مراحل دیاژنز ماسه سنگ
دیاژنز اولیه
شامل فرآیندهایی است که از زمان ته نشست و تا محدوده دفن کم عمق اتفاق می‌افتد.
دیاژنز نهایی
شامل فرآیندهایی است که در مناطق عمیق‌تر و در موقع بالا آمدگی بر روی رسوب اثر می‌کند. فشردگی و انحلال فشاری دو فرآیند اصلی دیاژنتیکی هستند که عمدتا به عمق دفن شد‌گی بستگی دارند. فرآیندهای شیمیایی دیاژنز شامل ته نشست کانیها که منجر به
سیمانی شدن رسوبات می‌شود. انحلال دانه‌های ناپایدار و جانشینی دانه‌ها به توسط سایر کانیها می‌باشد. فرآیندهای شیمیایی در محیط آبی اتفاق می‌افتد، بنابراین شوری ، PH و EH و قابلیت حرکت آب در رسوب در دیاژنز از اهمیت خاصی برخوردار است.
در مراحل اولیه دیاژنز ، که در حدود یک تا 1000 میلیون سال به طول خواهد انجامید و بر روی رسوبات تا اعماق حدود 1 تا 100 متر اثر می‌کند ، آبهای درون حفره‌ای در ارتباط با محیط‌های رسوبی می‌باشد. در طی عمیق آبهای درون حفره‌ای در اثر واکنش با
کانیهای رسی ، انحلال دانه‌های ناپایدار ، ته نشست کانیهای درجازا و مخلوط شدن با آبهای سایر منابع ، تغییر بیشتری پیدا می‌کنند. دیاژنز حتی بیش از دهها میلیون سال طول می‌کشد و رسوبات تا عمق 10000 متری ، جایی که درجه حرارت منطقه 100 تا 200 درجه سانتیگراد است تحت تاثیر قرار می‌دهد.
عوامل موثر در دیاژنز ماسه سنگ
عوامل زیادی در دیاژنز ماسه‌ها موثر است. محیط رسوبی ، آب و هوا ، ترکیب و بافت رسوب از فاکتورهای اولیه کنترل کننده بوده و سپس مهاجرت سیالات درون حفره‌ای ، تاریخچه دفن و سایر فاکتورها در دیاژنز موثر می‌باشند. فرآیندهای اصلی شامل فشردگی و انحلال فشاری ،
سیمانی شدن سیلیس و
کسیت ،
کانی رسی و
فلدسپات درجازا و تشکیل پوشش هماتیتی و تزریق و تلقیح می‌باشد.
فشردگی و انحلال فشاری
در مراحل اولیه فشردگی منجر به خروج آب و آرایش نزدیکتر دانه‌ها می‌شود. هنگامی که رسوب در ابتدا ته نشین کرده است، دانه‌های گرد شده و خوب جور شده ممکن است دارای آرایش مکعبی و سست با بیش از پنجاه درصد
تخلخل باشند. فشردگی به سرعت تخلخل را بطور قابل ملاحظه‌ای به دلیل اینکه آرایش بیشتر می‌شود، کاهش می‌دهد. فشردگی بشتر بر اثر فشار لایه‌های بالایی باعث ایجاد شکستگی‌های موضعی و خمش در دانه‌های ضعیف می‌گردد. دانه‌های نرم نظیر دانه‌های سنگی گلی ، در این مرحله فشرده شده و تغییر شکل می‌دهند.
نسبت دانه‌ها را می‌توان اندازه گیری کرد تا نشانه‌ای از میزان فشردگی به دست آید. در نزدیکی سطح زمین این مقدار در حدود 50 تا 60 درصد است و لیکن در بیشتر ماسه سنگهای مدفون شده ، این مقدار تا 90 درصد یا بیشتر افزایش یابد. از مسائل مهم در طی دفن ، انحلال دانه‌ها در نقاط تماس است. اگر دانه‌ها دارای سختی و قابلیت انحلال یکسانی باشند، این حالت تولید تماس مضرّس بین دانه‌ها می‌کند و چنانچه یکی از دانه‌ها بطور ترجیحی حل شود، تماسهای مقعر - محدب تشکیل می‌شود. جائی که رسوب در مراحل اولیه و قبل از دفن عمیق ، سیمانی شده باشد یا در جایی که مقدار ماتریکس زیاد باشد،
انحلال فشاری در تماس دانه‌ها حداقل است، چون در این حالت مقدار وزن وارده پراکنده شده و تماس فشاری کاهش می‌یابد.
فلدسپات درجازا یا اتوژنز
اگر چه فلدسپاتها در بسیاری از ماسه سنگها به
کانیهای رسی دگرسان شده یا به توسط کلسیت جانشین می‌شوند ولیکن در بعضی موارد ، فلدسپات به فرم رشد ثانویه بر روی دانه‌های آواری فلدسپات رشد می‌کند. این حالت در فلدسپاتهای پتاسیم فراوان‌تر است و لیکن در دانه‌های آلبیت آواری نیز یافت می‌شود. برای تشکیل
فلدسپات درجا ، آبهای درون حفره‌ای قلیائی و غنی از Na یا K ، AL و Si مورد نیاز است. این عناصر به مقدار زیادی از هیدرولیز و انحلال دانه‌های با پایداری کمدر داخل رسوبات ، سرچشمه گرفته‌اند.
رشد ثانویه در فلدسپاتهای ماسه سنگهای قاره ایسنوزوئیک در آمریکای شمالی ، که در بالا و پایین سطح آبهای زیرزمینی و در اعماق خیلی کم دفن شده‌اند، تشکیل شده است. در محیط‌های دفن عمیق ترآلبیتی شدن در پلاژیوکلازها و فلدسپاتهای پتاسیم آواری صورت می‌گیرد و احتمال Na مورد نیاز از تجزیه
المکتیت به
ایلیت تامین شده است.
کانیهای رسی و زئولیت‌های درجازا
ته‌نشینی کانیها و زئولیتها در یک
ماسه سنگ بسیار حائز اهمیت است، زیرا این پدیده می‌تواند تاثیر زیادی بر روی تخلخل و نفوذپذیری بگذارد و ممکن است بطور موثری پتانسیل مخزنی را کاهش دهد. رس ممکن است به توسط آبهای درون حفره‌ای از لایه‌های متناوب گلی به طرف پایین در یک ماسه سنگ نیز نفوذ کند نفوذ شدید رس‌ها بطور موثری بافت رسوب را تغییر داده و مچوریتی بافتی و ترکیبی اولیه را کاهش می‌دهد.
ایلیت و
کائولینیت از متداولترین کانیهای رسی در ماسه سنگها هستند، ولیکن مونتموریونیت ، لایه‌های مختلف ایلیت - مونتموریونیت و لایه‌های مختلط مونتموریونیت و لایه‌های مختلط مونتموریونیت - کلدیتنیز یافت می‌شود. کانیهای رسی درجازا به فرم سیمان‌های پر کننده حفرات و رسهای حاشیه‌ای تا 50 میکرون ضخامت ، در اطراف دانه‌ها یافت می‌شوند. کمبود و یاد عدم وجود رسهای حاشیه‌ای در نزدیکی و در محل تماس دانه‌ها ، نشاندهنده منشا دیاژنتیکی آنها می‌باشند. ته نشینی رسهای حاشیه‌ای معمولا اولیه یا از اولین حوادث دیاژنتیکی می‌باشد که اغلب قبل از رشد ثانویه کوارتز و سیمانی شدن کلسیت تشکیل می‌شود.
در برخی از
رسوبات صحرایی سنوزوئیک این پوشش وسیع عمدتا از لایه‌های مختلف ایلیت - مونتموریونیت تشکیل شده است و تصور می‌شود که این مواد از محلولهای حاصل از آبشویی املاح کانیهای ناپایدار در محیط دفنی کم عمق ته‌نشین شده‌اند. نوع کانی رسی موجود در پتانسیل مخزنی یک ماسه سنگ حائز اهمیت است. کائولینیت پر کننده حفرات باعث
کاهش تخلخل یک ماسه سنگ می‌شود ولیکن تاثیر کمی در نفوذپذیری دارد، در حالیکه ایلیت پر کننده حفرات بر اثر بستن دهانه منافذ ، بطور قابل ملاحظه‌ای نفوذپذیری را کاهش می‌دهد، ولیکن تاثیر کمی در تخلخل دارد.
توالی‌ها و محیط‌های دیاژنتیکی
در تشکیل هر ماسه سنگی ، توالی رویدادهای ژنتیکی می‌تواند به صورت ساده فقط با ته نشینی یک
کانی انجام شود، یا اینکه به صورت بسیار پیچیده ، در چندین مرحله ته نشینی ، جانشینی و انحلال صورت گیرد. از فاکتورهای کنترل کننده روند دیاژنر در ماسه سنگها ابتدا محیط
رسوبگذاری ، ترکیب و بافت رسوب و سپس تاثیر
شیمی آب درون حفرات ، عمق دفن و زمان بالا آمدگی می‌باشد. سه رده اصلی ازمحیط دیاژنیکی نزدیک سطح زمین می‌توان تشخیص داد، که شیمی آبهای درون حفرات و فرآیندهای همراه در هر یک از آنها متفاوت است. این محیط ها عبارتند از
دریائی ، غیر دریائی گرم و مرطوب و غیر دریائی خشک و نیمه خشک. تعیین زمان نسبی رویدادهای دیاژنتیکی در ماسه سنگها در رابطه با شناسایی
هیدروکربن‌ها حائز اهمیت است. چنانچه تخلخل یک ماسه سنگ در اثر
سیمانی شدن از بین برود، ماسه سنگ نمی‌تواند به عنوان یک مخزن نفتی عمل کند. فرآیندهای دیاژنتیک در یک محیط آبی انجام می‌گیرد، بنابراین ورود
نفت به
دیاژنز خاتمه داده و از واکنش‌های بیشتر جلوگیری می‌کند.
مباحث مرتبط با عنوان
