Окременіння

Окременіння (рос. окременение, окремнение; англ. silication, silicification, нім. Verkieselung f, Silifizierung f, Silifikation f) — процес збагачення гірських порід кремнеземом (опалом, кристобалітом, халцедоном, кварцом[1]) шляхом заміщення мінералів та наповнення пор.

Загальний опис

Процеси О. відбуваються в процесі діагенезу та катагенезу, а також під дією насичених кремнеземом гідротермальних вод. При вивітрюванні алюмосилікатних порід (див. алюмосилікати) звільняється багато кремнезему, який при переході в розчин і рухаючись вниз, іноді заміщує різні породи. В результаті виникають кремінь, окременілі вапняки та інші породи.

У геології окременіння — це процес скам'яніння, під час якого багаті кремнеземом рідини просочуються в порожнинах різних матеріалів, наприклад, каменів, деревини, кісток, раковин, і замінюють вихідні матеріали кремнеземом (SiO2). Кремнезем — це природна сполука, яка міститься в органічних і неорганічних матеріалах, включаючи земну кору та мантію. Існує безліч механізмів силіцифікації. При силіцифікації деревини діоксид кремнію проникає в тріщини та пустоти в деревині, такі як судини та клітинні стінки, і заповнює їх.[2].

Початкова органічна речовина зберігається протягом усього процесу і поступово розкладається з часом.[3] При силіцифікації карбонатів діоксид кремнію замінює карбонати на такий же об'єм.[4] Заміщення здійснюється шляхом розчинення оригінальних гірських мінералів і осадження кремнезему. Це призводить до видалення оригінальних матеріалів із системи.[4][5] Залежно від структури та складу вихідної породи кремнезем може замінити лише певні мінеральні компоненти породи. Кремнієва кислота (H4SiO4) у рідинах, збагачених кремнеземом, утворює лінзоподібний, вузликовий, волокнистий або агрегований кварц, опал або халцедон, який росте в породі.[6] Силіцифікація відбувається, коли гірські породи або органічні матеріали контактують із багатими на кремнезем поверхневими водами, поховані під осадовими відкладеннями та чутливі до потоку ґрунтових вод, або поховані під вулканічним попелом. Силіціфікація часто пов'язана з гідротермальними процесами.[2] Температура для окременіння коливається в різних умовах: у могильниках або в умовах поверхневої води температура для окременіння може становити близько 25°−50°; тоді як температури кремнієвих рідинних включень можуть досягати 150°-190°.[7][8] Силіціфікація може відбуватися під час син-осадження або пост-осадження стадії, як правило, вздовж шарів, що позначають зміни в осадженні, такі як невідповідності або шари площин.[6][9].

Син. — силіціфікація.

Див. також

Література

Примітки

  1. ↑ Див. також окварцювання
  2. ↑ а б Akahane, Hisatada; Furuno, Takeshi; Miyajima, Hiroshi; Yoshikawa, Toshiyuki; Yamamoto, Shigeru (July 2004). Rapid wood silicification in hot spring water: an explanation of silicification of wood during the Earth's history. Sedimentary Geology. 169 (3–4): 219—228. Bibcode:2004SedG..169..219A. doi:10.1016/j.sedgeo.2004.06.003. ISSN 0037-0738.
  3. ↑ Sigleo, Anne C. (September 1978). Organic geochemistry of silicified wood, Petrified Forest National Park, Arizona. Geochimica et Cosmochimica Acta. 42 (9): 1397—1405. Bibcode:1978GeCoA..42.1397S. doi:10.1016/0016-7037(78)90045-5. ISSN 0016-7037.
  4. ↑ а б Götz, Annette E.; Montenari, Michael; Costin, Gelu (2017). Silicification and organic matter preservation in the Anisian Muschelkalk: implications for the basin dynamics of the central European Muschelkalk Sea. Central European Geology. 60 (1): 35—52. Bibcode:2017CEJGl..60...35G. doi:10.1556/24.60.2017.002. ISSN 1789-3348.
  5. ↑ Liesegang, Moritz; Milke, Ralf; Kranz, Christine; Neusser, Gregor (6 листопада 2017). Silica nanoparticle aggregation in calcite replacement reactions. Scientific Reports. 7 (1): 14550. Bibcode:2017NatSR...714550L. doi:10.1038/s41598-017-06458-8. ISSN 2045-2322. PMC 5673956. PMID 29109392.
  6. ↑ а б S.K. Haldar and Josip Tišljar (2014). Introduction to Mineralogy and Petrology. Elsevier. с. 198. ISBN 978-0-12-408133-8.
  7. ↑ Klein, Robert T.; Walter, Lynn M. (September 1995). Interactions between dissolved silica and carbonate minerals: An experimental study at 25–50°C. Chemical Geology. 125 (1–2): 29—43. Bibcode:1995ChGeo.125...29K. doi:10.1016/0009-2541(95)00080-6. ISSN 0009-2541.
  8. ↑ You, Donghua; Han, Jun; Hu, Wenxuan; Qian, Yixiong; Chen, Qianglu; Xi, Binbin; Ma, Hongqiang (19 лютого 2018). Characteristics and formation mechanisms of silicified carbonate reservoirs in well SN4 of the Tarim Basin. Energy Exploration & Exploitation. 36 (4): 820—849. doi:10.1177/0144598718757515. ISSN 0144-5987. S2CID 135282628.
  9. ↑ Sugitani, Kenichiro; Yamashita, Fumiaki; Nagaoka, Tsutomu; Yamamoto, Koshi; Minami, Masayo; Mimura, Koichi; Suzuki, Kazuhiro (June 2006). Geochemistry and sedimentary petrology of Archean clastic sedimentary rocks at Mt. Goldsworthy, Pilbara Craton, Western Australia: Evidence for the early evolution of continental crust and hydrothermal alteration. Precambrian Research. 147 (1–2): 124—147. Bibcode:2006PreR..147..124S. doi:10.1016/j.precamres.2006.02.006. ISSN 0301-9268.