ЗОНА ОСАДКООБРАЗОВАНИЯ: ОБСТАНОВКИ, ПРОЦЕССЫ, СТАДИИ, ОСАДОЧНАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ ВЕЩЕСТВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Каждая осадочная горная порода представляет собой геологическое образование, которое имело предысторию своего зарождения (мобилизацию исходных веществ), историю возникновения начального продукта (осадка) и его вещественно-структурного преобразования в эту породу, а потом его существования со всевозможными изменениями и, в конце концов, разрушением (в экзогенной среде) либо полной метаморфизацией и переплавлением (в глубоких недрах). Этот «жизненный цикл» минерального или органо-минерального агрегата реализуется непрерывно-прерывисто или стадийно (рис. 3.1) и имеет в каждом конкретном случае разную общую длительность — от нескольких сотен либо тысяч лет до первых миллиардов лет включительно. И мы, наблюдая ту или иную породу в естественном обнажении или в керне скважины, фиксируем ее состояние на одном из этапов конкретной стадии осадочного цикла. Здесь мы предварительно подчеркнем, что в дальнейшем понятия «стадия», «подстадия» и «надстадия» будут отражать строго определенные диапазоны внутри осадочного цикла, тогда как часто употребляемое в литературе слово «этап» применяется в качестве термина свободного пользования, характеризующего любой фиксированный момент геологического события. Цитологи традиционно рассматривают следующие стадии: 1) мобилизация (гипергенная, биогенная либо вулканогенная); 2) перенос (или транспортировка веществ); 3) накопление (седиментация); 4) диагенез; 5) катагенез; 6) метагенез (выделяемый не всеми). Три первые из них реализуются в зоне осадкообразования, а остальные — в стратисфере. Оба этих термина были введены Л.В. Пустоваловым в 1940 г. как основополагающие понятия применительно к анализу условий и механизмов осадочных процессов.

Зона осадкообразования или седиментосфера — это приповерхностное земное пространство, где совершаются физические, химические и биологические процессы, приводящие к образованию осадков; данное пространство включает поверхность Земли, всю

Общая схема стадий и циклов осадочного породообразования, эндогенных и экзогенных породных изменений. Циклы

Рис. 3.1. Общая схема стадий и циклов осадочного породообразования, эндогенных и экзогенных породных изменений. Циклы: I — прерванный; II, III — укороченные; IV — полный; V — полнейший гидросферу, нижнюю часть атмосферы и те самые верхние участки литосферы, которые подвержены выветриванию.

Осадок — конечный продукт процессов в этой зоне и исходный «зародыш» для дальнейшего формирования осадочной горной породы можно кратко определить (согласно трактовке английских исследователей середины XX в. В.К. Крумбейна и Л.Л. Слосса) как отложение твердого материала на поверхности литосферы из любой среды (воздуха, воды, льда) в нормальных термодинамических условиях поверхности Земли. Осадочной породой упомянутые авторы называли уплотненный или окаменевший (литифициро- ванный) осадок. Однако в последней их фразе содержится неточность: окаменевший осадок — это всегда порода, но не всякая порода бывает окаменелой. В данном аспекте существенную корректировку в терминологию внес Н.В. Логвиненко, написавший в Геологическом словаре 1973 г. о том, что рыхлые образования (например, пески, глины и др.), находимые в составе древних толщ, должны рассматриваться не как осадки. Это уже разновидности горных пород, вступивших в самую начальную подстадию катагенеза.

Итак, по своему происхождению осадки бывают субаэральными (возникшими на границе литосферы с атмосферой), субгляциаль- ными (ледовыми) и субаквальными (подводными). А по вещественному составу и структурам — они чрезвычайно многообразны: начиная от скоплений гигантских глыб разрушаемых более древних пород (до 10 м и более в поперечнике) и вплоть до тонкозернистых, субколлоидных и коллоидных фаз. Три последние категории чрезвычайно распространены в спектре субаквальных бассейновых осадков (озер, морей и океанов), где именуются илами.

Ил — это разновидность тонкозернистого (состоящего из глинистых, карбонатных, кремневых или других частиц размерами от 0,01 мм и мельче) водонасыщенного неконсолидированного осадка, который в естественных условиях обладает текучестью, а при высыхании приобретает свойства твердого тела. Крупнокомпонентные, сравнительно с илом, осадки обладают высокой (90% и более) пористостью и типичными физическими свойствами гранулированных сред (подробнее см. в гл. 6).

Обратимся теперь к процессам и причинам формирования этих сред.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >