Литология - Япаскурт О.В.
ISBN 978-5-7695-4685-3
Скачать (прямая ссылка):
М. Р.Лидер подчеркивал, что медлительность роста кристалла этой двойной соли обусловлена чрезвычайно правильным строением его кристаллической решетки, состоящей из последовательного многократного чередования слоев двух видов: состоящих из ионов Ca2+, СО]' н образованных ионами Mg2*, СО2,: Ионы Ca2* и Mg2* имеют настолько близкие размеры и свойства (Ca = 1,08A1 Mg = 0,88А), что во время кристаллизации они конкурируют из-за места в решетке. При обычных поверхностных температурах, при быстром выстраивании их друг за другом по спирали возникает магнезиальный кальцит. А для стимулирования роста зерна доломита с упорядоченной группировкой ионов по типу «слой за слоем» требуются особые условия. К ним, по-видимому, относятся медленные скорости кристаллизации и разбавленные ионные растворы (см. ниже).
Попытки выделить доломит в 3KCnCpHMeHTaJTbHbIx условиях при температуре дневной поверхности приводят к образованию магнезиальных кальцитов, в решетке которых отсутствует упорядоченность, присущая решетке настоящего доломита. Однако в не-
которых случаях при определенных условиях в ходе первичной кристаллизации или при изменении ранних арагонита и кальцита может быть получена мстастабилы іая форма доломита. Образованные таким путем протодоломиты правильнее будет определить как метастабильные однофазовые ромбоэдрические карбонаты, по составу отклоняющиеся от доломита избытком Ca2+ в его решетке: Ca11O5Mg095(CO3):.
Выпадение в осадок минералогически совершенного доломита и экспериментальных условиях обеспечивается температурой 200 °С, что не отвечает условиям зоны осалконакопления, но близко к режимам глубинного катагенеза. По-видимому, формирование доломитовых отложений обеспечивается пол «стадийно и несколькими природными способами. Три главнейших способа перечислим особо.
Первый способ, или так называемая чэвапоритовая модель остаточного рассола», объяснен на основе наблюдений процессов доломитизации известковых грунтов обширных надпрнлнвных низин, которые в зоне аридного климата окаймляют Персидский залив, а также южную и западную окраины полуострова Синайский и именуются по-арабски «себхи». Их плоские поверхности сформированы более древними морскими отложениями арагони-тового и кальцитового состава. Большое развитие среди них имеют образования цнанобактсриальных мат. Они во время приливов и сильных штормов заливаются морской содой, остающейся после шторма в грунтовых кавернах, трещинах, норах и ямках. Здесь вода интенсивно испаряется, и по мерс се испарения она превращается в рассол, повышающий свою кон центрированность. Из него вначале выносятся Ca2* и SOj" в форме гипса либо ангидрита, которые кристаллизуются, образуя включения в коренных породах субстрата. Это массовое загнпсованис (ангидрнтнзация) способствует тому, что в рассоле становятся доминирующими ноны кальция и магния, причем отношение Mg2VCa2* = 10 н более. При таком условии арагонит субстрата начинает метасоматически замешаться протололомитом. Последний пере кристаллизуется затем в доломит.
Второй способ доломитонакопления реализуется тоже на границах суши с морем и на дне и берегах лагун: это так называемая модель смешения грунтовых вод с солеными. Она основана на экспериментальных данных о нелинейности кривых растворимости при смешении разнородных растворов солей. Расчеты химиков показали, что смешение пресных метеорных (фунтовых) вод с 30% морской воды вызывает нелонасыщение кальцитом при постоянном росте насыщения этой смеси доломитом. Из этого следует, что при наличии 5 — 30% морской воды в смешанном растворе, из него может выпадать в осадок доломит. Именно таким механизмом объясняют доломитизацию на участках, где пресные
воды фреатической зоны встречаются с морскими грунтовыми водами; а конкретные примеры подобных этим теперешних явлений доломитизации установлены в некоторых водоносных горизонтах полуострова Флорида (США) и острова Ямайка. Исследователи отмечают, что в вышеупомянутых условиях медленно текущий процесс минералообразования приводит к кристаллизации в открытых полостях субстрата доломитовых зерен особенно правильной формы, илиоморфных и прозрачных. Возможно, что такими способами формировались многие доломитовые комплексы на регрессивных стадиях развития морских бассейнов, когда понижение уровня морских вод восполнялось притоком из континента подземных пресных вод, разгружавшихся на морском дне.
Варианты обстановок, свойственных первому и второму способам доломитизации, приведены на рис. 8.11 и 8.12.
Третий способ соответствует доломитизации глубинной — катагенетической. Карбонат Ca-Mg может возникнуть вследствие метасоматнческой доломитизации известняков, залегающих на глубинах 1 — 4 км под покровами солей и глин. В этих случаях просачивающиеся в известняки рассолы с высоким содержанием ионов Mg2*, взаимодействуя с кальцитом известняков, превращают его в доломит. Другими мощными поставщиками магния служат смек-
П итак ис пресными кодах к
Озера
В
Питание пресными водами
Испарение Валовые ft ft ft
