Общая геология - Якушова А.Ф.
ISBN 5—211—00131—1
Скачать (прямая ссылка):
Особенно чутким индикатором катагенеза является органическое вещество, из которого возникают каустобиолиты (органогенные горючие породы). На ранних стадиях катагенеза торф превращается в бурый уголь, на следующих стадиях — в каменный уголь и антрацит. Со средними и поздними стадиями катаге-
неза большинство исследователей связывают образование нефти и газа из погребенного в осадках органического вещества. Представляется, что некоторые углеводороды в рассеянном виде начинают образовываться еще в осадках на дне водоемов при их захоронении и диагенезе. При этом главную роль играют планктонные животные и растительные организмы. Большое значение имеют также микроорганизмы, питающиеся захороненным органическим веществом. Горные породы, обогащенные подобным органическим веществом, называются нефтематеринскими. Это преимущественно глинистые и алеврито-глинистые породы. Когда нефтематеринские породы оказываются на глубинах 2—4 км, в условиях повышенных давлений и температур (80—150°), наступает основная фаза нефтеобразования. Начинается выжимание, миграция нефти из нефтематеринских пород в хорошо проницаемые горные породы, называемые коллекторами (лат. «коллектор»— собирающий). Эта миграция происходит до встречи с водонепроницаемыми породами, под которыми в повышенных частях пластов формируются залежи.
Углеводородные газы также происходят из органического вещества, захороненного в осадках. Их формирование предшествует, сопутствует и завершает образование нефти. !Места скопления нефти и газа называются ловушками. Они могут возникнуть при различных условиях залегания и соотношениях проницаемых и непроницаемых пород. Некоторые типы ловушек показаны на рис. 11.20. Попадая в пределы ловушек, нефть всплывает над
Рис. 11.20. Примеры структур, благоприятных для скопления нефти и газа: а — антиклинальная складка; б — моноклиналь; 1 — пески; 2 — известняки; 3 — глины; 4 — нефть; 5 — газ; 6 — вода; I, II, III — скважины
водой, образуя залежь. Газ как наиболее легкая компонента занимает наивысшее положение.
Катагенезом не заканчивается процесс преобразования горных пород. При дальнейшем повышении температуры и давления, когда осадочные горные породы оказываются на большой глубине, они подвергаются более глубоким изменениям, близким к начальным стадиям метаморфизма. Эту стадию изменения осадочных горных пород Н. Б. Вассоевич и другие называют метагенезом
^греч. «мета» — после). Для нее характерны процессы растворения, перекристаллизации, взаимодействие циркулирующих минерализованных растворов и минералов, при котором возможен при-:внос и вынос вещества (метасоматоз).
По данным Н. В. Логвиненко, метагенез в геосинклинальных областях происходит при мощности осадочной толщи свыше 7000 — 8000 м, давлении 2000 атм и более, температуре 200— 300° и наличии минерализованных растворов.
В том случае, когда осадочные горные породы в результате тектонических поднятий и денудации приближены к поверхности Земли, они попадают в совершенно иные условия, которые определяют и иную последовательность всех явлений. (В этих условиях под влиянием различных поверхностных факторов (вода, •кислород, углекислота и др.) происходят окисление, растворение, гидратация и другие процессы. Растворение сопровождается выносом веществ, в результате этого увеличивается пористость, ка-вернозность осадочных пород, уменьшается их плотность. При гидратации происходит увеличение объема (пример — переход ангидрита в гипс, образование гидроокислов железа из различных безводных минералов железа и др.). Следовательно, проис-.ходит как бы регрессивный процесс по сравнению с катагенезом ж тем более метагенезом. Это изменение осадочных горных пород ж поверхностной зоне земной коры под влияниЄхМ различных факторов выветривания называется гипергенезом.
Следовательно, история образования осадочных горных пород и их последующего изменения в условиях прогибания земной коры может быть выражена следующей схемой: седиментация (накопление осадков), или седиментогенез,->диагенез (преобразование осадков в горные породы)-нкатагенез (изменение осадочных горных пород на глубине вне зоны диагенеза и метаморфизма) метагенез (более глубокое изменение вещества осадочных пород, близкое самой начальной стадии метаморфизма). Конечным моментом в этом ряду будут метаморфизм и превращение осадочных пород в метаморфические. Такой направленный процесс может быть прерван на любой стадии тектоническими движениями, в результате которых осадочные горные породы могут быть подняты к поверхности, где будут происходить уже гипергенные процессы.
В заключение следует отметить, что нередко последиагенети-ческие изменения горных пород, протекающие на глубине, называют эпигенезом. Однако это термин более свободного пользования. В прямом значении он указывает на все вторичные процессы, обусловливающие любые последующие изменения и новообразования в горной породе в период ее существования в земной коре, включая метаморфизм и гипергенез. Л. Б. Рухин (1969) с целью подчеркнуть различную направленность последиагенетиче-ских (эпигенетических) изменений ввел понятие прогрессивного эпигенеза, вызываемого погружением горных пород в более глубокие горизонты земной коры (соответствующего катагенезу и
