Вода, находящаяся в порах пород, может состоять из воды, захваченной во время осадкообразования, воды, образовавшейся или измененной при химических реакциях диагенеза, и воды, приносимой в бассейн извне региональным флюидным потоком. Метаморфические реакции дегидратации, происходящие при высоких температурах, могут служить дополнительным источником воды на большой глубине.
К высвобождению воды может приводить дегидратация глинистых минералов, гипса и органического вещества при обычном диагенезе. Одной из преобладающих реакций диагенеза, происходящих в глинистых осадках побережья Мексиканского залива, является дегидратация монтмориллонита или смешанослойных монтмориллонит-иллитовых глин путем одновременного удаления межслоевой воды и превращения монтмориллонита в иллит. Источниками калия, требующегося для превращения монтмориллонита в иллит, могут быть подземные воды, полевые шпаты или слюды обломочных пород. Так как и барий, и свинец нередко замещают калий в полевых шпатах и слюдах, образование иллита при диагенетическом разрушении этих минеральных фаз может привести к поступлению указанных рудообразующих элементов в пластовые воды.
При достижении осадками определенного порога температур в ходе прогрессивного захоронения дегидратация и преобразование монтмориллонита происходят быстро. Первая фаза выделения воды идет, по-видимому, при температуре приблизительно 90° С, а вторая фаза — при температуре около 120° С. Вызванная дегидратацией и образованием градиента давления флюида миграция последнего может обеспечить вынос углеводородов и металлов из глинистых пород.
Вероятно, диагенетическая дегидратация и разрушение монтмориллонита играли значительную роль и в древних бассейнах осадконакопления. Это подтверждается тем, что в отличие от существенно монтмориллонитовых глин побережья Мексиканского залива и других мезозойских — кайнозойских бассейнов в глинистых осадках палеозойских и докембрийских бассейнов преобладают иллит и хлорит. Уивер и Бек предполагают, что для образования при диагенезе типичных ассоциаций глинистых минералов древних сланцевых толщ были необходимы температуры около 200° С и поступление из глубины калия, магния и железа. Во многих регионах, например в Иллинойсском бассейне, это требовало бы температур, существенно превышающих современные. Однако вполне возможно, что наблюдаемое ныне различие в минеральном составе частично отражает первичные различия пород по химическому и минеральному составу.
Главная