2.5.10.Диагенез
Большинство литологов и геологов понимают диагенез, по Н.М. Страхову, как стадию превращения осадков в горные породы или как главную стадию аутигенного минералообразования. Диагенез начинается сразу после накопления осадка и заканчивается при возникновении из него осадочной породы.
Условия диагенеза характеризуются, прежде всего, высокой влажностью, обилием бактерий, физико-хмической неравномерностью, изменчивыми Eh и pH.
Весьма условно можно выделить очередность процессов в диагенезе:
Наиболее ранним можно считать растворение твердых фаз, т.е. по отношению к седиментации это регрессивный процесс.
Восстановление окисных и кислородсодержащих соединений.
Минералообразование идет почти сразу за растворением и восстановлением и сопровождает их и другие процессы. Эти три процесса составляют сущность постседиментационного преобразования осадка, или диагенеза в широком смысле слова, что можно записать в виде схемы:
Гидролитическое расщепление силикатов, органичесекого вещества и других минералов, как это происходит и при выветривании, образование более простых соединений – фрагментов прежних минералов, которые, соединяясь, образуют новые силикатные и другие аутигенные минералы.
Гидратация, т.е. образование водных соединений, например гидроокисей.
Перераспределение вещества из-за первичной микронеоднородности осадка. В разных его точках идут разные процессы: В одних, например, вблизи трупа организма, разложение которого подкисляет среду, идет растворение карбонатов и осаждение кремнезема. В других, например у раковины моллюска, создающей и сохраняющей щелочные условия, растворяются опаловые скелетные остатки и осаждаются известковые или другие карбонатные.
.Образование конкреций, начавшееся уже при перераспределении вещества. Сначала возникают микроконкреции, которые при дальнейшем стягивании увеличиваются в размере, объединяются, захватывают все больший объем осадка, вытесняя другие зерна или включая их в свой состав.
Химическая дифференциация вещества продолжается и в диагенезе при перераспределении и образовании конкреций.
Участковая цементация осадка с образованием линз или неправильных объемов твердых, зацементированных пород – полуконкреций размером в несколько метров.
Мезомасштабная миграция вещества, главным образом в виде диффузии, осуществляющая в двух направлениях: а) в вертикальном – из-за обычно резкого градиента концентраций; б) в горизонтальном направлении.
В диагенезе происходит частичное обезвоживание, раскристаллизация аморфного вещества и, возможно, отчасти перекристаллизация и уплотнение, но все эти сопровождающие процессы еще слабы, не характерны. Они становятся важными позже, в стадию катагенеза.
Окончание диагенеза Н.М. Страхов связывает “примерно с исчезновением гравитационной воды из наиболее тонкозернистых глинистых осадков. Это приблизительно отвечает концу биогенного вызванного перераспределения вещества в осадки”.
Н.М. Страхов подчеркивает определяющую роль микроорганизмов в диагенезе, что четко указывает на открытость системы осадка в диагенезе к среде осадкообразования.
Мощность зоны диагенеза – от первых десятков до сотен метров. Длительность – десятки и сотни тысяч, может быть до миллионов лет. Глубина диагенетических преобразований зависит от скорости осадконакопления: чем она выше, тем менее преобразованными в диагенезе уходят на глубину осадки, и наоборот, на платформах, при малой скорости преобразование достигается более полная химическая равновесность, а преобразования в диагенезе более глубокие и протекают они, вероятно, миллионы лет.