О двух фундаментальных группах процессов катагенеза

О  двух  фундаментальных  группах  процессов  катагенеза

Итак, рассматривая многочисленные классификационные схемы процессов катагенеза, мы убедились, что все они, если отбросить учёт в некоторых из них таких ситуационных характеристик проявления процессов, как региональность, наложенность, фоновость, локальность, если отбросить учёт фактора времени, которое проявляется весьма своеобразно (например, в скорости погружения пород), и отбросить учёт тектонического фактора, который, скорее, является суммой всех других факторов, — все они так или иначе используют в качестве важнейших классификационных признаков  либо термобарический фактор, либо фактор подземных вод. Даже в тех случаях, когда оба эти фактора положены в основу классификационной группировки, их использование в классификациях сугубо формальное (процессы, выделяемые по этим факторам, разнесены в разные ветви классификации; другими словами, классификации, учитывающие оба главных фактора катагенеза, получаются в результате механического сложения классификаций, построенных либо по термобарическому, либо по гидрогеологическому признаку).

А между тем, ясно, что ход любой химической реакции в зоне катагенеза (а именно эти реакции и составляют существо процессов преобразования пород) зависит и от химического состава воды, и от температуры и от давления.

Задумаемся, почему существует такое несоотвествие между реальной природой и описывающими её классификационными схемами (а ведь классифицирование объектов и явлений — один из важнейших приёмов научного исследования; классификации в значительной мере демонстрируют состояние изученности соответствующей области знаний). А если мы учтём, что за созданными классификационными схемами стоит колоссальный труд и опыт их авторов, их сотрудников, целых научных школ, колоссальное число наблюдений, описаний, анализов и обобщений, то, наверняка, придём к выводу, что обнаруженное нами несоответствие неслучайно.

Есть две причины данного несоответствия.

Во–первых, такое положение дел — следствие исторически сложившихся подходов к изучению катагенеза. Катагенез изучали разные исследователи. Одни исследователи были классическими литологами, которых мало интересовали подземные воды и которые слабо знали особенности состава, движения и генезиса подземных вод. [До сих пор актуально давнишнее высказывание В.И. Вернадского: “Мысль минералога (читай — литолога) привыкла останавливаться перед природной водой, как перед чуждым ему объектом”]. Специалисты этого типа пытались проследить за изменением пород с глубиной, а изменения пород сверху вниз по разрезу, естественно, логичнее всего было связать с нарастанием температуры и давления. Другие исследователи (их было меньше) были подготовлены к восприятию роли подземных вод своей практикой или своим образованием и они видели в породах следы “работы” подземных растворов. Катагенез изучали в разных районах. В одних районах в силу их геологического строения — лучше заметны, ярче проявлены изменения под воздействием погружения пород, т.е. термобарического фактора, в других — ярче проявлены изменения, под воздействием подземных вод.

Во–вторых, и это более важно, обсуждаемое несоответствие — есть следствие отражения в нашем сегодняшнем сознании объективной реальности, которая заключается в существовании двух принципиально различных (фундаментальных) групп природных процессов.

Среди причин  первой  группы  процессов ведущее место занимает химическая характеристика подземных вод. И хотя изменения температуры и давления могут служить (и часто служат) непосредственным фактором кристаллизации катагенетических минералов, важно, что никакие изменения температуры и давления не способны вызвать осаждение галита или ангидрита из пресной воды. Процессы первой группы развиваются в осадочных толщах с резко различной термобарической историей.

Среди причин  второй  группы  процессов ведущее место занимает изменение термобарических условий в разрезе. К таким процессам относятся углефикация органического вещества, гидрослюдизация монтмориллонита, конформация, инкорпорация и внутрислойное растворение обломочных зёрен, аморфизация и хлоритизация биотита и др.; дальше мы будем рассматривать эти процессы довольно детально. Эти процессы зафиксированы в осадочных комплексах с совершенно разной гидрогеологической историей.

В качестве примеров назовем: а) морскую верхнеюрско–неокомовую толщу Западно–Сибирского бассейна, где минерализация подземных вод никогда не превышала 50–60 г/л, б) подсолевые, межсолевые и надсолевые отложения палеозоя Припятского и Днепровско–Донецкого прогибов, Прикаспийской впадины и Волго–Уральской области, содержащие высокоминерализованные рассолы (200–450 г/л), в) юрский комплекс Южной Прибалтики, накопившийся в сильно опреснённых водоёмах, г) аален–батские русловые, озёрно–болотные и подводно–дельтовые образования Туаркыра, д) кайно­зойские молассы межгорных впадин Тянь–Шаня, подверженные интенсивному внедрению пресных инфильтрационных подземных вод с обрамляющих складчатых массивов, е) вендскую толщу Байкальского предгорного прогиба, где минерализация подземных вод на глубине около 3 км не выше 3,5 г/л.

Сегодня мы можем условно допускать, что процессы второй группы идут независимо от состава и минерализации подземных вод. Однако вернее будет сказать, что мы не знаем, как эти процессы зависят от состава вод, но знаем, что и как они зависят от термобарических условий.

Итак, в современном мировоззрении литологов существуют представления о двух группах процессов катагенеза. Процессы первой группы управляются главным образом изменениями термобарических условий, второй — изменениями гидрогеологической (гидрогеохимической) обстановки. Важно, однако, подчеркнуть, что это — лишь сегодняшняя логическая модель естественной картины, которую, по словам А.Е. Ферсмана, “надо упростить, чтобы яснее представить себе ход природных процессов”.

В осадочном чехле, естественно, идёт постоянное переплетение процессов двух групп. В дальнейшем границы между данными группами преобразований, и сейчас уже в отдельных случаях довольно условные, будут, несомненно, размываться. Перспективный путь к прогрессу в познании катагенеза — в синтезе термобарического и гидрогеологического направлений его изучения, в сближении двух, соответствующих этим направлениям подходов к классифицированию катагенетических процессов. А пока мы раздельно рассмотрим основные процессы катагенеза, а) управляемые преимущественно изменениями температуры и давления  и  б) управляемые преимущественно изменениями гидрогеологической обстановки.