Генезис карбонатних тіл

Карбонатні породи формуються переважно в морському та океанічному середовищі, за виключенням вапнякових туфів (травертин). Біогенні вапняки формуються з кальцитових та аргонітових продуктів життєдіяльності організмів та мікрозернистого кальциту, який утворився хімічним шляхом або при подрібненні залишків фауни або флори. Біоморфні вапняки з добре збереженим скелетом фауни формуються в спокійному морському середовищі, на помірній глибині. Товстостінні черепашки молюсків, брахіопод і подібних до них організмів утворюють устричні банки в умовах активної аерації води на мілководді.

Біогенно-уламкові вапняки формуються в умовах активної гідродинаміки під впливом течій і хвиль, у результаті чого скелетні організми подрібнюються, переносяться разом з вапняковим мулом і захоронюються. Якщо залишки фауни знаходяться без хемогенного кальциту, то утворюються вапняки – ракушняки. Біогенно-уламкові вапняки можуть формуватись і при змішуванні зі значною кількістю теригенного матеріалу.

Формування біоморфних вапняків і рифових споруд відбувається в умовах чистих і теплих морських вод, при дуже низькому надходженні уламкового і глинистого матеріалу.

Хемогенні вапняки утворюються в морських, океанічних і континентальних водоймах, в яких кальцит виділяється у тверду фазу при взаємодії кальцію та вугільної кислоти на стадії седиментогенезу внаслідок гальміролізу або на стадії діагенезу, при взаємодії з навколишнім середовищем, тонкозернистий кальцит випадає в осадок в обстановці спокійної гідродинаміки, коли не відбувається його скаламучування.

Оолітові вапняки формуються, навпаки, в умовах рухомого середовища внаслідок відкладання тонких плівок кальциту навколо уламкових, хемогенних і біогенних частинок розміром менше 0,05 мм, які знаходяться у завислому стані або в самому осадку. Коли ооліти досягають певного розміру, вони закріпляються в осадку і цементують мікрозернистим кальцитом.

Уламкові вапняки формуються в умовах активної гідродинаміки з уламків вапняків різного розміру та обкочування. Такі уламки виникають при механічному руйнуванні прибережних скель та островів, складених карбонатними породами. Завдяки тривалому транспортуванню уламковий матеріал сортується за розміром та обкочується. Карбонатні уламкові породи механічно і хімічно нестійкі, тому вони накопичуються поблизу джерел зносу на невеликих глибинах у зонах неглибокого шельфу. Крейда сформувалась в обширних епіконтинентальних морських водоймах з рівним рельєфом прилеглої суші, що обумовило постування в басейн невеликої кількості теригенного матеріалу з прибережної зони. У внутрішній зоні басейну відкладались кальцитові планктонні водорості – коколітофориди, які мають широке розповсюдження і в сучасних морях та океанах. Вважають, що коколітові осадки накопичувались на глибинах не більше 500 м.

Доломіти мають різний генезис – седиментогенні, діагенетичні і катагенетичні. Седиментогенні доломіти сформувались у басейнах з підвищеним вмістом рН і солоності, не виключено, що за умови високого вмісту кальцію і магнію доломіт випадає в осадок і при низькій солоності. Тепла морська вода, мілководдя сприяють формуванню органогенних строматолітових доломітів, а рухоме середовище – оолітових доломітів.

Діагенетичні доломіти формуються при взаємодії вапнякового мулу з морською водою, яка вміщує натрій. На стадії катагенезу формуються катагенетичні (вторинні) доломіти внаслідок взаємодії вапняків з пластовими водами, які вміщують магній.

Мергелі утворилися в морях, лагунах, внутрішньоконтинентальних водоймах при одночасному осіданні глинистого і карбонатного матеріалу приблизно у рівних співвідношеннях.