Литология. Кн.1 - Фролов В.Т.
ISBN 5-211-02865-1
Скачать (прямая ссылка):
Помимо реликтовых глауконита, каолинита, отчасти смешанно-слойных, смектитов, гидромусковита и хлорита появляются трансформированные серициты, хлориты. Обычны новообразования кварца, плагиоклазов, калишпатов, цеолитов, барита, ангидрита, пирита в виде кубиков, изредка анатаза и других титанистых минералов. На протяжении ,катагенеза в целом в результате углефикации растительных пород содержание углерода повышается от 70 (бурые угли) до 80% (коксовые и
отощенно-спекающиеся).__
„При катагенезе также происходят более объемный метасоматоз, тіа^---------
пример замещение кальцитом доломитов и доломитов магнезитом, пластическое выжимание и растворение солей, особенно хлоридов. Они становятся неустойчивыми и неравновесными в условиях ГК. Вслед за ними изгоняются из геологического разреза производные органического вещества с газовой составляющей, которая вместе с углеродом превращается в газовые или жидкие флюиды, удаляющиеся, эвакуирующиеся из мест и горизонтов первичного пребывания. Остается лишь наиболее устойчивая часть биолитов — углеродистая с незначительной долей летучих. Третьим минеральным типом, обнаруживающим признаки неустойчивости, являются карбонатолиты, которые, однако, еще остаются в разрезе, но уже в метаморфическом, мраморном виде. За ними следуют силициты, из которых опаловые не сохраняются, трансформируясь в более устойчивые халцедоновые или кварцевые. Все силикатные минералы и породы еще устойчивы, практически не меняются под влиянием метаморфизующих факторов, за исключением глинистого цемента песчаников и более грубых кластолитов. Для перекристаллизации глинистых пород необходимы более высокие температуры и давление, что осуществляется в следующих стадиях — метагенезе и метаморфизме.
3.7. МЕТАГЕНЕЗ
Метагенез, или апокатагенез, — метаморфизация осадочных пород при высоких температурах и давлении, преддверие метаморфизма, или начальный метаморфизм. Его стали выделять недавно, главным образом благодаря работам Н.В. Логвиненко (1968, 1987), до которых эти изме-
214
нения и их производные относились к метаморфизму и метаморфическим породам. Это зона глинистых сланцев, филлитов, кварцитов, крупнокристаллических мраморов.
Температура зоны метагенеза от 150-200 до 374°С, т.е. до критической для воды, когда она даже при высоких давлениях переходит в парообразное состояние и резко усиливает метаморфизм. Поэтому здесь совершается некоторый скачок метаморфизма, и его естественно взять за границу литогенеза и метаморфизма. На этом рубеже перекристаллизо-вываются уже все осадочные породы, даже наиболее стойкие — обломочные. Давление меняется от 1500-2000 до 3000-4000 атм, глубина от 5-6 до 15-20 км, возможно до 25 км — в зонах пассивных континентальных окраин с малым тепловым потоком. Естественно, при диапирном поднятии мантийных расплавов, над крупными гранитными батолитами вследствие усиленного теплового потока и подъема изотерм эта граница также сильно поднимается вверх, возможно до 5-6 км. На платформах не достигаются условия метагенеза. Пористость практически отсутствует. Объемный вес становится равным удельному.
Основные процессы в метагенезе уже не физико-механические, а физико-химические и химические (Верной, 1980; Винклер, 1969; Природа
1967). Это прежде всего перекристаллизация глинистых пород — аргиллитов и образование типично метаморфических пород — глинистых сланцев (рис. 3.26, а). Если бы ориентироваться на глинистые породы, то уже в кровле катагенеза следовало бы проводить раздел между осадочными и метаморфическими породами. Но тогда неперекристалли-зрванные обломочные породы, т.е. чисто осадочные, оказались бы в зоне метаморфизма, что абсурдно. Поэтому и договорились начало метаморфизма приурочить к полной перекристаллизации всех пород, включая и обломйчные. Процессы упорядочения структуры в решетке глинистых минералов были заметны уже в позднем катагенезе, в котором смектито-вые минералы трансформировались в более стойкие, с нераздвигающей-ся решеткой. В метагенезе этот процесс выражен уже как основной, гидрослюды трансформируются в серицит и триоктаэдрические переходят в диоктаэдрические модификации 2Мь Магнезиально-железистые филло-силикаты переходят в высокотемпературные хлориты — ортохлориты. Из других глинистых минералов образуются здесь помбелит, пумпелли-ит, тальк, пирофиллит, а также пренит, цеолиты маловодные (ломон-тит, сколецит). Исчезает халцедон, замещаясь кварцем. В качестве акцессорных образуются альбит, олигоклаз, микроклин, эпидот, цоизит, турмалин, сфен, рутил, анатаз, брукит, апатит.
Одновременно с минералогическими трансформациями и новообразованиями из резерва рассолов и примесей глинистых и других минералов показательны и структурно-текстурные преобразования. В глинистых породах помимо лепидобластовой структуры развивается кливаж течения и разрыва и формируется сланцеватость, в складчатых толщах часто не совпадающая со слоистостью. Они распространяются и на тонкие пласты алевролитов и песчаников. В богатых глинистым заполнителем или цементом песчаниках широко идут направленная коррозия и кристаллизация с образованием перпендикулярно давлению стебельчатых сочленений зерен через тонкие параллельно ориентированные
