Narastanie homoaksjalne - kwarc zaczyna obrastać tak, że tworzy się taka piramidka. Ostatecznie tworzy się takie ziarno, które ma formę sześcioboku. Pod mikroskopem widać pierwotny zarys w postaci delikatnego pigmentu. Procesy zastępowania/uzupełniania istniejących ziarn są częste w skałach okruchowych, węglanowych. Ważne jest, aby je dobrze rozpoznawać, gdyż jest to jeden ze sposobów na odtwarzanie procesów diagenetycznych w osadzie. Zjawisko obserwowane także na innych grupach minerałów - skalenie, zespoły minerałów ilastych.

Drugim procesem zachodzącym w osadzie w czasie diagenezy z grupy zmian mineralogiczno - chemicznych jest zastępowanie minerałów jedno przez drugie - tworzenie się kosztem jednego innego minerału. Najważniejszym przejawem tego procesu jest przekształcanie się faz niestabilnych w stabilne. Fazy niestabilne (minerały grupy SiO₂ - opal, chalcedon). Opal może przechodzić w chalcedon, a ten w kwarc.

opal → chalcedon → kwarc

opal → kwarc

Możliwe jest również bezpośrednie przejście opalu w kwarc. Drugim często spotykanym zjawiskiem jest zastępowanie minerałów węglanowych takich jak aragonit czy magnezowy kalcyt, które przeobrażają się w kalcyt (aragonit ma taki sam skład, ale różną budowę wewnętrzną, magnezowy kalcyt ma podwyższona zawartość Mg w stosunku do Ca).

aragonit → kalcyt

Mg - kalcyt → kalcyt

Innym niestabilnym minerałem węglanowym jest protodolomit, który jest nieuporządkowanym dolomitem przechodzącym w dolomit.

Protodolomit → dolomit

Proces dolimityzacji może przechodzić również kalcyt. Dzieje się to poprzez zastępowanie jonów Ca przez Mg.

kalcyt → dolomit

Może dojść do takiego procesu zastępowania, gdy w osadzie jest woda - uwodnienie minerałów, np. min Fe:

FeO → Fe(OH)₂

FeO → FeO *2OH (nowy zapis)

Sposób innych minerałów jest powstawanie w czasie diagenezy minerałów grupy fosforanowej. Fosforany są charakterystyczne dla środowisk morskich. Obecność fosforanowych cementów często w postaci otoczek jest charakterystyczne dla osadów w strefie morskiej, gdzie jest zjawisko upwellingu.

Wśród przerażeń diagenetycznych widzimy często zastępowanie skaleni minerałami ilastymi - kaolinityzacja. Niektórzy uważają ten proces za proces wietrzeniowy. Proces ten ma też jednak cechy przeobrażenia diagenetycznego. W czasie przeobrażeń skał magmowych takich jak granity, gdy na wykrystalizowana skałę oddziałują roztwory wodne lub przesycone pary wówczas dochodzi często do kaolinityzacji lub zainicjowania tych procesów.

Inna sprawą jest powstawanie gruzłów i konkrecji. Często jest to spotykane w skałach okruchowych. W warstwie takiej skały występują skupienia zazwyczaj owalne, które nazywamy konkrecjami (gruzłami) zbudowanymi z CaCO₃. We wczesnej fazie diagenezy w osadzie znajduje się część organiczna, w którym zawarta jest substancja złożona z białek. Ulega ona rozkładowi. Rozkład powoduje powstawanie NH₃ (amoniak), który łączy się z wodą i powstaje NH₄OH

NH₃ + H₂O → NH₄(OH)

Tworzy się środowisko zasadowe - podwyższa się pH. Dla węglanów tkwiących w wodach porowych oznacza to, że węglany zaczynają krystalizować wokół źródła amoniaku. Zmienia się zawartość węglanów w tej części warstwy w stosunku do pozostałej częściej. W kierunku tego amoniaku wędrują jony Ca²⁺ i CO₃^2-, aż do chwili zniknięcia źródła. Wracamy zatem do pierwszej wersji tej skały - osad a w nim konkrecje węglanowe. Dropstony - to, co przyniosły góry lodowe - błędna interpretacja na powstawanie konkrecji wapiennych w osadzie.

Konkrecje takie mogą być zbudowane z fosforanów.

Gdy w osadzie jest wiele takich konkrecji, mówi się o wapieniach gruzłowych.

Wśród nowych wykształceń mineralnych trzeba wyróżnić nowe struktury powstające w wyniku krasowienia czy pękania skały i tworzenia żył.

Trudne do wyśledzenia są przeobrażenia minerałów ilastych.

Przebieg przeobrażeń diagenetycznych w niektórych typach skał okruchowych

Piaskowce kwarcowe

Pierwszy etap to lepsze upakowanie, czyli kompakcja. Spowodowana jest ona zbieraniem się młodszych osadów wywierających nacisk na piaskowce kwarcowe → zmniejsza się ich miąższość, ziarna są bardziej upakowane. Jeśli proces następuje dalej, ziarna się do siebie zbliżają i jeszcze zmniejsza się objętość, a ziarna się ze sobą kontaktują i w niektórych wypadkach dojdzie do procesów rozpuszczania pod ciśnieniem - ziarna kwarcu będą się ze sobą zazębiać. Z tym procesem może być związana cementacja, m.in. dlatego, że przy rozpuszczaniu pod ciśnieniem wydziela się pewna ilość SiO₂. SiO₂ gromadzi się w wodach porowych i krystalizuje w wolnych przestrzeniach w osadzie, tworząc cement czy uzupełniające ziarna kwarcu obrostki prowadzić nawet do powstania kwarcu autygenicznego.

W następnej fazie krystalizować mogą węglany. Obok nich w następnej kolejności, w wodach szczególnie morskich, może dochodzić do krystalizacji siarczanów, które będą współtworzyły spoiwo osadu. W następnej fazie węglany mogą być agresywne względem kwarcu i mogą one go wypierać. Wypierając kwarc dostarczają do wód porowych kolejne ilości SiO₂. W tych przeobrażeniach, jeśli w międzyczasie doszło dot ego, że pojawiły się na drodze koagulacji zawiesiny minerały ilaste, zachodzą przeobrażenia w zespoły minerałów ilastych. Jeśli piaskowiec kwarcowy zawierał np. ziarna skaleni (95% kwarcu, 5% skaleni), wówczas swoją ścieżkę przeobrażeń diagenetycznych mają skalenie - mogą być rozkładane w procesie kaolinityzacji. Tworzy się wtedy większa masa cementu (opisane przez Hellinga)

Piaskowce z duża zawartością skaleni (arkozy)

W pierwszej fazie obserwujemy powstawanie obwódek regeneracyjnych kwarcu wokół ziarn skaleni. W drugim etapie wyodrębnił słabo zaawansowaną kaolinizację skaleni. Dochodzi również do zastępowania biotytu przez chloryt. W kolejnym etapie Helling wyróżnił powstawanie autygenicznego kwarcu. Następnie rozpowszechniają się w osadach węglany a dalej siarczany.

Piaskowce, w których składzie występuje dużo fragmentów skał

Każdy fragment skał może coś innego sobą reprezentować. W pierwszym etapie - wypieranie skaleni w procesie kaolinityzacji. W drugim - tworzyły się z tego wypartego SiO₂ drobnokrystaliczne ziarna kwarcu. W procesie kaolinityzacji może powstawać także serycyt (drobnołuseczkowy łyszczyk). Następną fazą są przeobrażenia biotytu w chloryt. Jako ostatnia faza - obfite wypieranie pozostałych minerałów przez węglany.

Bardzo zaawansowana jest diageneza osadów piroklastycznych, a zwłaszcza tych, które zawierają dużo szkliwa wulkanicznego. Szkliwo wulkaniczne jest bardzo obfite w różnorodne pierwiastki, może więc stanowić materiał źródłowy do tworzenia się wielu zespołów mineralnych. W pierwszym rzędzie ważne jest to, ze szkliwo wulkaniczne jest co najmniej 10x bardziej rozpuszczane od kwarcu i innych minerałów, które stanowią składniki zespołu okruchowego. Pod przykryciem już cienką warstwa osadów przeobrażeniu ulegać może całość szkliwa. W czasie tego przeobrażenia powstają przede wszystkim minerały z grupy zeolitów - analcym, filipsyt, natrolit, a obok nich bogaty zespół minerałów ilastych. Ścieżki przeobrażeń diagenetycznych osadów piroklastycznych są bardzo urozmaicone.

Osad, który my w tej chwili obserwujemy, osad kopalny badany w odsłonięciu, szlifach, niesie ze sobą informację dotycząca okresu jego sedymentacji i okresu diagenezy. Trzeba pamiętać, że to, co obserwujemy w kopalnych osadach, ogromne piętno na obecny wygląd wywiera diageneza. Jednym z efektów tych przeobrażeń jest również zmiana objętości. Zastanawiając się nad tym, jakie może mieć parametry dana struktura, musimy pamiętać, że od czasu powstania tej struktury do czasu, kiedy ją oglądamy, możliwa stała się zmiana pierwotnych parametrów. Analizując skład skały okruchowej musimy wiedzieć, że uwzględniamy w nim również to, co powstało w czasie diagenezy.

Przejście aragonitu w dolomit to zmniejszenie objętości o 13%, a kalcytu w dolomit - o 8%. Oznacza to, że jeśli mamy pułapkę geologiczna, w których mogą się gromadzić bituminy, to dla rozważenia możliwości koncentracji bituminów, ważne jest zbadanie, czy mamy do czynienia z dolomitem czy wapieniem. Może się wówczas okazać, że dolomity mają więcej przestrzeni i mogą więcej gromadzić.

Przeobrażenia gipsu w anhydryt - różnica objętości wynosi 48%. Jeśli gips przechodzi w anhydryt, zmniejsza swoją objętość o 48% i odwrotnie.

Mówimy często, że skały zdiagenezowane to osad, ktory został zlityfikowany. Ale lityfikacja jest tylko jednym z elementów diagenezy.

Na wielkość porowatości efektywnej wpływ mają przeobrażenia diagenetyczne.

Powstawanie cementu a z drugiej strony redukcja porowatości - zjawiska przeciwstawne do siebie. Nie można powiedzieć, że wraz z głębokością zmniejsza się objętość, bo przeciwdziałają procesy cementacji.

---