Литология - Япаскурт О.В.
ISBN 978-5-7695-4685-3
Скачать (прямая ссылка):
Катагенез — это стадия преобразования и изменения вещественных и структурно-текстурных особенностей осадочных горных пород под воздействием глубинных температур (7"= от 20 — 25 до 200 ±25 °С) и давлений (P = от IO до 200 M Па), при активном участии флюидной газоводной фазы — генерируемой самими породами и отчасти привнесенной из нижележащих геосфер.
Любой осадочный комплекс, погружаемый и перемещаемый тектоническими движениями на разные внутрилитосферные уровни, представляет собой многокомпонентную саморазвивающуюся флюидно-породную систему, которая постоянно стремится достигнуть состояния физико-химической равновесности с периодически обновляемой средой своего местонахождения. Именно IS противоречии "система — среда» заложена суть движущих сил для большинства механизмов породных изменений. Кроме того, эта система сама по себе внутренне противоречива. Она формируется как изначально неравновесное образование еще на стадии седи-ментогенеза и не достигает состояния равновесности (хотя стремится к нему) при диагенезе. Поэтому в самой внутрисистемной структуре заложена возможность для функционирования множества описанных в подразд. 4.1 процессов, а факторы среды интегрируют и ускоряют их.
4 НпМЕГр,
97
Факторы влияния среды на преобразования горных пород — это в первую очередь внутриземнос тепло и различные виды давлений. Главным ускорителем процессов катагенеза служім температурный градиент AT: его возрастание на каждые 10 "С ускоряет, как известно, протекание химических реакций вдвое. Тем самым активизируются процессы трансформаций кристаллических решеток глинистых и других минералов и ускоряются процессы аути-генного минералообразования. Очень сильное влияние A T оказывает на углефнкацию и другие процессы преобразований ОВ, имеющих непосредственное отношение к генерации жидких и газообразных углеводородов.
Другой внешний фактор — лшпостатическая нагрузка давления вышележащих пород и осадков (P,), которая обеспечивает уплотнение пород и взаимосвязанные с этим коррозионные, дегидра-тационные и диффузионно-метасоматические процессы. Их активизациям в еще большей мере способствуют импульсы давления сжатия, или стресса (Pn), которые присущи не всем БП, а только тем, что приурочены ктектонически подвижным структурам земной коры, например к границам передовых прогибов со складча-то-надвиговыми поясами.
Еще очень действенными факторами катагенеза служат: флюидное давление (Pf) и химические составы газоводной фазы в осадочной толще. Эта фаза полигенстична. Она включает и остатки диагенетических иловых растворов, и новообразованные при катагенезе воды — кристаллизационную и конституционную, которые выделяются под воздействием P5 и AT из межслоевых промежутков кристаллических решеток смектитов и из кристаллических структур других минералов. К этим же образованиям можно причислить различные газы — СО;, который выделяется о результате перестроек молекулярных структур OB и в процессе глубинного гидролиза карбонатов, а также метан, аммиак, горючие и (иногда) жидкие углеводороды, рождаемые трансформациями рассеянных включений ОВ. В осадочную толщу по тектонически проницаемым структурам мигрируют также газоводные флюиды от нижележащих геосфер.
Из прицеленного перечня следует, что газоволная фаза принадлежит отчасти к внутрисистемным, а отчасти к внешним факторам среды. Помимо своих прямых влияний на ката генетические процессы этот фактор оказывает на них сильные косвенные воздействия. Они состоят прежде всего в том, что водно-газовый или чисто водный флюид является универсальным теплоносителем. Он же находится в явной генетической связи с Pt„ обеспечивая тем самым усиленный разоірев осадочной толщи от тектонических напряжений сжатия. Кроме того, по расчетным данным академика Ф.А. Летникова и других петрологов, общий подъем геотерм в стратисфере осуществляется за счет тепла, выделяемого при окис-
лении восстановленных мантийных флюидов коровым веществом, включая и вещество порол осадочной оболочки.
Катагенетические процессы пребывают в сильной зависимости от еше двух внутрисистемных факторов — вещественного состава компонентов исходных отложений, или седиментофонда, и от их генезиса, которым обусловливаются веществе нно-структур-но-тскстурные особенности и характер сочетания вошедших в стадию катагенеза пород.
Для каждого БП в отдельности набор этих и иных (не всегда нам известных) факторов влияния на катагенез индивидуален. Кроме того, на разных историко-геологических этапах формирования и бытия бассейна значимость любого отдельного фактора и характеры его сочетания с остальными факторами периодически меняются. По такой причине структурно-вещественные особенности катагенетических породных новообразований очень разнообразны (здесь коснемся их только в самой обобщенной форме). И по той же самой причине толщина зоны катагенеза внутри стратисферы очень изменчива: в пределах п\ ООО м, где п = 2 — 9. Она минимальна там, где максимальны величины либо AT совместно с P1, при P1 > Pf(B складчато-надвига вы х системах), и максимальна при условиях малых AT и P1 < /^(например, превышает 8 км в Прикаспийской синеклизе Русской плиты).
