2.11. Шөгуден кейінгі процесс

Жауын-шашынныңк трансформациялары

Экзогендік күштердің әсерінен болатын жинақтау процестерінің нәтижесінде жер бетінде жауын-шашынның көп немесе аз мөлшері жиналады. Әртүрлі процестердің нәтижесінде бұл шөгінділер уақыт өте келе шөгінді жыныстарға айналады. Шөгінді жыныстардың шөгу (седиментогенез) және түзілу (диагенез) процестерінің барлық жиынтығы литогенез деп аталады. Седиментациядан кейінгі процестердің сипаты тау жыныстарының күйіне, яғни олардың жер бетінде немесе жер қыртысының тереңдігінде орналасуына байланысты.

Диагенез борпылдақ шөгінділерді тығыз жыныстарға айналдырудан тұрады. Құрлықтағы шөгінді тау жыныстары көлемінің 95%-дан астамы теңіз тектес болғандықтан, олардың мысалында диагенез процесін қарастыру қисындырақ. Алғашқы теңіз шөгінділері органикалық заттармен, сумен, балшық бөлшектерімен және химиялық тұнбалы заттармен байыту сияқты белгілермен сипатталады. Бұл компоненттер бір-бірімен және қоршаған ортамен физикалық және химиялық әрекеттеседі, бұл осы нақты жағдайларға төзімді шөгінді жыныстардың пайда болуына әкеледі. Диагенез келесі өзгерістерге байланысты болады:

– Тұрақсыз қосылыстарды (минералды) еріту және жою;

– Жаңа тұрақты қосылыстар (минералдар) түзілуі;

– Тығыздау және сусыздандыру;

– Минералдардың миграциясы және тас түзілуі;

– Цементтеу және қайта кристалдандырғыштар.

Бұл процестердің барлығына әсіресе жоғары ылғалдылық және бактериялардың көптігі әсер етеді. Ылғалдылық заттардың диффузиясын жеңілдетеді. Шірітетін органикалық бактериялардың әсерінен тұнбаның ішіндегі химиялық реакция өзгереді, бұл жаңа минералдардың түзілуіне әкеледі. Осылайша, металл гидроксидтері (лимонит) тотықтырғыш ортада, карбонаттар (сидерит) бейтарап ортада, сульфидтер (пирит) тотықсыздандырғыш ортада жиналады. Тығыздау мен сусыздану қабаттардың қысымы нәтижесінде пайда болады – балшық балшық тасқа айналады. Цементтеу сүзгіден өткен сумен бұрын жинақталған үлкенірек қоқыстардың арасына ұсақ бөлшектерді тұндыру арқылы жүзеге асырылады. Ұсақ бөлшектер саз, темір, карбонат, кремний және т.б. Болуы мүмкін. Цементтеу арқасында құм құмтасқа айналады. Тас түзілу және минералды қосылыстарды ауыстыру процесі ерітінділердің қатысуымен жүреді. Бұл жағдайда метасоматизм (бір минералды басқа минералмен ауыстыру) және псевдоморфизм байқалады – метасоматизмнің біріншілік минералдың сыртқы түрі толығымен сақталған түрі. Тұнбаның қайта кристалдануы – оның қысым мен температураның жоғарылауына реакциясы, көбінесе карбонатты және кремнийлі органохимиялық шөгінділерде көрінеді. Қайта кристалдану тау жыныстарын құрайтын кристалдардың мөлшерінің ұлғаюында немесе органикалық қосылыстардың кристалдық түрге айналуында көрінеді.

Диагенез нәтижесінде пайда болған шөгінді жыныстар одан әрі өзгерістерге ұшырауы мүмкін. Мұндай постдиагенетикалық өзгерістер эпигенетикалық деп аталады. Эпигенездің негізгі себептері тектоникалық қозғалыстар болып табылады, олардың әсерінен тау жыныстары үлкен тереңдікке шөгеді немесе жер бетіне шығарылады. Батыру кезінде температура мен қысымның жоғарылауы аясында метаморфизмге көбірек ұқсайтын бірқатар өзгерістер байқалады.

Катагенез – метаморфизм аймағында емес, диагенез аймағынан тыс жерде болатын шөгінді тау жыныстарының нығыздалу процесі. Катагенез жоғары температура мен қысымда, сондай-ақ минералданған жер асты суларының қатысуымен жүреді. Мысалы: шымтезек көмірінің пайда болуы: алдымен қоңыр, содан кейін қатты және ең соңында антрацит. Температура мен қысымның одан әрі жоғарылауы тау жыныстарының одан да терең өзгеруіне әкеледі.

Метагенез – жер қыртысының терең қабаттарында орналасқан шөгінділердің соңғы, метаморфизмге жақын, постшөгінді түрлену кезеңі. Метагенез кезінде болатын қайта кристалдану және еру процестері, минералдардың минералданған ерітінділермен әрекеттесуі тау жыныстарының химиялық және минералдық құрамының, олардың құрылымы мен текстурасының өзгеруіне әкеледі.

Гипергенез- үгілу процестерінің әсерінен жер бетінде орналасқан тау жыныстарының өзгеруі. Еру нәтижесінде тау жыныстарының кеуектілігі артып, олардың тығыздығы төмендейді. Гидратацияға байланысты тау жыныстарының көлемі артып, беріктік қасиеттері төмендейді.