Образование и разрушение доломитов

Проблемы генезиса доломитов и известняков включают много общих и несхожих моментов. Однако прежде чем перейти к рассмотрению генезиса доломитов, следует определить некоторые термины.

Термин частица (particle) применяется здесь как общее название отдельного зерна или кристалла. Зернами (grains) названы отдельные частицы, которые а) могут быть представлены едиными кристаллами или агрегатами кристаллов, б) некогда были частью более крупных образований, например раковин или агрегатов, таких, например, как породы, в) стали индивидуализированными в результате разрушения этих более крупных образований или агрегатов. Кристаллами названы отдельные частицы с однородной кристаллической структурой, которые выросли на более мелких зародышах в среде осадконакопления или позднее в пределах вмещающего осадка. Эти определения могут рассматриваться лишь как самые общие, и поэтому сразу же возникают дополнительные вопросы. Многие зерна состоят из единых кристаллов, например пластинки морских ежей. Если раковина морского ежа дезагрегируется, отдельные пластинки, согласно вышеприведенному определению, будут называться зернами даже в том случае, если они представлены едиными кристаллами. Точно так же небольшие отдельные зерна, переотложенные из более древних доломитов, могут состоять из единых кристаллов, которые неотличимы от первичных кристаллов, выросших в седиментационную или диагенетическую стадию. Если генезис зерен не ясен и если зерна и кристаллы описываются совместно, используется термин частицы.

Частицы (зерна или кристаллы) слагают остов осадка; они могут быть сцементированы с образованием породы при возникновении нового минерала в интерстициях или путем срастания минералов, образующих остов осадка. Частицы остова и (или) цемент породы могут замещаться кристаллическими агрегатами.

Некоторые доломиты образовались посредством цементации доломитовых частиц; однако такие доломиты встречаются редко. Напротив, большинство известняков возникло путем цементации известковых осадков.

Большинство доломитов сформировалось в результате замещения осадков углекислого кальция или известняков. Известняки замещения также известны, но они довольно необычны. Замещение возможно в осадочной обстановке; такое замещение было названо почти одновременным или более поздним. Нельзя определенно ответить на такой вопрос: может ли доломит осадиться как таковой или все доломиты образовались путем замещения арагонита или кальцита в седиментационную стадию или позднее? По-видимому, данные изотопных анализов указывают на то, что почти все осадочные доломиты, даже доломиты, образовавшиеся в седиментационную стадию, представляют собой продукты замещения отложений карбоната кальция .

Наконец, неизвестно никаких первичных доломитовых образований, которые можно было бы сопоставить с твердыми органогенными отложениями карбоната кальция, например с рифами или с характерными арагонитовыми частицами некоторых известковых осадков, например ооидами, псевдо-ооидами и различными агрегатами и (или) частицами с оторочкой. Хотя среди первичных доломитов не имеется образований, аналогичных известковым, они могут унаследоваться доломитами замещения. В самом деле, нахождение в доломитах четких реликтовых структур и текстур этих осадочных образований углекислого кальция убеждает нас в происхождении древних доломитов путем замещения.

В этом же разделе ниже рассматриваются цементация доломитовых частиц, включая происхождение доломитовых частиц и цемента, современные и плейстоценовые доломиты, замещение доломитом отложений углекислого кальция, дедоломитизация, микрокристаллические структуры и текстуры доломитов и эксперименты по синтезу доломита.