ГлавнаяФормирование пород силикатного и алюмосиликатного состава связано со всеми стадиями седименто- и литогенеза. Для семейства граноморфных пород наиболее характерны следующие условия (табл. V.7): выветривание, постседиментационные изменения и воздействие гидротерм.
Рассмотрим отдельные группы минералов. Каолинит является поли-генетическим образованием. Его крупные скопления характерны для продуктов выветривания кислых изверженных и некоторых осадочных пород (полимиктовые песчаные, глинистые и др.). В меньшей степени он распространен среди продуктов изменения изверженных пород основного тина. Вторая область формирования каолинитовых глин — районы вулканической и гидротермальной деятельности, в которых кислые пост-вулканические растворы обусловливают накопление каолинитового и галлуазитового вещества. При постседиментационных изменениях наименее устойчив галлуазит, переходящий в каолинит. Последний достаточно стоек, однако на глубоких стадиях катагенеза, а также при метаморфизме он преобразуется в накрит, диккит, пирофиллит, а при наличии соединений железа — в хлоритоид.
Монтмориллонит и ионтронит — продукты щелочного типа выветривания, формируются главным образом при разложении основных изверженных пород, туфов, туффитов, а также известняков. Небольшие скопления этих минералов известны в полях поствулканической деятельности. При диагенезе монтмориллонитизации подвергается пепловый материал в вулкапокластических и осадочных породах. В условиях катагенеза минералы группы монтмориллонита нестойки, изменяются в смешано-слойные, монтмориллонит-гидрослюдистые и монтмориллонит-хлорито-вые образования, а затем — в гидрослюду и хлориты.
Гидрослюдистые минералы формируются в корах выветривания при диагенезе и катагенезе путем синтеза и стадийного преобразования. В продуктах выветривания возможен стадийный переход слюдистых минералов в гидрослюду, а при выветривании глинистых пород — путем улучшения кристаллохимических структур гидрослюдистого вещества.
Диагенетический путь образования наиболее характерен для минералов группы глауконита, которые возникают путем синтеза из окислов на границе раздела: среда седиментации — диагенетизирующийся осадок. В условиях катагенетических преобразований возможны преобразования несовершенных гидрослюдистых минералов в слюдистые со структурой 2М, а также в хлорит.
В корах выветривания ультраосновных, частью основных пород формируются магнезиальные хлориты. Они замещают магнезиально-железистые слюды, пироксены, амфиболы. В обстановке диагенеза создаются условия для синтеза железистых хлоритов, которые особенно характерны для бокситоносных и железорудных отложений. Зоны катагенеза имеют параметры, неустойчивые для железистых представителей хлоритов. Здесь наблюдается развитие магнезиальных хлоритов, которые сохраняются до стадий начального метаморфизма.
Цеолитовые минералы образуются как породообразующие ингредиенты при выветривании, диагенезе, катагенезе и при воздействии гидротермальных растворов. Наиболее благоприятным субстратом их образования являются вулканокластические породы.
Генезис псефитовых пород основного типа различен для несцементированных брекчий, а также галечников и гравийников. По происхождению седиментационпые брекчии подразделяются на следующие генетические типы: 1) наземные: гравитационные (оплывин, обвалов, осыпей, солифлюкционные карстовые), потоков с прерывисто-поступательным движением (эоловые,; ледниковые, селевые, временных потоков), вулканокластические и сопочные, растрескивания (при высыхании осадка); 2) бассейновые: водно-гравитационные (прибрежно-обвально-оползневые, подводно-оползневые), штормовые (размывание донных осадков при волнениях).
Для галечников и гравийников отмечается более четкая связь с обстановками седиментации. В воздушной среде образуются остаточные скопления псефитового материала, возникшего путем выдувания более мелких частиц и скопления вулканокластического материала. Водная среда с прерывисто-поступательным движением обусловливает формирование грубообломочных пород временных и селевых потоков. Для них характерны плохая сортировка обломков и значительная примесь более мелкообломочного материала. По структуре им близки моренные образования, возникающие при таянии льдов горного и материкового типов.
Речные галечники и гравийники, более характерные для горных рек или речных систем, пересекающих равнинные и горные участки долин, по составу более разнообразны, чем временные потоки; часть их можно отнести к переходным, кварцсодержащим петротипам. Они также лучше окатаны. Если верховья реки находятся в горном районе, то грубообломочный материал, как правило, отлагается на расстояние не более первых десятков километров от выхода долины на равнину. Близкая ситуация наблюдается в областях формирования флювиогляциальных галечников и гравийников. Для отложений равнинных рек более характерны не обломки кристаллических пород, а скопления глиняных «окатышей».
В условиях крупных водных бассейнов (моря, озера) формируются галечники и гравийники с участием материала обвального и оползневого происхождения. С ними часто ассоциируются неокатанные остроугольные обломки. Псефитовые породы зоны прибоя редко представлены обломками сиаллитного состава. Такие породы обычно занимают ограниченные области, примыкающие к выходам на побережия гранитных, базальтовых, сиенитовых, сланцевых массивов или вулканических областей. При переносе этот материал быстро смешивается с обломками кварцевых, карбонатных и других пород.
Пески и алевриты формируются в самых различных седиментационных обстановках. Основные петротипы (аркозы, граувакки) распространены на ограниченных территориях, так как сохранению их состава должны отвечать определенные наборы условий (один источник материала, незначительный перенос и т. д.). Более обычны переходные типы, особенно обогащенные терригенным кварцем. Они характерны как для пляжевых побережий, так и для шельфовых участков. Колебания уровня Мирового океана либо выводят пляжевые песчаные тела в глубь суши, либо создают системы террас на шельфе. Часть материала несчано-алевритового полимиктового состава формирует турбидиты, спускаясь по континентальному склону в области батиальных и абиссальных равнин.
Схема формирования состава глинистого материала приведена в табл. V.8. Из нее следует, что мономинеральные типы глин тяготеют к источникам материала. По мере удаления от них возрастает роль интеграции, переход к полиминеральным типам. Глины континентального генезиса характеризуются, как правило, небольшой мощностью и незначительным распространением, ассоциируясь с более грубообломочными породами. Областями их максимального накопления являются поймы, старицы, озера, бассейны, связанные с разрушением ледникового покрова. Континентальные глины обычно хуже сортированы, чем их морские аналоги, образуют переходные петротипы с грубообломочными, песчаноглинистыми, железистыми, карбонатными и углеводородным (каусто-биолитными) породами.
Глины морского генезиса имеют гидрослюдисто-монтмориллонитовый состав с тем или иным количеством других глинистых минералов (каолинит и др.). Каолинитовые глины наблюдаются в мелководных шельфовых отложениях (обычно эпиконтинентальных) внутриконтинентальных морей. Каолинит благодаря флюкуляции отмечается чаще ближе к берегу, а в глубь бассейна встречается больше гидрослюдисто-монтмориллонитового вещества. Переходные петротипы морских глин представлены кремнистыми, карбонатными, реже железистыми рудностями. В особый тип выделяются углеродистые глины (доманиковые глинистые породы).
Диагенетические и катагенетические преобразования трансформируют основные, сложные и смешанные петротипы в промежуточные и переходные. В псефитовых, псаммитовых и алевритовых породах это приводит к уплотнению и образованию цементов: автохтонного глинистого,; железомарганцевого, кремнистого, карбонатного, реже сульфатного, хлоридного и т. д. Источниками материала для цементирующего вещества могут быть обломочные частицы (полевые шпаты, пепловый материал глинистое и углеводородное вещество) или химически осажденные соединения из норовых и грунтовых вод. Уплотнение приводит к сближению обломков, их взаимному проникновению (механоконформные структуры), тогда как новообразованные минералы способны разъедать или наращивать обломочные частицы.
Породы пелитовой размерности при постседиментационных изменениях также испытывают уплотнение, теряют воду. В них возможны процессы с улучшением кристаллохимической структуры глинистого вещества, а также преобразования самих глинистых минералов. Обычными конечными продуктами таких преобразований являются гидрослюда (слюды), магнезиальные хлориты, пирофиллит и хлоритоид. Таким образом аллохтопные глины кластоморфного семейства переходят в граноморфные сланцы катагенетического или метаморфического типа.