Стилолиты (греч. stylos — столб; литос — камень) — это зубчатые поверхности внутри горной массы, из которых минеральный материал был удален путем растворения под давлением в процессе деформации, который уменьшает общий объем породы. Минералы, нерастворимые в воде, такие как глины , пирит и оксиды , а также нерастворимые органические вещества [ 1] остаются внутри стилолитов и делают их видимыми. Иногда вмещающие породы не содержат нерастворимых минералов, и в этом случае стилолиты можно распознать по изменению текстуры породы . [2] Чаще всего они встречаются в однородных породах, [3] карбонатах , кремнях , песчаниках , но их можно обнаружить и в некоторых магматических породах и льду . Их размеры варьируются от микроскопических контактов между двумя зернами (микростилолитами) до крупных структур длиной до 20 м и амплитудой до 10 м во льду. [4] Стилолиты обычно образуются параллельно напластованию из-за давления горных пород , но они могут быть наклонными или даже перпендикулярными напластованию в результате тектонической активности. [5] [6]
Классификация стилолитов
В структурной геологии и диагенезе растворение под давлением или растворение под давлением представляет собой механизм деформации, который включает растворение минералов в контактах между зернами в водную поровую жидкость в областях относительно высокого напряжения и либо отложение в областях относительно низкого напряжения внутри той же породы или полное их удаление из породы внутри флюида. Это пример диффузионного массопереноса . В результате этого процесса образуются стилолиты.
Стилолиты можно классифицировать по их геометрии, ориентации и отношению к напластованию. [4]
Геометрическая классификация
Парк и Шот (1968) выделили шесть различных геометрических форм стилолитов: [4]
Простая или примитивная волнообразная
Сшитый тип
Тип Up-peak (прямоугольный тип)
Тип Down-peak (прямоугольный тип)
Тип с острым пиком (конический и заостренный)
Тип сейсмограммы
Отношение к постельному белью
Горизонтальные стилолиты
Это наиболее часто встречающийся тип стилолита. Они залегают параллельно или почти параллельно залеганию пород. Чаще всего этот тип встречается в слоистых осадочных породах , преимущественно в карбонатных породах , не подвергшихся интенсивной тектонической структурной деятельности и метаморфизму .
Наклонные стилолиты или сликолиты.
Этот тип встречается наклонно к напластованию. Он появляется в породах, как затронутых, так и не затронутых тектонической деятельностью, а также может быть обнаружен в метаморфических и слоистых магматических породах.
Горизонтально-наклонные (вертикальные) или секущие стилолиты.
Этот тип представляет собой сочетание горизонтального и наклонного типов стилолитов. Горизонтальные стилолиты обычно имеют более высокую амплитуду, чем наклонные. Горизонтально-наклонные породы можно обнаружить в породах, на которые действует давление, параллельное плоскости напластования, за которым следует давление, перпендикулярное напластованию.
Вертикальные стилолиты
Этот тип стилолита относится к напластованию под прямым углом. Это может быть связано, а может и не быть связано с тектонической активностью . Это вызвано давлением, действующим перпендикулярно подстилке.
Соединяющие сетевые стилолиты
Этот тип представляет собой сеть стилолитов, связанных друг с другом сравнительно небольшими углами. Этот тип можно разделить на два подтипа. Стилолиты подтипа А характеризуются более высокими амплитудами. Они связаны с подстилкой либо горизонтально, либо под небольшим углом. Стилолиты подтипа Б обычно возникают в породах, подвергшихся тектонической и/или метаморфической деятельности. Эти стилолиты имеют низкую амплитуду с волнистостью. Их отношение к подстилке может варьироваться от горизонтального до вертикального.
Вертикально-наклонные (горизонтальные) или секущие стилолиты.
Этот тип представляет собой комбинацию горизонтального или наклонного и вертикального типов стилолита. При этом первыми формировались наклонные или горизонтальные стилолиты, а позже – вертикальные. По направлениям смещения наклонных стилолитов этот тип можно разделить на два подтипа. В подтипе А смещения могли произойти во время вертикальной стилизации, тогда как в подтипе Б смещения могли произойти до вертикальной стилизации.
Разработка
Стилолит не является структурным переломом , хотя его описывают как разновидность «антитрещины», стороны которого движутся вместе, а не в стороны . [7] Доказательство существует в виде ископаемого известняка , где окаменелости рассекаются стилолитом, и только одна половина все еще существует; другая половина растворилась. Рай и Брэдбери (1988) [8] исследовали систематику стабильных изотопов 13/12 C и 18/16 O в известняке по обе стороны от плоскости стилолита и обнаружили различия, подтверждающие различную степень взаимодействия флюид-порода.
Для образования стилолита должен присутствовать раствор , в котором могут растворяться минералы , а также сеть пор , через которую растворенные твердые вещества могут мигрировать путем адвекции или диффузии из развивающегося стилолита. Развитие стилолита можно улучшить за счет пористости , поскольку он локализует напряжение на зернах, увеличивая там напряжение . Таким образом, предполагается, что стилилиты, параллельные наслоению, образуются в областях с высокой пористостью [ 9] , а большая часть поперечных стилолитов образуется вдоль ранее существовавших трещин . [2]
Значение
Стилолиты играют важную роль в нескольких областях. В петрологии стилолиты играют важную роль, поскольку они изменяют структуру горных пород и растворяют твердые вещества, которые выпадают в осадок в виде цемента . В стратиграфии выветривание стилолитов приводит к появлению видимой слоистости во многих стратиграфических разрезах, а потеря материала вдоль стилолитов может иметь результат, аналогичный эрозии , со значительным стратиграфическим истончением. В гидрологии стилолиты предотвращают поток жидкости, а в других условиях служат для потока жидкости. Также стилолиты являются индикаторами сжимающих напряжений в тектонических исследованиях, а развитие поперечных стилолитов способствует укорочению земной коры параллельно направлению их колонны. [2]
^ Данэм Дж.Б.; Лартер С. (1981). «Ассоциация стилолитовых карбонатов и органических веществ: влияние контроля температуры на образование стилолита». Бюллетень AAPG . 65 .
^ abc Миддлтон, Джерард В., Энциклопедия отложений и осадочных пород , 2003, с. 90-92
^ Голдинг, Х.Г.; Конолли, младший (1962). «Стилолиты в вулканических породах». Журнал осадочной петрологии . 32 (3): 534–538. дои : 10.1306/74D70D12-2B21-11D7-8648000102C1865D.
^ abc Парк, Вон К.; Шот, Эрик Х. (1968). «Стилолиты: их природа и происхождение». Журнал осадочной петрологии . 38 (1): 175–191. дои : 10.1306/74D71910-2B21-11D7-8648000102C1865D.
^ Эндрюс, Линн М.; Райлсбак, Л. Брюс (1997). «Контроль за развитием стилолитов: морфологические, литологические и временные данные образуют параллельные напластования и поперечные стилолиты из Аппалачей США». Журнал геологии . 105 (1): 59–73. Бибкод : 1997JG....105...59A. дои : 10.1086/606147. JSTOR 30079885. S2CID 128917505.
^ Флетчер, К.С. и Поллард, Д.Д. Модель защиты от растрескивания, 1981 г., для поверхностей из раствора под давлением. Геология, 9, 419–24.
^ Рай, Д.М., и Брэдбери, Х.Дж. (1988): Поток жидкости в земной коре: пример пиренейского надвига. Американский научный журнал (288): 197–235.
^ Мерино Э., Ортолева П. и Стрикхольм П., 1983. Образование равномерно расположенных швов давления и раствора во время (позднего) диагенеза: кинетическая теория. Вклады в минералогию и петрологию, 82: 360–370.
Глоссарий нефтяных месторождений Schlumberger
С. Синха-Рой, Кинетика дифференцированного образования стилолитов, Current Science, V. 82, № 8, 25 апреля 2002 г.
