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Dieser mittel- bis grobkörnige Sandstein ist ein ausgezeichnetes Speichergestein in einem Ölfeld der Nordsee. Die Aufnahme wurde mit einem Rasterelektronenmikroskop gemacht und zeigt blockige Körner von Kalifeldspat und Quarz, welche durch wenig Kalzit und Quarzzement miteinander verbacken sind. Dies läßt große, miteinander gut verbundene Hohlräume frei, durch welche sich Flüssigkeiten relativ rasch bewegen können. Der Balkenmaßstab beträgt 100 micron = 0,1 mm. |
Als Diagenese fasst man all die Vorgänge zusammen, die aus einem losen Sediment ein Sedimentgestein produzieren. Diagenese beginnt also unmittelbar nach Ende der Ablagerung (Sedimentation) und endet, etwas unscharf definiert, mit dem Beginn von Metamorphose.
Diagenese umschließt z.B. Kompaktion, Zementation, Rekristallisation, Mineralersatz, Minerallösung, Verkohlung, den Abbau von organischem Material und die Generation von Kohlenwasserstoffen.
Im Gegensatz zum Beginn der Diagenese, der präzise mit dem Zeitpukt definiert werden kann, an welchem ein Korn auf einer Oberfläche abgelagert wird, ist das Ende der Diagenese mit dem Übergang zur Metamorphose abhängig von der Mineralogie der beteiligten Gesteine. Evaporite z.B. rekristallisieren bereits bei Temperaturen und Drücken, die einen quarzreichen Sandstein (im wahren Sinne des Wortes) kalt lassen. Im allgemeinen ist der Bereich der Diagenese bei Drücken zwischen 0.1 MPa bis 10 MPa (1 bar bis 1 kb) und bei Temperaturen nicht über 300 Grad C anzusiedeln. Dies korrespondiert etwa mit einer maximalen Versenkungstiefe von etwa 10 bis 15 km.
Für das Verständnis von Diagenese ist es wichtig, sich das Gestein als ein dreidimensionales Netzwerk von Körnern, Zement, und Hohlräumen vorzustellen, welches über immens lange Zeiträume und ständig (wenn auch langsam) von heißen Flüssigkeiten wechselnder Zusammensetzung durchspült wird. Diese Flüssigkeiten lösen Minerale an und auf oder lassen Mineralneubildungen in den Porenräumen wachsen. Zunehmende Auflast komprimiert das Gestein und führt zu Drucklösung. Steigende Temperaturen rekristallisieren Minerale und treiben Gas und Wasser aus. Mit sich verändernder Zusammensetzung der Flüssigkeiten ändern sich die Minerale, die mit diesen Flüssigkeiten im Gleichgewicht stehen.