14. Геохимия диагенетических процессов.

Диагенетические процессы в терригенных отложениях.

Эталоном диагенетических процессов считается восстановительный субаквальный диагенез, широко распространенный в краевых эпиконтинентальных морях и в шельфовой зоне Мирового океана. Ведущим процессом в этой модели является микробиологическое разложение органического вещества, сопровождаемое сульфатредукцией и возникновением значительных масс углекислоты и сероводорода. Диагенез в морской воде с нормальной соленостью происходит в щелочных восстановительных условиях. В этом процессе установлено три этапа, которым соответствуют три слоя осадка. Верхний слой составляет десятки сантиметров. Кислородный потенциал здесь изменяется от +0,1 до -0,1 вольта, а водородный потенциал составляет здесь 7,5-7,8. В этом слое происходит деструкция органического вещества бактериями, идет восстановление сульфатов до сероводорода и образование сульфидов железа, растворение карбонатов и фосфатов.

Рис. 16. Конечные ассоциации в химических осадках и характерные для них условия среды в зависимости от EhиpH(по В.Крамбейну и Р.Гаррелсу, 1952).

Во втором слое, составляющем первые метра осадка, деструкция органического вещества уже затруднена, кислородный потенциал достигает –0,2 - -0,3 вольта, а водородный потенциал возрастает, т.к. снижается деятельность бактерий. Здесь осаждаются карбонаты железа и магния.

В третьем слое, имеющем толщины в десятки метров бактериальная деятельность затухает. Воды из сульфатно-хлоридных переходят в щелочно-хлоридные. В поровых растворах отмечаются восстановительные щелочные условия. Здесь идет отложение конкреций гидротроилита, сидерита.

В пелагических частях современного океана, в связи с дефицитом органического вещества осадки проходят стадию окислительного субаквального диагенеза. Здесь отсутствуют видимые проявления восстановительных процессов, а главным результатом миграции вещества является формирование железомарганцевых конкреций.

Диагенетические процессы в континентальных условиях в лесных заболоченных ландшафтах характеризуются оторфованием органических остатков (гумификация, битуминизация и др.). Кислород здесь быстро расходуется на окисление органического вещества и в болотах формируется глеевая обстановка. Эти воды растворяют карбонаты железа и марганца и ряд рудных компонентов. Эти компоненты на прилегающих участках цементируют пески, галечники. Отмечается замещение монтмориллонита каолинитом.

Геохимические фации по Г.И.Теодоровичу. Аутигенные минералы осадочных пород являются индикаторами физико-химических условий среды седиментации. Г.И.Теодоровичем установлены парагенетические ряды аутигенных минералов в зависимости от изменений кислородного и водородного потенциалов. Так показателем окислительной среды являются гидроокислы железа, слабо восстановительной или нейтральной – сидерит, глауконит, резко восстановительной – пирит. Минералы группы каолинита осаждаются в кислой среде, а группы монтмориллонита – в щелочной.