Кремнистые желваки и конкреции » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Кремнистые желваки и конкреции

31.07.2021

В некоторых породах, в частности карбонатцых кремнезем скапливается в виде желваков или подобных тел. Чаще всего встречаются кремневые желваки.

Кремневые желваки


Кремневые желваки по форме изменяются от более или менее правильных дисков, достигающих нескольких сантиметров в диаметре, до крупных совершенно неправильных клубневидных тел длиной до 25 см или более. Их форма бесконечно разнообразна, но более крупные желваки, имея, в общем, округлые очертания, отличаются бородавчатой или бугорчатой внешней поверхностью (рис. 12-10). В большинстве случаев кремневые желваки имеют резкие границы. Они часто концентрируются вдоль определенных плоскостей напластования, а также имеют тенденцию к уплощению и вытягиванию параллельно напластованию. В некоторых случаях их достаточно много, чтобы, соединяясь, они могли создавать более или менее непрерывные пласты. По-видимому, кремненосные слои во многих случаях характеризуются ритмичным строением. В отдельном слое кремень образует неправильную двухмерную сеть; если слои располагаются близко друг к другу, то между слоями могут возникнуть определенные связи или «мосты» и кремневая сетка становится трехмерной. Такое количество кремня содержат немногие известняки; для большинства характерны только рассеянные дискретные желваки.
Кремнистые желваки и конкреции

Желваки сложены преимущественно микрокристаллическим кварцем и в меньшей степени — халцедоном. Следовательно, они представляют собой почти чистый кремнезем (табл. 12-2). Карбонатов немного; возможно это реликты замещения, но иногда встречаются и эвгедральные кристаллы.

Хотя обычно желваки бесструктурны, некоторые из них имеют плотное черное внутреннее ядро,окруженное более светлой,а в отдельных случаях белой внешней оболочкой ("землистый известняк"). У некоторых стяжений заметны следы слоистости, продолжающей слоистость вмещающей породы, тогда как другие отличаются концентрическим строением («сфероиды сжатия», по Талиаферро); некоторые желваки включают фрагменты вмещающей породы. Довольно часто кремни содержат ископаемые остатки, представленные либо известковыми, либо окремнелыми организмами, чаще последними. Ископаемые остатки, как правило, представляют собой только пустоты; известковый материал был удален путем растворения. Встречаются кремни оолитового строения, унаследованного от вмещающей породы при ее замещении.

Кремневые желваки широко распространены. Они встречаются главным образом в карбонатных породах, особенно в известняках и доломитах, но их также находят и в пластовых сидеритах и в некоторых черных глинистых сланцах, особенно в сланцах докембрийского возраста. Желваковые кремни обнаружены в карбонатных породах всех возрастов. Они широко распространены в палеозойских известняках и доломитах в верховьях долины р. Миссисипи. Биггс дал подробное описание желваковых кремней Иллинойса, возраст которых изменяется от кембрия до миссисипия.

Особенно хорошо известны желваковые кремни свиты Ниагара (силур) в районе Великих озер и желваковые кремни миссисипских карбонатов. Известны также и желваки флинта, встречающиеся в писчем мелу мела Англии и Франции.

Хотя по проблеме происхождения кремня нет единого мнения, большинство исследователей в настоящее время, по-видимому, склоняются в сторону эпигенетического образования желваковых кремней и флинтов, обнаруживаемых в известняках и других карбонатных породах. Ряд авторов, в том числе Tapp, Tapp и Твенхофел и некоторые другие настоятельно утверждают, что желваковые кремни образуются в результате прямого осаждения силикагеля на дно моря. Доказательства замещения (а следовательно, постседиментационного происхождения) желваковых кремней многочисленны и очевидны. Ван-Туил и Биггс с большой детальностью обобщили доказательства, имеющие отношение к данной проблеме. Несомненно, многие желваки несут в себе признаки происхождения путем замещения, но для многих других случаев полевые данные и данные петрографических исследований неубедительны. Главным доводом против образования этих желваков в процессе первичного осаждения, как подчеркивает Крессман, могут служить последние экспериментальные данные, указывающие на то, что морская вода недосыщена кремнеземом. По-видимому, кремень или его предшественники могли осаждаться лишь в специфической водной обстановке.

Жеоды


Важными особенностями жеод являются их почти сферическая форма, наличие полой сердцевины, внешнего халцедонового слоя и внутренней друзовидной щетки, кристаллы которой своими концами направлены внутрь жеоды. Жеоды характерны для некоторых пластов известняков, но изредка встречаются и в глинистых сланцах; по-видимому, они предпочитают глинистые известняки или доломиты чистым известнякам. Следовательно, их распределение контролируется литологическим фактором.

Жеоды представляют собой полые шаровидные тела диаметром от 2 см до 1 м (в большинстве случаев от 10 до 20 см). Они имеют тенденцию к слабому уплощению, при этом их экваториальная плоскость параллельна напластованию. Некоторые формы выглядят раздавленными или смятыми. Тонкий внешний слой плотного халцедона в результате эрозии может быть неполным в одних жеодах и совсем отсутствовать в других.

Внутренняя полость большинства жеод заполнена более поздними минералами. Чаще всего это направленные внутрь кристаллы кварца. Кроме кварца встречаются также скаленоэдрический кальцит и ромбоэдрический доломит. Реже обнаруживают такие второстепенные и редкие компоненты, как арагонит, анкерит, магнетит, гематит, пирит, миллерит, халькопирит, сфалерит, каолин и битумы. Определенной последовательности отложения слоев, общей для всех жеод, нет, хотя внешняя оболочка неизменно представлена халцедоном, за которым в большинстве случаев непосредственно следует кварц. В некоторых жеодах наблюдается вторая генерация халцедона. Сульфиды металлов, если они присутствуют, в большинстве случаев отлагаются последними.

Наиболее своеобразной и важной особенностью жеод является неопровержимый факт, что их рост сопровождается увеличением объема. Заслуживает внимания с этой точки зрения изгибание слоистости вмещающей породы около жеоды. Ho наиболее выразительной является текстура «взрывающейся бомбы». Как со всей очевидностью показал Басслер, многие жеоды зародились в полостях ископаемых организмов; по мере роста окаменелость увеличивается в объеме, а потом лопается. При дальнейшем росте обломки окаменелости, прилегающие к жеоде, расходятся на довольно большое расстояние. В конечном итоге обломки, по-видимому, растворяются или поглощаются растущей жеодой и исчезают.

Формирование жеоды включает, во-первых, образование полости и, во-вторых, ее заполнение. Вряд ли субсферические полости размера жеод существовали в первичном осадке. Робертсон полагал, что жеоды отлагались сингенетично на дне моря в виде коллоидальных сгустков гидратированного кремнезема и что позднее вследствие «потери воды из геля образовалась халцедоновая оболочка». Однако по этой гипотезе происхождения неясно, почему не все кремневые желваки, которые также считаются образовавшимися сингенетично, из силикагеля превратились в жеоды.

Хейес предположил, что предшественниками жеод являлись не силикагели, а скорее известковые конкреции подобной формы и размера; эта точка зрения ранее была высказана Ван-Туилом. Эти тела в процессе диагенеза были преобразованы в жеоды, сначала в результате перекристаллизации их центральных частей, окремнения их внешней оболочки, а впоследствии — путем растворения центрального ядра и последующего осаждения кристаллического выполнения полости. Как можно судить по коллекции Басслера, если первоначальная полость необходима для формирования жеоды, то ею может служить незаполненное пространство внутри криноидной теки, двустворки или любое подобное пустотное пространство. В первоначальной полости ничего нет, за исключением предположительно погребенного соляного раствора. Так как внешняя стенка настоящих жеод сложена халцедоном, то первоначальный осадок, вероятно, уже был слоем гелеобразного кремнезема. Образование этого слоя способствует изоляции соляного раствора, и, если с течением времени внешние воды опреснялись, слой геля мог действовать как полупроницаемая мембрана и создавать внутреннее осмотическое давление. Это направленное от центра давление могло привести к расширению объема. Если это происходило до консолидации, вмещающий известковый ил мог быть раздвинут; если же после консолидации, пространство могло образоваться в результате растворения известняка на поверхности раздела кремнезема и известняка. Расширение объема может продолжаться до тех пор, пока объем камеры не увеличится значительно, а концентрация соли в захваченных флюидах уменьшится до такой степени, что силы расширения станут совсем незначительными. В конечном итоге кремнезем дегидратируется и кристаллизуется. Затем следует усыхание и образование трещин, обусловливающее возможность доступа минерализованных вод и отложения друзового покрытия на первичном халцедоновом слое. Предложенный здесь механизм образования жеод, по существу, совпадает со схемой Тантона, предложенной для объяснения роста конхилитов, которые представляют собой специфические мелкие чашеобразные тела, состоящие из лимонита или гётита и растущие в перевернутом положении на минерализованном основании на дне канадских озер. Полупроницаемая мембрана в этих образованиях вместо кремнезема представлена студенистым гидроокислом железа.

Кремнистые конкреции в пластовых сульфатах


Кремнистые конкреции в эвапоритовых отложениях, очевидно, встречаются редко. Сообщалось об обнаружении различных кремнистых тел, включая эвгедральный кварц, концентрически полосчатый халцедон и кварцевые сферолиты в гипсовых и ангидритовых породах в Манитобе. Предполагается, что они имеют диагенетическое происхождение.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: