Литология. Кн.1 - Фролов В.Т.
ISBN 5-211-02865-1
Скачать (прямая ссылка):
3.6.2. Глубинный (ГК), или поздний, катагенез
Глубинный (поздний) катагенез, или мезокатагенез, постепенно сменяет ранний катагенез на глубинах 2-3 км и прослеживается на платформах в грабеновых прогибах до 5-6 км, а в геосинклиналях или зонах с повышенным тепловым потоком — иногда до меньших глубин. Таким образом, мощность зоны позднего катагенеза достигает 4 км. Температура возрастает на этом интервале от 100 до 200°С, давление — от 700-800 до 1200-1500 атм, пористость уменьшается от 15 до 2%, а объемная плотность приближается к максимальной — 2,6 (Лучицкий, Громин, 1967; Стетюха, 1964; Чепиков и др., 1972; Черников, 1969, 1981; Шванов, 1980). Подземные воды высокоминерализованы (более 300 г/л), после выпадения карбонатов становятся сульфатными, суль-фатно-хлоридными, а после выпадения сульфатов в твердую фазу — хлоридными (Блох, 1969; Гавриленко, Дерпгольц, 1971; Диагенез 1971; Пиннекер, 1984; Файф и др., 1962, 1981). Вблизи соляных толщ могут выпадать и хлориды.
Главный процесс — уплотнение, приводящее к исчезновению пористости. Оно осуществляется разными способами, во-первых, механическими: обжатие пластичных, некомпетентных зерен (обломков глин, глинистых сланцев, слюд, алевролитов, базальтов, слюдистых сланцев и др.) вокруг крепких, компетентных (кварца, кварцитов, кремней, гра-
нитов и др.), внедрением вторых в первые (инкорпорация), образованием механоконформной структуры (см. рис. 2.5, з). Во-вторых, поровое пространство полностью заполняется цементом — кварцевым, полевошпатовым, серицитовым, хлоритовым, баритовым, кальцитовым, цеоли-товым и др. В-третьих, в отмытых от глинистого цемента существенно кварцевых песчаниках происходят растворение в твердом состоянии под давлением и сближение кварцевых зерен по микростилолитовым швам с одновременным сопряженным разрастанием их за счет перемещенного из зоны растворения кремнезема в направлении, нормальном к давлению, с образованием регенерационного цемента. Возникает гранобла-стоподобная структура. Аналогично, хотя и меняются в меньшей мере, калиевые полевые шпаты и плагиоклазы. Продолжается и обычное растворение (коррозия) силикатов.
Глинистый цемент песчаников перекристаллизовывается с упрощением состава в результате гидрослюдизации и хлоритизации. Но глинистое вещество глинистых пород остается неперекристаллизованным, т.е. по прогрессивным преобразованиям оно отстает от малообъемных участков глинистого вещества — цемента, в чем сказывается эффект "подушки" — больших масс тонкозернистого или аморфного вещества. Однако стадиальные прогрессивные изменения в направлении гидрослюдизации и хлоритизации происходят и в глинах (трансформация глинистых минералов); кроме того, они испытывают физические преобразования, в результате которых теряют способность к размоканию и превращаются в аргиллиты. В позднем катагенезе происходят дальнейшее отжатие воды из глинистого вещества и газовой фазы из органического вещества, дальнейшая его деструкция, диспропорционирование водорода (внутреннее перераспределение веществ в молекулах), полимеризация кислых компонентов. Битуминоидные компоненты обогащаются высокомолекулярными соединениями, возрастает содержание масляных фракций, включая и нефтяные углеводороды — микронефти. Разрываются связи органического и минерального, глинистого вещества, и последнее преобразуется дальше быстрее.
При температурах 60-1500C (градация МК1-МК3), т.е. в начале позднего катагенеза и, может быть, еще в конце начального, образуется максимальное количество жидких углеводородов — нефти, что позволило Н.Б. Вассоевичу назвать этот интервал главной фазой (и зоной) неф-теобразования (см, табл. 3.14). Она приурочена чаще всего к глубинам от 2,5 до 5,0 км, на которых образуются каменные угли марок от Д (длиннопламенных) и Г (газовых) до Ж (жирных). Отражательная способность витринита Rm на этом интервале возрастает от 0,66-0,7 до 1,3%. Несколько сдвинут на большие глубины максимум жирного газа, или газоконденсата: от 3,5 до 6,5 км, т.е. на интервал с коксовыми (К) и отощенно-спекающимися (ОС) углями, когда отражательная способность витринита в масле увеличивается до 2%. Еще глубже (6-8,5 или даже до 9 км) расположен третий максимум газообразования —самый . большой, что позволило выделить его как главную зону газообразования (ГЗГ), аналогично выше расположенной главной зоне нефтеобразования (ГЗН). ГЗГ частично опускается и в апокатагенез, т.е. в метагенез, в зо-
1
213
ну тощих (T) углей и даже в зону полуантрацитов (ПА), отражательная способность Rm которых повышается до 3,5%.
Катагенез органического вещества с 1972-1975 гг. выражают также в единицах LOM (от 1 до 20), предложенных А. Худом, К. Гутьяром и Р. Хикоком, которые изучили непрерывный разрез миоцена Новой Зеландии с углями от бурых (лигнита) до антрацита и разделили его на равные отрезки с порядковыми номерами 1-20 (см. табл. 3.14), обозначающими уровни метаморфизма органического вещества (level of organic metamorphism).
Песчаники в зоне ГК все сцементированные, рыхлые отсутствуют. Карбонатные породы перекристаллизованы, превращены в мраморы, т.е.' стали уже метаморфическими породами, в которых, однако, хорошо сохраняются биокомпоненты. Кремневые породы халцедоновые и кварц-халцедоновые, опаловые практически исчезают.
