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Diagnose ist innerhalb der Geologie jeder chemisch, körperlich oder organisch ändere das a Sediment erfährt, nachdem es hinterlegt wurde. Verwitterung ist nicht in der Diagenese enthalten. Die Prozesse, die unter die Diagenese fallen, finden bei relativ niedrigen Temperatur und Druck und stellen Sie sicher, dass die Mineralogie und Textur des Gesteins ändert sich.

Tatsächlich kann die Diagenese als der niedrigste Grad an angesehen werden Metamorphose. Bei höheren Drücken und Temperaturen tritt das Gestein in das Regime des Zeolith-Fazies, das Niedrigste metamorphe Fazies. Die Diagenese wird manchmal unterteilt in Eogenese, alle Prozesse an der Oberfläche und in geringer Tiefe, und Mesogenese, die tieferen Prozesse.

Diagenetische Prozesse

Zementierung und Konsolidierung

Die Zementierung kann erfolgen, wenn ein Sediment mit Wasser infiltriert wird. Was kann meteorisches Wasser sind aber auch Meerwasser wenn es ein Marine Sediment. Zementierung bedeutet, dass im durch das Sediment fließenden Wasser aufgelöst Stoffe niederschlagen zwischen den Sedimentkörnern (die Klassen). Dabei Mineralien gebildet, das auskristallisieren in den Porenräumen. Die Zementierung stellt somit sicher, dass die Porosität des Gesteins nimmt ab und die Dichte steigt. Durch das Schließen der Poren werden die Klasten „verklebt“, sodass das Gestein ein festes Ganzes bildet.

Wie schnell die Zementierung abläuft, hängt von der Löslichkeit des entsprechenden Minerals im Wasser. Ein untersättigtes Mineral fällt nicht aus und wenn es im Gestein vorhanden ist, löst es sich auf. Übersättigte Mineralien können ausfallen. Da sich Temperatur, Druck und chemische Zusammensetzung des Wassers im Laufe der Zeit ändern können, können sich zuvor ausgefällte Mineralien später wieder auflösen oder es beginnen mit der Zeit neue und andere Mineralien auszufallen. Ein bestimmtes Gestein kann daher mehrere Zementierungsphasen durchlaufen.

Verdichtung

Wenn ein Sediment verschüttet und von einer immer dickeren Schicht jüngerer Sedimentschichten bedeckt wird, steigt die lithostatischer Druck (Englisch: Überlagerungsdruck, lithostatischer Druck, Begrenzungsdruck oder vertikale Belastung) im Sediment. Als Ergebnis findet eine Verdichtung statt. Dies geschieht zunächst, indem die Klasten so umgeordnet werden, dass der Porenraum kleiner wird und die Dichte zunimmt. Zweitens kann Drucklösung (Englisch: Drucklösung, Druckauflösung) auftreten: die Stellen im Gestein, die unter einem hohen mechanische Spannung auflösen, in Bereichen mit geringerer mechanischer Belastung scheidet sich Material aus. Im Sand löst Material dort auf, wo sich die Körner berühren, und lagert Material in den Poren ab. Drucklösung kann auch die Dichte des Gesteins erhöhen.

auslaugen

Durch organische Prozesse wie verfault kann das pH des Wassers im Gestein nimmt mit der Tiefe zu oder ab. Dadurch können bestimmte Mineralien instabil werden und sich auflösen. Dieser Vorgang wird als Auslaugen bezeichnet und führt zu einer Erhöhung der Porosität (sie wird als sekundäre Porosität bezeichnet, da sie nach der Sedimentation entsteht). Die entstandenen Poren werden oft durch Ausfällen anderer Mineralien wieder aufgefüllt.

Umstände

Welche diagenetischen Prozesse ablaufen, hängt in erster Linie von den im Sediment vorhandenen Mineralien und der Grundwasser gelöste Mineralien. Diese Mineralien bestimmen, welcher Zement gebildet werden kann, aber auch wie schnell die diagenetischen Prozesse ablaufen. Evaporit und Kalkstein enthalten hauptsächlich Mineralien, deren Lösungs- und Fällungsreaktionen bei viel niedrigeren Temperaturen ablaufen als die Hauptmineralien in Sandstein oder Lehm. Die Diagenese findet daher in einer relativ geringeren Tiefe statt.

Welche Prozesse ablaufen, hängt auch von der Temperatur und dem Temperaturverlauf mit der Tiefe im Untergrund ab (die geothermisch). Bei flachen Prozessen ist die Temperatur stark abhängig von der Klima. Ein Sediment, das in höheren Breiten abgelagert wird, kann andere Prozesse durchlaufen als dasselbe Sediment, das in niedrigeren Breiten gebildet wurde. Ebenso kann ein Sediment, das sich während eines Eiszeit Ablagerungen durchliefen andere Prozesse als dasselbe Sediment, das sich in einer wärmeren Epoche an derselben Stelle gebildet hat.

tektonischSpannungen im Gestein kann die Diagenese beschleunigen. Unter der zusätzlichen Spannung bilden sich Stilolithe, Oberflächen, an denen sich Material auflöst. An anderen Stellen kann dieses Material wieder ausfallen. Dieser Druckauflösungsprozess führt nicht nur zu einer beschleunigten Verdichtung, sondern auch zu verformen.

Unterschiede pro Gesteinstyp

Diagenese in Karbonatgestein

sehen Kalkstein für den Hauptartikel zu diesem Thema.

Karbonatgestein (Kalkstein) Sedimente als Kalkschlamm, ein sehr feinkörniges Sediment bestehend aus den kalkhaltigen Skeletten von Mikroben, ggf. ergänzt mit einer Fraktion Lehm oder siliziklastisch. Es kann aber auch größere Bruchstücke von beispielsweise Muscheln oder . enthalten Korallen. Meeresorganismen bauen Skelette aus Mineralien, die unter Oberflächenbedingungen gespeichert werden metastabil sein (Aragonit oder MagnesiumreichCalcit), sodass eine Reihe wichtiger diagenetischer Prozesse im Kalkstein die Umwandlung dieser Mineralien beinhalten.

Bestimmte Mikroben wandeln die Mineralien in Kalkskeletten in stabilere Formen um. Sie bohren sich in die Kalkfragmente oder fressen sie an den Rändern, ein Prozess, der Mikritisierung wird genannt. Hiermit, micrit gebildeter, feiner Kalkschlamm. Eine andere Möglichkeit, die instabileren Mineralien zu zerstören, ist durch Rekristallisation zu stabileren Formen (insbesondere Magnesium-armer Calcit) wird dies Neomorphose erwähnt. Während die Mikritisierung zu einer Verringerung der Kristallgröße führt, führt die Neomorphose zu größeren Korngrößen.

Manchmal wird der Calcit im Kalkstein umgewandelt in Dolomit, ein Prozess, der Dolomitisierung wird genannt. Es gibt mehrere Theorien, wie dolosteen (ein Gestein, das hauptsächlich aus Dolomit besteht) gebildet wird, ist auf jeden Fall klar, dass auch hier die Rolle von Mikroorganismen wichtig ist.

Diagenese von organischem Material

Sedimente enthalten oft organisches Material, abgeleitet von Pflanzen, Algen oder andere Organismen. Denn bei der Diagenese organischer Stoffe Kohle, Petroleum und Erdgas entstehen können, sind diese Prozesse interessant für die Erkundung-Industrie.

Organisches Material besteht aus metastabil organisch Moleküle, meist handelt es sich dabei um komplizierte Ketten, die grob in vier Gruppen eingeteilt werden können: Kohlenhydrate (Zucker), Lipide (Fette), Proteine (Proteine) und Lignine ("holzige" Moleküle mit Phenylringe). Die genaue Zusammensetzung des organischen Materials hängt davon ab, aus welchem ​​Organismus es stammt. Pflanzenreste enthalten Lignin, während Phytoplankton enthält relativ viele Kohlenhydrate und Zooplankton relativ viel Eiweiß. Wenn organisches Material vergraben wird und Temperatur und Druck steigen, brechen die organischen Moleküle schrittweise auseinander. Dieser Prozess wird Riss erwähnt. Zu diesem Prozess gelangen flüchtig Zutaten (hauptsächlich Wasser und Kohlendioxid) kostenlos, aber auch später entstehen Öl und Gas. Was bleibt sind Kerogene und Bitumen.

Denn nicht alle organischen Moleküle haben die gleiche Menge Kohlenstoff-, Sauerstoff- und Wasserstoffatome Welche Stoffe beim Cracken freigesetzt werden, hängt von der Art des organischen Materials ab. Einige Arten organischer Moleküle zersetzen sich auch mit steigender Temperatur oder steigendem Druck weniger leicht, zum Beispiel erschweren die Phenylringe den Abbau von Lignin. Enthält das organische Material relativ viel Proteine ​​oder Kohlenhydrate, wird bei der Diagenese aufgrund der höheren Wasserstoffkonzentration viel mehr produziert Kohlenwasserstoffe (Öl und Gas) entstehen.

Die späteren Stadien des Bestattungsprozesses von organischem Material sind Katagenese und Metagenese erwähnt. Schließlich verschwinden die Wasserstoff- und Sauerstoffatome fast vollständig aus dem Material und hinterlassen reinen Kohlenstoff in Form von form Graphit. An dieser Stelle spricht man nicht mehr von Diagenese, sondern von Metamorphose.