Этапы образования и существования осадочных пород
|
Каждая осадочная порода представляет собой результат действия закономерных физико-механических, физико-химических или биологических процессов, происходящих в зоне осадкообразования, которая включает в себя всю гидросферу Земли, нижнюю часть ее атмосферы и верхнюю часть литосферы. История образования и существования осадочных пород в литосфере подразделяется несколько последовательных этапов (рис. 1.1).  Этап выветривания материнских пород — начальный этап образования будущих осадочных пород. Основная масса вещества, из которого образуются осадочные породы, формируется в процессах выветривания па земной поверхности различных горных пород, называемых материнскими. Процессы выветривания ведут к раздроблению, измельчению вещества материнских пород, сопровол<даемому обычно химическим преобразованием минералов материнских пород. Продукты выветривания характеризуются непрерывно возрастающей дисперсностью вещества от грубодисперсных (обломочных) систем, через субколлоидные и коллоидные системы к ионным, или истинным, растворам. Этап переноса продуктов выветривания. Процессы эрозии и денудации, развивающиеся в зонах выветривания, приводят к тому, что продукты выветривания начинают мигрировать, перемещаться по поверхности земли, переносимые главным образом водными потоками, а также ветром и льдом. Для грубо-дисперсного, обломочного осадочного вещества этот этап относительно прост и короток. Обломки материнских пород быстро выпадают из путей миграции, образуя осадки. Субколлоидные и коллоидные продукты выветривания в виде более или менее устойчивых систем могут иметь более сложную историю перемещения в зоне осадкообразования. Тем не менее в результате процессов коагуляции коллоидные системы также образуют осадки. Наиболее сложна судьба продуктов выветривания, образующих истинные растворы. Такие продукты могут мигрировать в гидросфере земли очень длительное время (десятки и сотни миллионов лет). Относительно менее подвижные, менее растворимые ионные компоненты, такие как кремнезем, карбонаты кальция и магния, фосфаты и некоторые другие, могут извлекаться из путей миграции организмами, использующими их для построения своих скелетных частей (например, раковин); либо легко выпадают в осадок даже при незначительном повышении их концентрации в природных растворах. Высокорастворимые соединения (сульфаты и хлориды кальция, калия, магния и ряда других элементов) образуют осадки лишь в случае очень интенсивного испарения природных растворов, обычно в условиях жаркого, аридного климата. Этап осаждения продуктов выветривания. Происходит пространственное разобщение, дифференциация этих продуктов. При этом из первоначальной смеси самых разнообразных компонентов, выносимых из зон выветривания, формируются осадки, часто представляющие собой практически мономинеральные скопления, например, гидроокислов марганца, кремнезема, кальцита, гипса и других соединений. Процессы образования осадков часто объединяются термином седиментация, или седиментогенез. Этап преобразования осадков в осадочные породы — диагенез. Материал, накопившийся в виде осадка, еще не является осадочной породой. Если процессы выветривания материнских пород, переноса и осаждения продуктов выветривания тракту»отся и по смыслу, и терминологически почти одинаково геологами различных национальных школ, то, начиная с момента образования осадка, его дальнейшая история описывается геологами разных стран часто в совершенно различных терминах. Даже в пределах одной страны геологи до сих пор не могут договориться об объеме и содержании терминов, в которых описывается переход осадка в осадочную породу и ее дальнейшая история в литосфере. Трудно понять смысл высказываний того или иного автора, не зная, на каких терминологических позициях он находится (табл. 1.1). В России большинство геологов под термином «диагенез» понимает именно переход полужидкого рыхлого осадка, например глинистого ила, в глину — уплотненную структурированную осадочную породу.  В то же время многие зарубежные авторы под диагенезом понимают все изменения, испытываемые осадочными породами в литосфере, вплоть до их перехода в метаморфические породы. Этап катагенеза охватывает процессы изменения осадочных пород при их постепенном погружении в глубины земли. Это этап существования осадочных пород в литосфере. Его продолжительность может составлять сотни миллионов лет. Некоторые ученые выделяют этот этап под названием «эпигенез». Этап метагенеза соответствует переходу осадочных пород в метаморфические. Под влиянием высоких температур, давлений и растворов осадочные породы подвергаются глубоким преобразованиям. Формируются породы, промежуточные между осадочными и метаморфическими. Регрессивный эпигенез — постепенный переход осадочных пород в результате восходящих тектонических движений из области повышенных давлений и температур в область их понижения — ряд исследователей предлагает выделять его в виде отдельного этапа. |
