Доломиты

Известняки могут подвергнуться доломитизации на любой стадии их формирования и поэтому целесообразно различать два типа доломитизации — почти одновременную с осадконакоплением и постседиментационную.

Известно, что почти одновременная с осадконакоплением доломитизация протекает в наши дни в карбонатных отложениях в приливной и околоприливной зонах на участках аравийского побережья Персидского залива, во Флориде и на Багамских островах. Хотя доломиты образуются в результате реакции между ранее осажденными карбонатами и ионами магния морской воды, кристаллы доломита растут в несцементированных осадках, которые периодически насыщаются засоленными водами. Поэтому если таким путем доломитизировался очень тонкозернистый карбонатный ил, то осадок остается несцементированным. В действительности он превращается в доломитовый алеврит и имеет пористость, типичную для алевритового осадка.

Постседиментационная доломитизация протекает в породах, которые уже подверглись цементации, либо частичной, либо почти полной. Поэтому этот процесс протекает в жестком каркасе осадка и, как следствие, любое изменение объема, которое происходит в результате замещения кальцита доломитом, будет влиять на пористость породы. Изучение пористости доломитизированных известняков показало, что с увеличением степени доломитизации пористость в общем возрастает и что в полностью доломитизированных известняках она может достигать 15%. Эта цифра близка к величине пористости, рассчитанной на основе следующей реакции:

2CaCO3 + Mg2+ = CaCO3 * MgCO3 + Ca2+.

Согласно этой реакции изменение объема твердого вещества составляет около 12,5%. Поэтому в известняках, в которых все поры были уничтожены при цементации, более поздняя доломитизация может привести к созданию новой и достаточно высокой пористости.

Так как поздняя доломитизация имеет место в твердой породе, то при этом не происходит никаких механических перемещений, а если доломитовые кристаллы примыкают один к другому, то они срастаются. Поры, которые развиваются посредством сокращения объема твердого вещества, занимают относительно большой объем и распределены неравномерно. Как наблюдается в шлифах, стенки пор имеют зигзагообразную форму с острыми и тупыми углами и повторяют форму доломитовых ромбоэдров. Неоднородное распределение пор, как это можно видеть в шлифах, заставляет предполагать, что они не сообщаются между собой. Однако в образцах, отобранных из обнажений, эти прежние поры часто заполнены крупнокристаллическим кальцитом. Каждая прежняя пора обычно занята единым кристаллом кальцита, однако и в соседних порах кальцитовые кристаллы имеют одну и ту же оптическую ориентировку, т. е. все они представляют части значительно более крупного единого кристалла. Тот факт, что эти более крупные кристаллы распространяются на несколько пор, указывает на то, что поры, эти сообщались между собой.