ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 28.09.2020
Просмотров: 3938
Скачиваний: 7
91
Альбитизация
– процесс образования метасоматических апогранитов (греч.
«апо» – от (далеко от)) в результате постмагматического изменения (альбитиза-
ция) гранитов, гранитоидов под воздействием высокотемпературных щелочных
растворов с летучими компонентами, отщепившихся при кристаллизации этих
гранитоидов. Привносится большое количество
Na
, который вытесняет
K
из его
соединений. Альбитизирующие растворы, насыщенные летучими компонентами,
устремляются в верхнюю часть массива области пониженного давления.
Альбитизация затрагивает в первую очередь калишпат и плагиоклаз:
K[AlSi
3
O
8
] + Na
+
→ Na[AlSi
3
O
8
] + K
+
Ca[Al
2
Si
2
O
8
] +2Na
+
+ 4SiO
2
→ 2Na[AlSi
3
O
8
] + Ca
2+
Биотит замещается мусковитом или хлоритом,
Ca
связывается с
F
из рас-
твора и образует флюорит. Получается осветленная (альба) порода, состоящая из
альбита и кварца. Альбитизация сопровождается уменьшением зернистости по-
роды. Кроме
Na
альбитизирующие растворы несут с собой
Li, Rb, Be, Nb, Ta, Zr,
Hf, Tr
, которые накапливаются в апогранитах и дают промышленные месторож-
дения, а также пирохлор (
NaCaNb
2
O
6
F)
, циркон
Zr[SiO
4
], гадолинит
Y
2
FeBe
2
{O[SiO
4
]}.
Калий уходит за пределы с раствором во вмещающие породы,
где увеличивается количество слюды. Часть его накапливается в растворе по мере
связывания Na в виде альбита, может образовываться амазонит – калишпат с вы-
соким содержанием Rb (до 1,89% Rb
2
O) зеленого цвета.
Грейзенизация
(от "грей" – серый) приводит к образованию метасоматиче-
ских
постмагматических
пород
при
воздействии
пневматолитово-
гидротермальных растворов, отделившихся при кристаллизации гранитной маг-
мы, на алюмосиликатные породы. В первую очередь образуются гранитоиды при
температуре 600 – 375˚С и кислой реакции среды.
Нередко грейзены накладываются на апограниты и общую последователь-
ность уже рассмотренных магматогенных процессов можно выразить так: кри-
сталлизация гранитов → пегматиты → апорганиты → грейзены → гидротермаль-
ный процесс. Эта последовательность отвечает общему снижению температуры.
Отличие грейзенизации от альбитизации следующее:
Часть реакции может идти под воздействием газообразных летучих компо-
нентов (
HF, HCl, B
2
O
3
), которые образуют сильнокислую среду, что при-
водит к растворению и выносу даже кварца:
SiO
2
+ 4HF → SiF
4
↑ + 2H
2
O
.
Грейзенизация протекает при высокой активности калия, поэтому возника-
ет иная ассоциация минералов (калишпат замещается мусковитом, топазом
с возрастанием
SiO
2
).
Самым чувствительным минералом гранита является биотит, который за-
мещается мусковитом, полевые шпаты также замещаются мусковитом.
Гранит превращается в кварцево-мусковитовый агрегат, содержащий ми-
нералы, богатые летучими компонентами: с
F
– топаз, флюорит, мусковит;
с
B
– турмалин; с летучими привносятся
Sn, W, Be, Mo, Bi, Ta, Nb
и обра-
зуются их минералы.
При грейзенизации иногда возникают
штокверки
– сплетение кварцевых
жил (бывшие трещины, по которым двигались растворы), в них образуют-
ся минералы грейзенов – топаз, берилл, флюорит, турмалин и др.).
92
Грейзенизация связана с тектоническими явлениями. Грейзен образуется в
куполовидных выступах гранитных интрузивов за счет гранитов из жиль-
ных дериватов, кислых эффузивов и осадочно-метаморфических пород под
воздействием постмагматических растворов. В породе увеличивается ко-
личество
Si, Fe, Mg, Mn
, привносятся
Li, F, H
2
O, Sn, W, Mo, Bi, As.
8.4.4.
Контактно-метасоматические процессы
При внедрении магмы вмещающие породы испытывают прогрев и, при
различии их химизма, по законам термодинамики, происходит обмен компонен-
тами между ними путем метасоматоза, т.е. реакции замещения на контакте двух
сред.
Метасоматоз
. Теория метасоматоза разработана Д.С. Коржинским. При
метасоматозе реакция носит обменный характер, порода находится в твердом со-
стоянии, ее объем не изменяется. Например, при образовании турмалиновых
грейзенов в Казахстане в породе
Na, K, Si, H
2
O
метасоматически замещались
Mg,
B, Fe, Al,O, OH, F, Cl.
Различают метасоматоз по
месту образования
(гипергенный, гидротер-
мальный) и по
механизму миграции
(инфильтрационный и диффузный).
Гидротермальный метасоматоз протекает при температуре 40 – 500°С. Он
часто предваряет рудообразование. Основную роль выполняет инфильтрацион-
ный метасоматоз, захватывая толщу до 8км. Диффузионный метасоматоз дей-
ствует обычно в пределах нескольких метров, чаще они совмещаются. Реакция
метасоматоза экзотермическая и сопровождается связыванием воды в силикатах
(хлоритизация, серицитизация, каолинитизация). На метасоматоз влияет реакция
среды, поэтому выделяют
кислотное выщелачивание
и
щелочной метасоматоз
.
Кислые растворы формируются в гидротермах при средних температурах с
содержанием
HCl, HF, H
2
S, CO
2
и других кислотных компонентов. С ними связа-
ны
грейзенизация
,
березитизация
,
пропилитизация
.
Для высоких и низких температур характерна щелочная среда, которая вы-
зывает
альбитизацию
,
нефелинизацию
,
магнезиальный метасоматоз
. Эти процес-
сы протекают в средних и основных породах.
Метасоматоз образует вертикальную зональность с резким контактом меж-
ду зонами. Отдельные метасоматиты («зональная колонка») объединяются в мета-
соматическую фацию. Совокупность фаций по вертикали создает метасоматиче-
скую формацию.
Теория метасоматической зональности разработана В.А. Жариковым.
Главные особенности инфильтрационного и диффузного метасоматоза сводятся к
следующему:
При просачивании растворов произвольного, но постоянного состава через
породы произвольного, но однородного состава в результате изотермиче-
ского метасоматоза образуется колонка резко граничных зон качественно
различного минерального состава.
В пределах инфильтрационных метасоматических зон состав породы и
растворов остаются постоянными, на границах зон происходят скачкооб-
Формат:
Список
93
разное изменение состава породы и раствора. В зоне действия диффузии
состав раствора, породы и минералов изменяется непрерывно.
Процессы замещения в инфильтрационных колонках выражаются в изме-
нении качественного минерального состава на границе зон и количествен-
ных соотношений минералов в пределах зон.
По мере просачивания растворов инфильтрационно-метасоматические ко-
лонки испытывают равномерное разрастание. Общая скорость разрастания
диффузионных колонок замедляется, разрастание отдельных зон может
происходить равномерно или прогрессивно вплоть до изменения строения
колонки.
Возникновение метасоматической зональности вызвано дифференциро-
ванной подвижностью компонентов. Увеличение интенсивности метасома-
тического процесса выражается в изменении режима компонентов в пере-
ходе их из инертного в подвижное состояние, что сопровождается умень-
шением числа минералов и приводит к возникновению зональности. До-
полнительная зональность возникает в случаях, когда при переходе от од-
ной зоны колонки к другой возможна больше, чем одна реакция раствора с
породой. Строение колонок сложное.
Фенитизация
(название от местности Фен в Скандинавии, где этот процесс
был изучен) – процесс метасоматического изменения гранитов, гнейсов, песчани-
ков и других горных пород «гранитоидного» состава в экзоконтактовых зонах
интрузий щелочных пород. Иногда наблюдается в зонах тектонических наруше-
ний, контролирующих размещение массивов щелочных пород.
Изменение горных пород при фенитизации выражается в замещении квар-
ца, плагиоклаза и слюдистых минералов исходных пород альбитом, калинатро-
вым полевым шпатом, нефелином, щелочными пироксеном и амфиболами. Про-
цесс может сопровождаться анатексисом измененных пород в контактах с интру-
зивными породами.
При внедрении щелочной магмы в силикатные и алюмосиликатные поро-
ды (гнейсы, граниты, песчаники и др.) происходит вынос из кристаллизующегося
расплава большого количества щелочей (
K
2
O, Na
2
O
), которые активно воздей-
ствуют на вмещающие породы, изменяя их особенно при резко различном соста-
ве. В результате вокруг массива щелочных пород возникает ореол контактно-
метасоматических пород, которые и получили название
фениты
. Этот ореол име-
ет обычно зональное строение: первая зона представлена внедряющимся щелоч-
ным массивом (нефелином, щелочным пироксен-эгирином, калишпатом); вторая
зона состоит из контактно-метасоматических пород (эгирин-авгит, альбит, тонко-
игольчатый эгирин); третья зона – это реликты первичных минералов вмещающих
пород.
Фениты являются продуктами в значительной степени натриевого метасо-
матоза, сопровождающего процессы автометаморфизма и контактового метамор-
физма.
Установлено, что ширина экзоконтактовых ореолов развития фенитов про-
порциональна размерам интрузивных тел, причем наиболе мощные ореолы харак-
терны для собственно щелочных интрузий.
94
При фенитизации нередко во вмещающие породы выносятся
Nb, Ta, Tr, Zr,
Hf.
В фенитах они дают скопления минералов: пирохлор (
Nb, Ta, TR, U, Th
), цир-
кон (
Zr + Hf
), бастензит (
TR
).
Скарнообразование
приводит к формированию скарнов – известково-
магнезиально-железистых силикатов, которые возникают метасоматическим пу-
тем на контакте карбонатных вмещающих пород с перегретыми (чаще кислыми
гранитоидами) породами с летучими компонентами. Происходит при замещении
обеих пород (
биметасоматоз
по Д.С. Коржинскому) (рис. 14).
Рис. 14. Формирование скарна (Д.С.Коржинский)
Скарном называли шведские рудокопы пироксен – гранатово-эпидотовую
породу. Это название сохранилось в геологической литературе. Они образуются
на глубине 3–7 км, чему способствуют возникающие трещины контракции (усад-
ки объема при остывании магматических пород). В зависимости от состава вме-
щающих карбонатных толщ образуются скарны двух типов: магнезиальные (до-
ломит, мрамор) и известковые (известняки):
Магнезиальные
Известковые
Образуются
минералы:
при темпера-
туре
850–
650°С
форстерит (
Mg
2
[SiO
4
]),
флогопит, шпинель
(
MgAl
2
O
4
), диопсид
CaMg[Si
2
O
6
], энстатит,
периклаз, турмалин и др.
Образуются каль-
циевые силикаты
при температуре
800–400°С
волластонит
(
Ca
3
[Si
3
O
9
]),
гроссуляр,
диопсид, эпи-
дот, тремолит
и др.
При развитии трещиноватости в них поступают гидротермальные раство-
ры, которые отделяются при кристаллизации магматических пород. Они изменя-
ют ранние и более поздние скарновые минералы. Cкарновые образования пере-
кристаллизовываются. В скарны из гидротерм поступает шеелит
Са[WO
4
], мо-
либденит –
MoS
2
, минералы
Bе, Sn, Fe, Co, Pb, Zn, Cu
, самородное золото.
По характеру рудной специализации выделяют скарны: железорудные (г.
Магнитогорск – Урал); меднорудные (Хакасия); вольфрамоносные (Средняя
Азия); полиметаллические (Тетюхе – Дальний Восток); кобальтовые (Дашкесан –
Si, Fe, Al
магма
гранитоидная
эндоскарн
Ca, Mg
мрамор
экзоскарн
95
Азербайджан); золоторудные (Горная Шория – Алтай); бороносные (Горная
Шория, Якутия).
Минеральный и химический состав скарнов характеризует металлогениче-
ские возможности той силикатной породы, на контакте расплава которой образо-
вался скарн. Карбонаты кальция осаждают ряд алюмосиликатных минералов: пи-
роксен, гранат, эпидот.
8.4.5.
Гидротермальные процессы
Магматогенные процессы заканчиваются проявлением гидротермальной
деятельности, т.е. происходит образование минералов под воздействием нагретых
вод, которые отделяются от магмы по мере снижения ее температуры в ходе кри-
сталлизации. Магматогенные воды с летучими
HСl
и
HF
образуют кислые гидро-
термы, которые создают условия для формирования типичных минералов Si
(кварц, халцедон),
Cu, Pb, Zn, Hg, Au, Fe, Co, Ni, As, Sb, Bi, Sn, W, Mo, U
, реже
Mn
,
характерны минералы
N, K, Ca, Mg, Ba
. Форма переноса рудных элементов: ион-
ная, коллоидная, комплексная.
Основные причины отложения минералов из гидротермальных растворов:
температура, давление, щелочно-кислотные и окислительно-восстановительные
условия. Форма отложения минералов в виде жил.
А.И. Перельман приводит систематику современных гидротерм (табл. 10).
Таблица 10
Систематика современных гидротерм (А.И. Перельман, 1989)
Щелочно-
кислотные
условия
Окислительно-восстановительные условия
окислительные
восстановительные
глеевые
восстановительные
с сероводородом
Сильно-
кислые
I.
Сильнокис-
лые кислородные
V.
Сильнокислые
глеевые
IX.
Сильнокислые
сероводородные
Слабокис-
лые
II.
Слабокислые
кислородные
VI.
Слабокислые
глеевые
X.
Слабокислые
сероводородные
Нейтраль-
ные и сла-
бощелоч-
ные
III.
Нейтральные
и слабощелочные
кислородные
VII.
Нейтральные
и слабощелочные
глеевые
XI.
Нейтральные и
слабощелочные
сероводородные
сульфидные (ис-
точники Карловы
Вары)
Сильноще-
лочные
IV.
Сильноще-
лочные
кисло-
родные
VIII.
Сильноще-
лочные азотные
термы
XII.
Сильнощелоч-
ные сероводород-
но-сульфидные
(Тбилисские тер-
мы)
Формат:
Список