Lithification analysis — Experimental observations

Thin sections prepared from laboratory compacted dry sediment mixtures are compared with selected thin sections from natural sedimentary rocks. Compression of a quantity of calcium carbonate bioclasts at a pressure of 1,000 kg/cm² gives rise to plastic deformation of grain contacts, penetration contacts, and the reduction of porosity and permeability. Compressing a mixture of carbonate fragments and quartz grains at a pressure of 1,000 kg/cm² causes the quartz grains to penetrate the softer carbonate bioclasts. Compression of a dry, well-rounded quartz sand at a confining pressure of 3,000 kg/cm² leads to the crushing of the majority of the grains. An artificial sediment consisting of a mixture of quartz spheres and gem fragments demonstrates upon compaction by a pressure of 3,000 kg/cm² the capacity of the harder gem minerals to penetrate quartz grains by way of plastic deformation of the grain contacts. Differences in hardness between dolomite and calcite/aragonite fragments are responsible for the creation of lithification textures of the dolomite crystals penetrating the softer carbonate grains.

---

Zusammenfassung Dünnschliffe von Sedimentmischungen, die einer Trockenkompaktion unterzogen wurden, werden mit ausgewählten Dünnschliffen natürlicher Sedimentgesteine verglichen. Kompression von Kalziumkarbonatbioklasten mit einem Druck von 1000 kg/cm² bewirkt die plastische Deformierung der Kornkontakte, Entstehung von Eindruckkontakten und beträchtliche Reduktion der Porosität und Permeabilität. Bei Kompression einer Mischung von Karbonatfragmenten und Quarzkörnern mit einem Druck von 1000 kg/cm² dringen die Quarzkörner in die weicheren Karbonatbioklaste ein. Kompaktion eines trockenen, gut gerundeten Quarzsandes mit einem Druck von 3000 kg/cm² bewirkt das Zerbrechen des größten Teiles dieser Quarzkörner. Ein künstliches Sediment aus einer Mischung von Quarzkörnern und Edelsteinfragmenten zeigt, daß bei Kompaktion mit einem Druck von 3000 kg/cm² die härteren Edelsteinmineralien in die Quarzkörner eindringen. Unterschiede in der Mineralhärte zwischen Dolomit und Kalzit- und Aragonit-Fragmenten sind verantwortlich für das Auftreten von Lithifikationstexturen von Dolomitkristallen in den weicheren Karbonatkörnern.

---

Résumé Des lames minces préparées à partir de mélanges artificiels de sédiments compactés à l'état sec, forment la base d'une comparaison avec des lames minces tirées des roches sédimentaires naturelles sélectionnées. La compression exercée par des biofragments composés d'aragonite, d'une valeur de 1000 kg/cm², imprime une déformation plastique des contacts intergranulaires, la formation de contacts par impressionement, et une réduction de la porosité et de la perméabilité. La compression d'un mélange de bio-fragments carbonatés avec une quantité de grains de quartz, sous une pression de 1000 kg/cm² donne aux grains de quartz la capacité de pénétrer les grains carbonatés moins dûrs. La compression d'un sable composé des grains bien-arrondis, complètement sec, à 3000 kg/cm² a comme résultat l'éclatement de la plupart des grains. Un mélange sédimentaire artificiel de grains de quartz et de fragments de pierres précieuses montre, après la compression sous 3000 kg/cm², la capacité des pierres précieuses (minéraux avec une dureté spécifique plus grande que celle du quartz) de pénétrer les grains de quartz grâce à la déformation plastique des contacts intergranulaires. Les différences dans la durété spécifique de la dolomite et de la calcite/aragonite sont-responsables de la création des textures de lithification, où des cristaux de dolomite pénétrent les grains carbonatés moins durs.

---

. 1000 /² , . 1000 /² , . , 3000 /² . , , 3000 /² . , .