Литогенез

После начальной седиментации карбонатные отложения постоянно перекрываются новыми, осадочными породами. С точки зрения геологии известковая и доломитовая породы образовались из песка и ила, и процессы их образования заняли от нескольких тысяч до миллионов лет.

 

 

 

 


 

Таких процессов было несколько:

УПЛОТНЕНИЕ

Уплотнение значительно уменьшает пористость карбонатных отложений, которая изначально могла быть выше на 50 и больше процентов. В карбонатах химическое и механическое уплотнение (см. рисунки ниже) происходит одновременно, что способствует цементации отложений.

ЦЕМЕНТАЦИЯ И ПЕРЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ

Цементация может начаться на дне океана, но завершается обычно в процессе литогенеза. Рыхлые осаждения постепенно затвердевают и превращаются в твердую породу. В это время карбонат кальция откладывается в порах, которые могут заполняться и другими химическими веществами, присутствующими в воде.

В некоторых случаях процесс прекращается раньше и образуется рыхлый известняк.

Более глубокое залегание может привести к перекристаллизации (постепенному микроскопическому растворению) карбонатной породы. Обычно более крупные кристаллы разрастаются и разрушают исходные структуры, например, органические остатки. Геологи называют такую породу «мрамором». Кроме того, она может формироваться при контакте известняка с горячей вулканической магмой.

РАСТРЕСКИВАНИЕ

В результате движения тектонических плит на поверхности Земли возникли многочисленные разломы. Чаще всего породы залегают горизонтально, однако, залежи могут наклоняться, сгибаться и даже растрескиваться. Это усложняет селективную разработку чистых пород и часто делает ее намного дороже.

Разломы в породе, особенно в карбонатах, играют важную роль. Они открывают доступ в систему для воды, которая раньше сдерживалась за счет цементации.

РАСТВОРЕНИЕ 

В карбонатах это может привести к растворению породы, особенно расположенной близко к поверхности Земли, в результате чего образуются пещеры.

В залежах известняка такие пещеры обычно заполняются почвообразующей породой (глиной или песком), поэтому верхние уступы карьеров так часто загрязнены.

В некоторых случаях это ведет к образованию значительных объемов побочных продуктов добычи. Кроме того, это объясняет распространенную в известковой промышленности практику тщательного промывания породы, предназначенной для обжига.

ХИМИЧЕСКОЕ ВЫВЕТРИВАНИЕ

Разломы пропускают в систему новые примеси. Через трещины к карбонатной породе просачиваются жидкости, которые вступают с ней в реакцию. В результате образуется ряд новых минералов: оксиды железа и марганца, блестящий колчедан или «золото дураков», фиолетовый флюорит и другие. 

Такие минералы загрязняют карбонатную породу и не позволяют ее использовать при производстве чистой извести.

На этой стадии также может появляться доломит (см. ниже). При этом известняк иногда превращается в доломитовую породу, пригодную для получения доломита. Однако в большинстве случаев порода лишь загрязняется доломитовыми включениями, усложняя производство горных работ.

Подробнее см. ФОТОГАЛЕРЕЮ ХИМИЧЕСКОГО ВЫВЕТРИВАНИЯ