембрийские синие глины Прибалтики остаются еще пластичными, т.е. находятся на подстадии раннего катагенеза. Рифейские песчаники Прибалтики всту­пили в поздний катагенез.

Метагенез, или метаморфизация осадочных пород, происходит лишь в геосинклинальных или подобных глубоко прогибающихся зонах при повышенном тепловом потоке, что осуществляется на платформах толь­ко в авлакогенах и рифтах.

Таким образом, литогенез понимается широко (s. latum) как породо- образование в целом, т.е. включает все стадии, начиная с мобилизации и кончая метагенезом; более узко, по Н.М. Страхову, как первые четыре стадии (от мобилизации до диагенеза включительно), и еще более узко, как непосредственное породообразование (s. str.), по П.П. Тимофееву и др. (1974, 1978), обнимающее три последние стадии — диагенез, катаге­нез и метагенез. Вероятно, можно рекомендовать первое и третье пони­мание. Когда надо сказать кратко о всей истории породы и о всем осадоч­ном породообразовании, можно употребить термин “литогенез” в самом широком смысле. Действительно, коры выветривания, образующиеся в надстадию седиментогенеза, не являются осадками, их образование луч­ше называть также литогенезом.