Литология. Кн.1 - Фролов В.Т.
ISBN 5-211-02865-1
Скачать (прямая ссылка):
56
40—42
46/38
Обломочные
12
15
11,8
37
16
14
40
22/18
Карбонатные
6
5
5,9
19
14
29
15—18
24/21
Соли
—
—
5,8
—
—
—
—
2,8/0,3
Эффузивы
—
—
—
—
—
—
—
4,5/21
Примечание. Дробь: числитель — платформы, знаменатель — геосинклинали.
Породный состав стратисферы подсчитывался Ф. Кларком, В. Линдг-реном, А.Б. Роновым (1978), А.П. Виноградовым и др. (табл. 2.4, из Логвиненко, 1984, с. 128).
Из сравнения этих оценок видна тенденция уменьшения доли глин (с 82 до 40%) и увеличения доли карбонатолитов (с 6 до 20-25% и даже до 29%) и обломочных, в основном песчаных пород (с 12 до 15-20%). По отдельным типичным регионам Н.В. Логвиненко приводит средние содержания карбонатных пород: 55% — на Русской платформе, 30-35 — в Уральской геосинклинали, 28 — в Донецкой, 44 — в бассейне Миссисипи, 55% — во Внутреннем Китае (1984, с. 128). Таким образом, самой распространенной осадочной породой остаются глины, составляющие, вероятно, половину или несколько больше от всех осадочных пород, т.е. с кларком 50-60%. На второе место выходят карбонатные породы — 20-22%, может быть до 25%, на третье — обломочные породы — около 20%, возможно 22-24%. На долю остальных осадочных пород приходится не более 1-2, может быть до 3%. Среди них преобладают силици-ты и соли.
В стратисфере протекает вторая половина истории формирования осадочных пород, т.е. собственно литогенез, распадающийся на три стадии: диагенез, катагенез и метагенез. Здесь господствует геологическое время, измеряемое сотнями миллионов и даже 1-3 млрд лет, земные виды энергии: сила тяжести (давление нагрузки), внутреннее тепло, энергия химических реакций, радиоактивный распад, а также отчасти и солнечная энергия в виде захороненного органического вещества. Вещество находится в виде двух фаз — твердой, доминирующей, и жидкой, подчиненной и с глубиной постепенно исчезающей. Концентрация растворенных веществ в ней возрастает с глубиной, и для многих достигается насыщение. Жидкая фаза — это в основном водный и нефтяной растворы, весьма активные химически. Эта активность возрастает с ростом температуры и давления.
Температура возрастает в среднем на ГС с углублением на 33 м. Но эта средняя геометрическая ступень меняется от 20 м в зонах с повышен-6-1П 81
ным тепловым потоком до 100 м -г- с низким тепловым потоком. По средней геотермической ступени можно рассчитать температуру на любой глубине: на 1 км — 30~35°С, 5-6 км — 15О-180°С. Таким образом, на платформах в стратисфере не достигается критическая для воды температура, что выражается отсутствием глинистых сланцев и даже аргиллитов у ее подошвы. Однако в линейных зонах глубокого погружения (авлакогены, рифты, краевые прогибы, миогеосинклинали) достигаются и более высокие температуры, в том числе критические, наиболее характерные для эвгеосинклиналей, где и тепловой поток больший. Эта глубина меняется от 8-10 до 15-25 км.
Повышение температуры в стратисфере увеличивает растворимость многих веществ (кремнезема, соединений железа, марганца, алюминия и др.) и скорость химических реакций, способствует химическому разложению силикатов, раскристалли-зации и перекристаллизации, полиморфным превращениям и структурным преобразованиям, синтезу новых, более высокотемпературных минералов, преобразованию органического вещества и образованию из него углей разных марок, нефти и газа. Все это составляет предмет стадиального анализа осадочных пород.
Давление с глубиной возрастает через каждый километр на 275 атм; так, на глубине 5-6 км давление порядка 1500 атм (табл. 2.5).
С ростом давления происходит уплотнение пород, затем механическое обжатие менее крепких зерен — обломков глин, базальтов и других пород — вокруг крепких (кварцитов, кварца, кремней, полевых шпатов) , внедрение крепких в слабые (инкорпорация), образование механо-конформных структур (см. 2.4), увеличение скорости химических реакций, раскристаллизация и перекристаллизация, растворение в твердом состоянии, стилолитообразование, двойникование кальцита, мрамори-зация, рассланцевание глин и образование кливажа, образование гра-нобластовых структур, грануляционный бластез, направленная коррозия и кристаллизация, полиморфные превращения филлосиликатов и других минералов, превращение глинистых пород сначала в аргиллиты, а потом в сланцы, кремней — в кварциты, известняков — в мраморы, торфа — во все более углефицированные каменные угли, вплоть до антрацитов и графита и т.д. Давление препятствует переходу воды в пар даже при температуре больше 100°С, способствует растворению газов в воде и в других флюидах, миграции газов и жидких флюидов из зон высо-
Таблица 2.5
Давление в стратисфере, рассчитанное по удельному и объемному (с учетом пористости) весам (по И.В. Лучицкому)
Давление (атм.),
Глубина,
рассчитанное по
m
удельному
объемному
весу
весу
100
27
15
500
135
85
1000
270
200
5000
540
420
3000
810
690
4000
1080
978
