1. 8. 6. Метагенез (метаморфизм). Стадия «газового дыхания»

1. 8. 6. МЕТАГЕНЕЗ (МЕТАМОРФИЗМ). СТАДИЯ «ГАЗОВОГО ДЫХАНИЯ»

В стадию метагенеза (метаморфизма) происходит дальнейшее преобразование осадочной породы. Здесь начинается образование метаморфических минералов, возникающих только при повышенных температурах и давлении, формируются новые текстуры, т. е. первоначальный рисунок породы полностью затушевывается.

Глубины проявления этой стадии составляет более 9 км, температура – выше 350°С. Здесь процесс нефтеобразования уже закончился, а газообразование постепенно затухает. Процесс затухания выделения из пород газа до его полного прекращения именуется газовым дыханием.

Исследования по данному направлению проведены как российскими, так и зарубежными учёными. В СССР и России это работы Н. Б. Вассоевича, А. Э. Конторовича, В. И. Рогозина, С. Г. Неручева, В. А. Успенского, О. К. Баженовой, их ученики и последователи, из зарубежных ученых приведём в качестве примера Б. Тиссо и Д. Вельте, 1981 г. (рис. 1. 17. ).

Как видно из рисунка основные исследования данного вопроса в нашей стране приходятся на первую половину семидесятых годов. Группа авторов в различных регионах нашей страны пришли к близким выводам о генерации нефти и газа из осадочных пород сапропелевого типа при их преобразовании после перекрытия вышележащими отложениями и прохождения преобразований при повышенных давлении и температуре в зоне диагенеза и катагенеза.

Рис. 1. 17. Схема эволюции органического вещества с момента его отложения до начала метаморфизма У – углеводы, АК – аминокислоты, ФК – фульвиокислоты, ГК – гуминовые кислоты, УВ – углеводороды, NSO – N-, S-, O-содержащие гетеросоединения (не углеводороды). (по Б. Тиссо и Д. Вельте, 1981 г. ).

В стадию метаганеза, при которой происходит образование новых минералов, осадочные породы окончательно теряют признаки, позволяющие ранее относить их к осадочным породам, формируются метаморфические породы. Органическое вещество, оставшееся в составе породы здесь переходит в графит. При этом перестаёт генерироваться газ стадии «газового дыхания». Таким образом, генерация нефти и газа на глубине прекращается при преобразовании органического вещества породы в графит.

Кремнисто-глинистые осадочные породы, сформировавшиеся пена дне океана, которые в будущем суждено стать «плавлеными» гранитами в эту стадию преобразуются в гнейсы.

1. 8. 7. СТАДИЯ УЛЬТРАМЕТАМОРФИЗМА (ГРАНИТАЗАЦИИ)

    В стадию ультраметаморфизма или гранитизации осадочные породы, которые в результате субдукции были задвинуты под материки, в результате погружения испытывают все возрастающее воздействие температур и давления, что, в конечном итоге, приводит к их переплавлению, и образованию «плавленных» гранитов. Вместе с гранитами, оставшимися в недрах после извержения на поверхность более лёгких компонентов магмы эти две группы гранитов, вместе с комплексом непереплавленных и частично переплавленных пород формируют гранитный слой коры материкового типа.

При дальнейшем процессе развития нашей планеты «плавленные» граниты, метаморфические породы, а также значительная часть в различной степени катагенетически преобразованных пород, в результате горообразования выводятся на дневную поверхность и даже формирует горы.

Здесь описанный выше цикл преобразования пород, включающий стадии гипергенеза, седиментогенеза, диагенеза, катагенеза и метагенеза (метаморфизма) и ультраметаморфизма или гранитизации повторяется вновь и вновь.

Каждый такой цикл приносит в недра Земли не только обломки гранита, измельчённого до состояния песчаной и алевритовой размерности, но и новообразованный кварц. В корах выветривания, развитых на континентах алюмосиликатные минералы частично переходят в кварц. В дальнейшем, попадая на дне океанов в осадок этот новообразованный кварц участвует во всех последующих стадиях преобразования осадков в породу, и, в конечном итоге, попадает под материк в зоне субдукции, где и переплавляется, наращивая гранитный слой материков.

Также, первоначально накапливалось и попадало в состав породы органическое вещество сапропелитов и близких пород. Потом, в стадии диагенеза и катагенеза из осадочных пород выделяются, мигрируют в недрах и накапливаются в ловушках очередные порции нефти и газа, изучению поведения которых в земной коре и посвящён настоящий учебный курс.