Процеси і продукти перетворення осадового матеріалу на стадії метагенезу
загальні положення
Стадія метагенезу слід при прогресивному розвитку литогенеза за стадією катагенеза і включає перетворення осадового речовини, які є перехідними до метаморфизму. Метагенетіческіе перетворення вивчені ще недостатньо, і деякі дослідники (наприклад, Л.Б. Рухин, А.В. Копеліович, Г.А. Каледа і ін.) Взагалі не виділяли стадію метагенезу. Найбільш послідовними прихильниками необхідності виділення стадії метагенезу є Н.В. Логвиненко, детально вивчив зміни порід карбону в глибоких зонах Великого Донбасу, кембрію і ордовика Північного Уралу, і О.В. Япаскурт, який досліджував предметаморфіческіе перетворення мезозойських і палеозойських відкладень Верхоянья.
Істота метагенетіческіх змін осадових порід визначається двома головними обставинами. 1) Процеси зміни осадового матеріалу протікають в умовах високих температури (300-400 °C) І тиску, в тому числі тангенціального тиску (стресу), що досягає 1000МПа і вище. 2) Породи зони метагенезу, будучи вже сильно преобразованннимі на попередніх стадіях літогенезу, ущільнені настільки істотно, що в них залишається мало вільного порового простору. Це ускладнює процеси цементації, такі характерні для попередніх стадій. Натомість цих процесів на перший план виступають процеси метасоматичні заміщення одних мінералів іншими і перекристалізація, причому, замість фільтрації розчинів по поровому простору велике значення набувають дифузійні процеси, також протікають за участю рідкої фази, і твёрдофазовие або істотно твёрдофазовие реакції.
Процеси метагенезу протікають в двох істотно різних основних ситуаціях: а) в дуже глибоких зонах осадово-породних басейнів, де осадові породи зазнають змін під впливом температури і тиску, що розвиваються в результаті регіонального занурення, і б) в зонах динамотермального активізації, де високі температура і тиск (головним чином стресовий) є наслідком активності тектонічних процесів (складчастості, Разломообразованіе) поза прямого зв`язку із зануренням осадових комплексів.
Породи зони метагенезу
Деякі дослідники (Н.В.Логвіненко, Л.В.Орлова) пропонують розрізняти підзони початкового і глибинного метагенезу. Зоні початкового метагенезу притаманні такі породи, як кварцитів-пісковики, пісковики-кварцити, глинисті сланці, сильно перекристалізованої вапняки і доломіт, антрациту. У підзоні глибинного метагенезу з`являються кварцити, аспідні і філлітоподобние сланці, мармурозовані вапняки і доломіт, графитизированного антрациту.
Розглянемо основні процеси та продукти метагенезу, які найбільш детально вивчені для теригенних порід.
зміни структур
ldquo-Бородатиеrdquo- зерна. У теригенних породах з великою кількістю глинистого цементу відзначається проростання крайових частин кварцових і польовошпатових зерен паралельними лусочками серициту, гідрослюд, хлориту (малюнок). Такі освіти отримали найменування ldquo-бородатихrdquo- зерен. Іноді між кристалами глинистих мінералів в зернах ldquo-бородатогоrdquo- кварцу проглядаються виділення вторинного кварцу, відмінного за оптичними властивостями від первинного мінералу. ldquo-Бородатиеrdquo- зерна виникають в результаті поєднання гравітаційно-спрямованої корозії і тиску стресу. Відповідно до принципу Рикке, уламкові зерна розчиняються з боку напрямку тиску, а з боку, перпендикулярного тиску, в так званих ldquo-деформаційних теняхrdquo-, проростають серицитом, гідрослюда, хлоритом і вторинним кварцом. На сьогоднішній безліч компаній, що займаються виробництвом і продажем кондиціонерів, але з об`єктивних причин клієнти вибирають офіційних дилерів компаній Hyundai, Daikin, Mitsibishi, General, які вже понад 13 років на ринку. У свою чергу особливим попитом користуються
Бластіческіе структури. Ці структури виникають в результаті бластеза, під яким розуміється процес твёрдофазовой взаємної перекристалізації контактують породоутворюючих компонентів. Залежно від повноти прояви бластеза розрізняють полнобластіческіе, неполнобластіческіе і зачаточно-бластіческіе структури. Залежно від складу і форми частинок, схильних до бластезу, бластіческіе структури підрозділяються на три різновиди. При зрощенні ізометрічних (кварцових і польовошпатових) зерен виникають гранобластовую структури- при зрощенні слюд і слюдоподобних мінералів - лепідобластовие- при зрощенні голчастих мінералів (актіноліт, силіманіт) - нематобластовой. Нерідко розвиваються більш складні, змішані, структури - лепідогранобластовие, нематогранобластовие і ін. Процес бластеза найбільш повно вивчений для кварцових порід. На малюнку 14-3, 4, 5 (Япаскурт) наочно видно етапи прогресивного розвитку цього процесу. У тому випадку, коли будь-якої мінерал через більшу кристаллизационной сили в порівнянні з іншими мінералами утворює великі правильної форми кристали, структура називається порфіробластовой. Якщо ці виділення (порфіробласти) мають форму, близьку до округлої, говорять про очкової структурі (рис. 7 - Япаскурт).
Пластична деформація і катаклаз. Ці види змін призводять до зміни структур зерен за допомогою порушення їх внутрішньої будови і часткового роздроблення. Під дією високих тисків деформуються кристалічні решітки мінералів: з`являється хвилясте згасання, утворюються двійники ковзання. Змінюються форма і розмір зерен, вони розтріскуються і дробляться. Мінерали зазнають неоднакові деформації через відмінності в механічні властивості. Руйнування при катаклаз зазвичай не супроводжується суттєвими диференціальними переміщеннями зерен. Тому текстура порід може залишатися незмінною.
Вище ми розглядали зміни структури порід, характерні для стадії метагенезу. На цій стадії змінюються також і текстури, які в цілому більш консервативним, ніж структури. Розглянемо характерні метагенетіческіе текстури.
зміни текстур
Кліваж течії і розриву. Текстура (точніше Мікротекстура, тобто текстура, що встановлюється в шлифе) кліважа є плоскопараллельное розташування окремих ділянок породи (блоків, мікролітонов), розділених між собою швами диференціального ковзання, представленими субпараллельно розташованими лускатими або лістоватимі мінералами (слюдами, глинистими мінералами) ( рис. 37 з Логвиненко, Орлової). Під дією високого тиску і хімічного перерозподілу речовини відбувається переміщення блоків породи один щодо одного з цих швах.
Кристаллизационная сланцеватость.Це плоскопаралельна Мікротекстура, утворена паралельно розташованими в породі мінеральними зернами, подовженими і сплощення в результаті поєднання процесів односторонньої корозії, регенерації та / або бластеза (по Япаскурту). Слід особливо підкреслити, що цю текстуру можна плутати з первинної, седиментаційною, Сланцеватая, яка по суті є зміненою в результаті сильного механічного ущільнення слоистостью. Кристаллизационная сланцеватость, розвивається на пізніх етапах метагенезу, виникає в результаті поєднання процесів розчинення і кристалізації, тобто ldquo-хіміческіхrdquo- за своєю природою процесів. Ця особливість відображена в назві текстури. На рис. 11 (Япаскурт) добре видно, як кристаллизационная сланцеватость січе первинну шаруватість. Кристаллизационная сланцеватость накладена на седиментаційну слоистость. Остання буває добре помітна при одному Миколая. Кристаллизационная сланцеватость часто січе седиментаційну текстуру під гострим кутом і найбільш виразно видно при схрещених николях. Уздовж кристаллизационной сланцеватості орієнтовані майже всі лусочки новоствореного серициту, сплощені і подовжені зерна кварцу лінзоподібної і веретеноподібних форми. Слюдістие, кварцові і полешпатові зерна схильні бластезу, в результаті чого текстура кристаллизационной сланцеватості поєднується з лепідобластовой і гранолепідобластовой структурами.