Эндогенные минералы и карбонатные кислоты

На стадии катагенеза аутигенное некарбонатное минералообразование  связано с цементацией, заполнением  пор пород в результате раскристаллизации  растворенного минерального вещества подземных вод и процессами метасоматоза. Характерными процессами эпигенеза  являются окремнение и сульфатизация.

Сульфатизация - цементация породы сульфатами (гипсом, ангидритом, целестином, баритом и др.), выполнение ими пор, каверн и трещин, а также  метасоматическое замещение ими  кальцита, доломита и других минералов. Сульфатизация может происходить  на различных этапах литогенеза. Наиболее активно сульфатизация протекает  при значительной минерализации  пластовых вод сульфатно-кальциево-магниевого состава.

Многие исследователи  считают, что сульфатизация, как  правило, отрицательно влияет на формирование коллекторских свойств пород. Но известны случаи, когда интенсивно сульфатизированные трещиноватые доломиты становились пористо-проницаемыми вследствие повышенной трещиноватости и связанными с нею вновь образованными  порами выщелачивания, приуроченными  к сульфатизированным участкам.

Окремнение - вторичное  замещение карбонатных и других минералов или их агрегатов кремнеземом  в осадке и в породе и заполнение ими пор, каверн и трещин. Кремнистость характеризуется присутствием кремнезема, который может иметь биогенное и абиогенное происхождение. При воздействии на кремнистые и окремненные породы щелочных вод (рН>8) происходит частичное растворение кремнезема с образованием вторичных пор выщелачивания.

Кремнезем придает  породам хрупкость и способствует их растрескиванию.

Показатели диагенетической  и эпигенетической преобразованности осадков разработаны пока недостаточно. С определенной долей условности ими могут служить размер зерен и степень их прозрачности. Принято считать, что тонкозернистый кальцит и доломит с размером зерен менее 0,01 мм являются первичными, седиментационными. В стадию диагенеза и эпигенеза происходит их перекристаллизация. Перекристаллизованные зерна имеют размер более 0,01 мм.

Зерна карбонатных  минералов, перекристаллизованные  в стадию диагенеза, обычно непрозрачные, что объясняется присутствием в  них в качестве примеси тонкозернистого, не до конца ассимилированного карбоната  и глинистых частиц. Зерна карбонатных  минералов, перекристаллизованные  в стадию эпигенеза, характеризуются  более крупным размером и прозрачностью.

На стадии метагенеза в карбонатных породах продолжаются процессы перекристаллизации и укрупнения зерен, от фаунистических остатков сохраняются  неопределимые реликты. Для стадии метагенеза характерны мраморированные известняки и доломиты. 

                                                   2.4. Пористость карбонатных пород

Характерным признаком, влияющим на свойства известняков и  доломитов, является пористость. Учитывая значимость этих пород как коллекторов  нефти и газа, при петрографических исследованиях пустотному пространству и формирующим его процессам  следует уделять большое внимание.

 В зависимости  от стадий литогенеза выделяются  седиментационные, диагенетические  и эпигенетические поры, которые  характеризуются определенными  морфологическими признаками. Образование  седиментационной пористости обусловлено  процессами осадкообразования. Пористость, формирующаяся на более поздних  стадиях литогенеза, связана, прежде  всего, с перекристаллизацией  карбонатного вещества, его доломитизацией, а также выщелачиванием.

Седиментационные  поры представляют собой промежутки между тонкими (меньше 0,01 мм) зернами  кальцита, доломита в тонкозернистых карбонатных породах хемогенного  происхождения или в тонкозернистом цементе карбонатных пород с  преобладанием форменных элементов. Размер седиментационных пор меньше 0,01 мм, форма пор изометричная, связь  между порами осуществляется с помощью  межзерновых каналов, длина которых  равна размеру пор или меньше их.

В карбонатных породах  с преобладанием форменных элементов  первичными седиментационными порами являются промежутки между органическими  остатками, их обломками, комками, сгустками, оолитами, обломками пород, не затронутых растворением (межформенные поры). Это  мелкие поры: капиллярные (размер 1-2 мкм) и субкапиллярные (< 1 мкм). Сообщаются поры посредством межформенных каналов, длина которых не превышает размера пор или микротрещин. Распределяются в породе межформенные седиментационные поры равномерно или неравномерно.

Поры диагенетической  перекристаллизации, доломитизации-пере-кристаллизации - это промежутки угловатой формы  между мелкими (0,01-0,05 мм) и средними (0,05-0,25 мм) зернами кальцита или доломита, образующими основную массу породы или цемент карбонатных пород  с преобладанием форменных элементов. Стенками пор являются грани кристаллов карбонатных зерен. Размер пор равен  или меньше размера породообразующих зерен. Располагаются поры диагенетической  перекристаллизации в породе равномерно или неравномерно.

Поры эпигенетической  перекристаллизации, доломитизации-перекристаллизации - это промежутки угловатой формы  между зернами кальцита или доломита размером примерно 0,20-0,25 мм, составляющими  основную массу породы или цементирующее  вещество в известняках с преобладанием  форменных элементов. Размер пор  равен или меньше размера зерен  вмещающего карбоната, колеблется от 0,1 до 0,25 мм. Стенками пор являются достаточно ровные грани кристаллов кальцита или  доломита, не подвергшихся растворению. Связь между порами осуществляется межзерновыми каналами, длина которых  меньше или равна размеру пор. Распределяются поры в породы достаточно равномерно.

Диагенетические и  эпигенетические поры выщелачивания  связаны с растворением и выносом  карбонатного вещества из осадков и  пород. Форма пор выщелачивания  самая разнообразная. Размер пор  обычно больше или равен размеру  форменных элементов (0,05-1 мм); пустоты  более 1 мм относятся к кавернам.

В шлифах можно установить роль вторичных процессов в формировании порового пространства. Это достигается  путем количественных замеров интенсивности  проявления процессов и связанной  с ними пористости (открытой и «залеченной») в разных литологических разностях  по разрезу и площади распространения  исследуемых отложений. Количественный подсчет вторичных процессов  и связанной с ними пористости производится с применением сетки  окуляр-микрометра. Интенсивность проявления процесса оценивается площадью шлифа, захваченной этим процессом, и выражается в процентах от общей площади  шлифа. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Литература

Геологический словарь. Т. II/ Под ред. А.Н. Криштафовича. М., 1955. 446 с.

Вишняков С.Г. Карбонатные  породы  и полевое  исследование их пригодности для известкования  почвы// Карбонатные породы Ленинградской  области, Северного края и Карельской АССР. Вып. 2. М.; Л., 1933. С. 3-22.

Логвиненко Н.В. Петрография  осадочных пород (с основами методики исследований). М., 1984. 416 с.

Логвиненко Н. В., Сергеева Э.И. Методы определения осадочных  пород. Л., 1986.  240 с.

Рухин Л.Б. Основы литологии. Л., 1969. 704 с.

Селли К. Введение в  седиментологию. М., 1981. 370 с.

Систематика и классификации  осадочных пород и их аналогов/ В.Н. Шванов, В.Т. Фролов, Э.И. Сергеева и  др. СПб., 1998. 352 с.

Условия образования, свойства и минералы осадочных пород. Т. 1/ Под общ. ред. В.Б. Татарского. Л., 1958. 488 с.

Фролов В.Т. Литология. Т.1. М., 1992. 336 с.; Т.2. М., 1993. 440 с.

Шванов В.Н. Петрография  песчаных пород (компонентный состав, систематика и описание минеральных  видов). Л., 1987. 269 с.