Московський державний гірничий університет
Кафедра геології
Курсова робота на тему: "Контактова-метасоматичні гірські породи"
Виконав:
студент III курсу
групи ГФ (2 (00
Ромащенко В.А.
Перевірив: доцент Ларичев Л.М.
Москва 2002
Зміст
стрп
1. Скорочені назви мінералів ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 3
2. Метасоматичні гірські породи ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 4
3. Принципи систематики метасоматітов ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 5
4. Метасоматіти, рівноважні з нейтральними розчинами ... ... ... .... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. .... 5
4.1 Скарновая фація ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 6
4.1.1 магнезіальні апатиту ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 6
4.1.2 Вапняні апатиту ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .10
5. Метасоматіти, рівноважні з нейтральними розчинами ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..... 12
5.1 Фація полешпатові метасоматітов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 12
5.1.1 альбітитах ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..... 13
6. Метасоматіти, рівноважні з кислими розчинами ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..... 16
6.1 Філлізітовая фація ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... ... ... .. 16
6.1.1 Грейзен ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... ... ... .. .... ... 16
6.2 Фація вторинних кварцитів ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..... 20
7. Фізичні, фізико-механічні, інженерно-геологічні властивості ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ....... 25
7.1 Щільність фізичних тіл ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 25
7.1.1 Щільність гірських порід, що утворилися при контактовому метаморфізмі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 26
7.2 Магнітні властивості гірських порід ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...... 26
7.2.1 Магнітні властивості метаморфічних порід ... ... ... ... ... ... .. 27
7.3 Електричні властивості ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 27
7.3.1 Питомий електричний опір метаморфічних порід ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 28
7.4 Теплофізичні властивості ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 30
7.5 Ядерно-фізичні (радіоактивні) властивості ... ... ... ... ... ... ... 31
8. Список літератури ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 32
1. Скорочені назви мінералів:
Аб - альбіт
Ал - алуніти
Анд - Андалузит
Бі - біотіт
Гем - гематит
До - доломіт
Ка - кальцит, карбонат
Кв - кварц
Кш - K-Na польовий шпат
Ми - Мікроклін
Мт - магнетит
Му - мусковіт
Неф - нефелін
Ол - олівін
оліго - олігоклаз
Орт - ортоклаз
Пер - періклаз
Пі - піроксен
Пл - плагіоклаз
Пф - пірофілліт
Риб - Рібека
Сер - серіціт
То - топаз
Флю - флюорит
Фо - Форстер
Хл - хлорит
Шп - шпінель
ЩАм - лужний амфібол
ЕГ -- Егірин-авгіт
метасоматичні гірські породи
метасоматичні гірські породи на відміну від похіднихаллохіміческого метаморфізму розвиваються більш локально і візохоріческіх системах, що стверджував свого часу ще В. Ліндгрен,сформулював "правило сталості об'єму при метасоматозе".
Якщо характерними метаморфічними процесами є поліморфніперетворення мінералів, тип метасоматичні процесів найкращепредставляє освіта псевдоморфози. У них особливо наочно вираженосталість об'єму при заміщенні, завжди супроводжується значнимпривносимо - виносом речовини, що само по собі визначає вплив напороди розчинів високої хімічної агресивності. Це принципововідрізняє метасоматичні процеси від метаморфічних.
Ізохоріческій характер метасоматичні реакцій зумовлює їхнезалежність від літостатіческого тиску і, отже, відглибинне, по відношенню до якої виділяються мінеральні фаціїметаморфічних порід. Однак з глибиною зростає флюідное тиск.
Цим фактором визначається своєрідність метасоматичні процесів,які залежать від глибини їх розвитку.
Теорія метасоматичні процесів була розроблена Д. С.
Коржинська, який підрозділив їх на ранню лужну
(високотемпературну), кислотну та пізню лужну (низькотемпературну)стадії. Цей підрозділ було дано Д. С. Коржинського дляпостмагматіческіх процесів, що супроводжують гранітний магматизм, сам пособі породжує кислотні гідротермальні розчини, багаті фтором,хлором та іншими кислотними компонентами. Однак при взаємодії звміщають карбонатними породами ці розчини можуть втрачати кислотнівластивості і набувати слаболужну реакцію. Це і визначаєосвіта метасоматичні порід, що відносяться Д.С. Коржинського до ранньоїлужної стадії. Це в основному апатиту - магнезіальні (в контактах здоломітами) і вапняні (в контактах з вапняками). Довисокотемпературної лужної стадії можна віднести і метасоматичніпороди, пов'язані з лужними інтрузіями (феніти та ін) аборозвиваються в гіпербазітах.
Типовими породами кислотної стадії є Грейзен (вплутоніческой фації) і вторинні кварцити, аргіллізіти і пропіліти (ввулканічної).
Зі зниженням температури нижче 300-400 (С у гідротермальнихрозчинах розвиваються критичні явища, обумовлені несмесімостьюу флюїда полярних (вода з розчиненими в ній лужними металами) інеполярних рідин (водень і кислотні компоненти флюїдів - HF, HCl,
CO2, та ін.) Останні володіють більш високою міграційною здатністю,і з їх відокремленням від систем глибинного мінералообразованія пов'язанозростання лужності гідротермальних розчинів та освіта порід
(березітов, ліственітов, гумбеітов та ін), що відносяться до пізньоїлужної стадії.
2. Принципи систематики метасоматітов
Головними петрографічні типами метасоматичні гірських порід,що виникають на малих глибинах, є:
1. метасоматіти, рівноважні з нейтральними розчинами - феніти, содалітовие метасоматіти, анальцімовие метасоматіти, мікроклініти, альбітитах, егіриніт-флюоритові метасоматіти, ейсіти.
2. Метасоматіти, рівноважні з розчинами, близькими до нейтральних - магнезіальні апатиту, вапняні апатиту, кварц-калішпатовие метасоматіти, кварц-альбітовие метасоматіти, турмалініти, пропіліти, гідрослюдіти.
3. Метасоматіти, рівноважні в кислими розчинами - цветтери, Грейзен, слюдіти, серіцітоліти (березіти), ліственіти, аргіллізіти, вторинні кварцити.
Критерієм для віднесення метасоматітов до того чи іншого типу служитьнаявність мінеральних асоціацій (парагенезісов), стійких довідносно вузьких інтервалах температури і лужності-кислотностігідротермальних розчинів. Кількісні оцінки Т і рН розчинів,засновані на узагальненні експериментальних даних і термодинамічнихрозрахунків, результатів дослідження газово-рідких мікровключеній, а такожматеріалів прямих спостережень в активних гідротермальних системах. Крімтого, враховані запропоновані раніше класифікації окремих групметасоматітов в координатах Т-рН.
Специфічна особливість класифікації метаморфічних порід --введення додаткових критеріїв: типу метаморфізму порід і фаційрегіонального метаморфізму.
4. Метасоматіти, рівноважні з нейтральними розчинами
До метасоматітам, рівноважним з блізнейтральнимі (слабокислотнимиабо слабколужних) гідротермальних розчинами, відносяться магнезіальніі вапняні апатиту, кварц-полешпатові метасоматіти, пропіліти,більша частина турмалінітов, гідрослюдіти, а також рідкісні парагонітовие іактінолітовие метасоматіти.
Тіпоморфнимі мінералами низькотемпературних метасоматітов єхлорит, епідот, цоізит, альбіт, карбонати, гідрослюд. Длясередньотемпературних умов характерні виникнення амфібол, буттям,лужних польових шпатів, для високотемпературних - піроксену, молібдену,поліметалів, золота та срібла.
За T-pH умов метасоматіти об'єднані в три головні фації:скарновую, кварц-полешпатові метасоматітов і пропілітовую.
4.1 Скарновая фація
До скарновой фації належать продукти слаболужному -блізнейтрального метасоматізма, що відбувається в широкому інтервалітемператур від 450 до 1000 (С на глибинах від 1 до 30 км.
З давніх часів шведські гірники називали апатиту відокремленнясилікатних мінералів в залізних і сульфідних рудах. В даний часпід апатиту розуміються метасоматичні породи, складені силікатамикальцію, заліза і магнію і що виникають в результаті хімічноговзаємодії карбонатних і алюмосилікатних порід, або карбонатнихпорід і алюмосилікатних магматичних розплавів за участю розчинів.
Залежно від складу заміщає карбонатної субстратувиділяються дві великі групи апатиту: магнезіальні і вапняні. Наконтакті з ще не затверділими магма виникають найбільшвисокотемпературні магнезіальні апатиту, які разом з близькими заскладу постмагматіческімі метасоматітамі формуються по доломіту імагнезитів. На контакті затверділих інтрузивні тіл з вапняками повміщає і магматичних порід утворюються вапняні апатиту.
Метасоматіти зовнішніх зон скарнових ореолів, які містять не типовідля апатиту польові шпати, отримали назву околоскарнових порід.
По механізму освіти виділяють дифузійні - біметасоматіческіеі інфільтраційні - контактово-інфільтраційні і автореакціонниеапатиту
Розрізняють екзоскарни, які утворюються при заміщенні карбонатнихпорід, і ендоскарни, які формуються за алюмосилікатних породамрізного походження, у тому числі і гранотоідам.
До апатиту приурочені великі родовища Fe, Co, W, B, флогопітуі багатьох інших корисних копалин. Значна частина орудененнянакладена на скарновие зони в результаті впливу більш пізніх ібільш низькотемпературних гідротермальних розчинів.
4.1.1 магнезіальні апатиту
магнезіальні апатиту, як особливий тип метасоматітов, були виділені в
1953 Д.С. Коржинська.
магнезіальні апатиту - це шпінель-Форстер-клінопіроксеновиепороди з великою кількістю другорядних і акцесорних мінералів.
Частина магнезіальних апатиту формується на магматичної стадії, частинає постмагматіческімі утвореннями. Апатиту магматичної стадіїутворюються при взаємодії магнезіальних карбонатних порід зрозчинами, які відділяються від магми до завершення її кристалізаціїабо циркулюють в цей час у вмісних породах. Формування апатитудо повного затвердіння магматичного розплаву доводитьсявідсутністю ендоскарнов, появою Апофіз незмінних магматичнихпорід, що перетинають метасоматіти, а також наявністю ксенолітовмагнезіальних апатиту в ендоконтактових частинах інтрузивні масивів.
Вихідні породи. Магнезіальні апатиту утворюються по доломіту імагнезитів. Вмісту MgO в карбонатних породах, достатні дляосвіти магнезіальних апатиту, складають 12-13 мас. (. Напостмагматіческой стадії магнезіальні апатиту можуть формуватися, крімтого, за гранітам, граніто-гнейсами і мігматити, які стикаються з
Mg-містять карбонатними породами.
Умови залягання метасоматітов. Магнезіальні апатиту зустрічаютьсяу двох геологічних обстановках: 1) у глибинних граніто-гнейсовихкомплексах древніх щитів; 2) поблизу контактів інтрузивами гранітоїдів,рідше сієнітів, габброідов і навіть ультраосновних порід. Найбільш повноскарнообразованіе виявлено у зв'язку з гранітоїдними магматизм.
Магнезіальні апатиту формуються на всіх рівнях глибини, завинятком приповерхневих. У Абісальна умовах вони утворюютьпластові та лінзовідние тіла, потужність яких досягає декількохсотень метрів при довжині до 1.0 - 1.5 км. Пластові тілаприурочені до горизонтів доломітів і залягають згідно з вміщаютьпородами. У екзоконтактових зонах інтрузивами магнезіальні апатитузустрічаються у вигляді крутопадаючих стовпів, трубчастих тіл, жив, а такожутворюють фронтальні поклади химерної форми.
Потужність тел варіює від десятків сантиметрів і перших метрів до
100 м. Окремі столбообразние тіла простежені на глибину до 800 м.
Мінеральний склад. Головними мінералами апатиту магматичноїстадії є Форстер, шпінель, клінопіпоксени (діопсид абофассаіт), кальцит і рідше доломіт. У глибинних умовах до цих мінералівдодаються енстатіт і Гіперстен. На малих глибинах з'являютьсяМонтічелло, Мервін і періклаз, а Форстер і кальцит зникають.
Другорядні і акцесорних мінерали в апатиту представленімагнетиту, апетитом, а в околоскарнових породах - Стено.
З найбільш пізніх новоутворень в магнезіальних апатитуспостерігаються флогопіт, амфіболи, борати, сульфіди і інші накладенімінерали.
Різновиди магнезіальних апатиту виділяються по мінеральномускладу. Найбільш широко розвинуті форстерітовие, шпінель-форстерітовие,піроксенових і шпінель-піроксенових апатиту. Поблизу незміннихкарбонатних порід утворюються кальціфіри, що складаються з карбонатів,форстеріта, кількість якого зазвичай не перевищує 30 об. (, і шпінелі
(менше 10 (). Околоскарновие породи містять плагіоклаз, кількістьякого досягає 40-60 про .(.
Форстер, що містить менше 5 мол. (Fe2SiO4, є типовиммінералом кальціфіров; в форстерітових апатиту залозистого зростаєдо 10-15 мовляв .(.
Доломить зустрічається тільки в кальціфірах; в піроксенсодержащіхпородах він нестійкий і заміщається кальцитом.
Шпінель в кальціфірах представлена зеленою, рідше рожевою та жовтоюрізновидами, що містять від 5 до 20 мол. (герцінітовой складової.
У піроксенових апатиту залозистого мінералу зростає до 20-40 мол. (.
Шпінель поширена нерівномірно.
Клінопіроксени відносяться до фассаіту або Діопсид, між якимивстановлюються поступові переходи. Залозистого обох мінералівблизька і складає 2-7 (. У околоскарнових породах залозистогоклінопіроксена зростає до 30-40 (. Вміст глинозему в Діопсидскладає 1-2 мас. (, а в фассаіте збільшується до 4-9, іноді до 15-16мас .(.
Ортопіроксен апатиту представлений енстатітом, що містить менше 15 (ферросілітовой молекули. У околоскарнових породах більш типовийГіперстен, що містить до 45 мол. (Fe2SiO3. У околоскарнових породахіноді з'являється основний плагіоклаз (An50-100), рідше андезін (An40-49)в асоціації з K-Na польових шпатом.
магнезіальні апатиту постмагматіческой стадії відрізняються від апатитумагматичної стадії меншою кількістю шпінелі, більшою роллюкальциту, підвищеної залозистого кольорових мінералів.
Хімічний склад. У порівнянні з вихідними карбонатними породами вмагнезіальних апатиту магматичної стадії збільшується вміст Al і
Si, причому накопичення Si закономірно пов'язано з наростанням інтенсивностіметасоматізма. Mg відчуває локальне перерозподіл, накопичуючись вфорстерітових апатиту.
У постмагматіческіх екзоскарнах відбувається накопичення Si та Fe,частковий винос Mg і Ca при незначній міграції глинозему, а вендоскарнах, навпаки, накопичення Mg і Ca, при зменшенні змісту
Si.
Зовнішній вигляд. Форстерітовие і піроксенових апатиту пофарбовані взелений або темно зеленувато-сірий кольори; кальціфіри - від породи білогокольору. Структура магнезіальних апатиту варіюється від тонко-докрупнозернистою. Тонкокрісталліческіе породи мають роговіковий вигляд.
Текстура апатиту масивна, плямиста, а кальціфіров і форстерітовихапатиту - полосчата, обумовлена цепочечним розташуваннямтемноцветних мінералів і шпінелі в карбонатної масі.
мікроструктури гранобластовая і гетеробластовая. У всіхрізновидах апатиту проявляється метасоматичні характермінералообразованія, виражений у розвитку псевдоморфози по первиннихмінералів або їх агрегатів.
стадійність і зональність метасоматітов. Магнезіальні сканихарактеризуються стійкою і чітко вираженою зональністю. За даними
В.А. Жарикова (1986 (і Л. І. Шабиніна (1973 (, для магнезіальних апатитувеликих глибин типова наступна метасоматичні колонка:
0. Доломіт
1. Кальціфір: Фо + Шп + Ка + До
2. Шпінель-форстерітовий апатиту: Фо + Шп + Ка
3. Шпінель-піроксеновий апатиту: Пі + Шп + Ка
4. Піроксен-плагіоклазовая порода: Пі + Пл
0. Алюмосилікатні порода (граніт, гнейс)
Для помірних глибин характерні колонки дещо іншого типу:
(
0. Доломить
1. Кальціфір: Фо + Шп + Ка + Пер
2. Форстерітовий апатиту: Фо + Шп + Ка
3. піроксенових апатиту: Пі + Шп + Ка
0. Граніт
((
0. Доломітові мармур
1. Кальцит-периклазовие мармур: Ка + Пер
2. Шпінель -форстерітовий кальціфір: Шп + Фо + Ка + Пер
3. Шпінель-форстерітовий апатиту або кальціфір: Шп + Фо + Ка
4. Шпінель-Форстер-піроксеновий апатиту: Шп + Фо + Пі
5. Шпінель-піроксеновий апатиту: Шп + Пі
6. Піроксен-плагіоклазовая околоскарновая порода: Пі + Пл
0. гранітоїди,?? Нейсе
У малоглубінних умовах шпінель-форстерітовая і кальцит -периклазовие зони відсутні. Замість форстеріта в асоціаціях зшпінеллю з'являється Монтічелло, а замість кальциту - періклаз. Припідвищення температури шпінель і Монтічелло заміщаються геленітом.
зональність магнезіальних апатиту магматичної стадії частозавуальований пізнішими процесами, пов'язаними з просочуваннямпослемагматіческіх розчинів. В перетворених цими розчинамимагнезіальних апатиту з'являються мінерали з групи гуміта, флогопіт,паргасіт, синьо-зелена рогова обманка і скаполіт. При цьому в шпінель -форстерітових апатиту розвивається флогопіт-кліногумітовая асоціація;шпінель-фассаітовие апатиту заміщаються флогопітовий і паргасіт -флогопітовий породами, а околоскарновие піроксен-плагіоклазовие породиперетворюються в амфібол-скаполітовие метасоматіти з флогопіту.
Надалі в змінених апатиту виникає комплекснизькотемпературних мінералів (тремоло, актиноліт, амезіт, серпентини,тальк та бруси), що представляють специфічну пропілітовую асоціацію,яка інтенсивно заміщає мінерали постмагматіческой стадії іреліктові мінерали магнезіальних апатиту.
Ще більш пізні накладені мінеральні парагенезіси в апатитупов'язані з впливом кислотних розчинів, що призводять до утворенняслюдітов і березітов.
Формування скарнових родовищ пов'язана з процесамикальцієвого і магнієвого метасоматоза, що протікає на контактах кислихі помірно-кислих гранітоїдів (граніти, гранодіорити, сиеніти) звміщають їх карбонатними, рідше силікатними породами. Оптимальнихдіапазон глибин становить 500-2000 м. Температури їх освіти, надумку більшості дослідників, змінюються в широких межах - від
900 до 250 (С. Процес розвивається в кілька стадій, протягом якихагрегатний стан розчинів змінюється - і з пневматолітових вонистають типовими гідротермальних.
Родовища магнезіальних апатиту формуються при заміщеннідоломіту і доломітізірованних вапняків. Тіпоморфнимі мінераламимагнезіальних апатиту є діопсид, Форстер, шпінель, флогопіт,серпентини, магнетит, Людвіг, доломіт, кальцит. Рудні тілапредставлені лінзами, пластообразнимі і складними покладами. Характерно їхзональне будову. Найбільше промислове значення мають Людвіга -магнетитові, флогопітовий і хрітзотіл-азбестові родовища.
4.1.2 Вапняні апатиту
Вапняні апатиту - це метасоматіти, складені в основномупіроксенів діопсид-геденбергітового ряду, гранатами Гросуляр -андрадітового ряду і волластоніту.
Вихідні породи. Вапняні екзоскарни утворюються з вапняку,мерелям, ізвестковітим туфам і туффітам, магензіальним апатиту.
Екзоскарни виникають з інтрузівним порід різного складу, а такожпо ефузивних породах, кристалічним сланцями і гнейсами, що примикають до зонвисокотемпературного прогріву в контактовому ореолах інтрузивами. Дляосвіти потужних скарнових тел особливо сприятливі ділянкичергування карбонатних і алюмосилікатних порід.
Умови залягання метасоматітов. Вапняні апатиту приурочені доконтактів різноманітних за складом інтрузивами, але головна їх масатяжіє до грантіоідам підвищеної основності. Форма скарнових покладіврізноманітна, переважають пластові, лінзовідние, плащеобразние тілапотужністю від десятків сантиметрів до перших десятків метрів. Крім того,апатиту зустрічаються серед інтрузівним і карбонатних порід без видимоїзв'язку з інтрузивними контактами. У цьому випадку вони утворюють тру-, жило-або столбообразние тіла, а також поклади, потужність яких досягає 15 -
30м. За падіння жили і стовпи простежені на глибину до 100-300м.
Мінеральний склад. Головні мінерали представлені гранатами,клінопіроксенамі, волластоніту, рідше скаполітом, епідот і везувіаном.
Останній особливо характерний для метасоматітов, які розвиваються пораніше освіченою магнезіальних апатиту.
До другорядним і акцесорних мінералів відносяться магнетит,апатит і Стено. У приповерхневих умовах серед головних абодругорядних мінералів з'являються Ларн, Мервін, сперріт, тіллеіт,Гелену.
Для околоскарнових порід типові польові шпати, скаполіт і епідот.
Піроксени вапняних апатиту представлені ізоморфні поруч діопсид -геденбергіт з невеликою домішкою чермакіта і егіриніт. Чистий діопсидзустрічається рідко, як правило, в безрудних апатиту. Найбільшпоширені Саліта зі змінним вмістом геденбергітовой молекули.
На заключних стадіях скарнообразованія з'являється іогансеніт
CaMnSi2O6.
Волластоном складає спутанноволокністие або радіальнолучістиеагрегати, рідше утворює окремі мелкотаблітчатие кристали. Епідоттиповий для ендоскарнових зон, де іноді формуються зонимономінеральних епідозітов.
Слід зазначити, що однотипні мінерали ендо-і екзоскарновпомітно відрізняються за хімічним складом. Гранати ендоскарнов завждимістять більше гроссулярового минала в порівнянні з гранатамиекзоскарнов. Залозистого піроксенів з екзоскарнов, як правило, вище,ніж у піроксенів з ендоскарнов. Крім того, в ендоскарнах завждиприсутні апатит і титанів.
Хімічний склад. Формування вапняних ендоскарновсупроводжується накопиченням Ca і зменшенням вмісту Si в порівнянні звихідними алюмосилікатних породами. У екзоскарнах, навпаки,присутня більша кількість Si і менше Ca, ніж в карбонатнихпородах. Зміст Fe (іноді і Mg) зростає у всіх різновидахапатиту, а глинозем відчуває незначний перерозподіл.
Зовнішній вигляд. Залежно від мінерального складу забарвленняапатиту може варіювати від чорної (гранатові апатиту) і темно-зеленою
(породи, збагачені геденбергітом) до плямистої (піроксен-гранатовіапатиту) і сірувато-білою з червоним відтінком (волластонітовиеапатиту). Розміри мінеральних зерен коливаються від часток міліметра до 1-2см, іноді окремі кристали піроксену та гранату досягають 10-15 інавіть 30-50см. Дуже характерно неравномернозерністое будову порід.
Серед текстур типові масивна, плямиста, полосчата, друзовая.
мікроструктури. Переважаючими мікроструктура єгранобластовая, гетеробластовая, порфіробластовая і тогранобластовая.
стадійність і зональність метасоматітов. Для вапняних апатитухарактерні різноманітні типи метасоматичні зональності, щообумовлено варіаціями температури і складу розчинів, а також глибиноюстановлення метасоматітов.
В узагальненому вигляді метасоматичні колонка виглядає такимтак:
0. Карбонатних порід
1. Волластонітовий екзоскарн
2. Піпоксеновий екзоскарн
3. Гранатовий екзо-або ендоскарн
4. Піроксен-гранатовий ендоскарн
5. Піроксен-плагіоклазовая околоскарновая порода
0. Алюмосилікатні порода
При зниженні температури з колонки випадає зонаволластонітового, а іноді й гроссулярового апатиту; в ендоскарнахз'являється епідот. У ході подальшого охолодження формуються асоціаціїкварц-плагіоклазових метасоматітов: Mn-які містять піроксени, Андраде,амфібол, плагіоклаз, кварц і низькотемпературна пропілітовая асоціація:епідот, тремоло, хлор, кальцій.
При зниженні температури і підвищення кислотності розчинів наапатиту накладається грейзеновая асоціація: флюорит, слюди, тендітніслюди, топаз.
апатиту широко поширені в земній корі і формувалися від археюдо кайнозою.
магнезіальні і вапняні апатиту служать сприятливим середовищем длярудоотложенія. У них зосереджена значна частка світових запасів Fe,
W, флогопіту, вермикуліту, лазуриту. До апатиту приурочені родовища
Cu, Co, Au, U, B та інших корисних копалин. Рудна мінералізаціяносить як пов'язаний, так і накладений характер. З магнезіальнихапатиту пов'язані магнетитовий руди, а також скупчення людвігіта,флогопіту, лазуриту. Родовища інших металів зазвичай накладені наапатиту і пов'язані з впливом більш низькотемпературних гідротермальнихрозчинів.
Вапняні апатиту вміщують промислові родовища всіхметалів, крім хрому, сурми і ртуті, а також багатьох неметалічнихкорисних копалин.
Провідну роль відіграють такі типи родовищ:
1) магнетитові і кобальт-магнетитовий - пов'язані з помірними гранітоїдами невеликих глибин і сієнітами. Форма тел пластова, штокообразная і неправильна гілляста. Поклади можуть простежуватися на кілька кілометрів при потужності в кілька метрів. Головними рудними мінералами є магнетит, гематит, пірит, кобальтін, пірротін, нерудними - піроксен і гранат.
Подібні родовища знаходяться на Уралі (Гороблагодатское), в
Казахстані (Соколівське), Закавказзя (Дашкесан), а також великі родовища є в Болгарії, Італії, КНР, Японії і США.
2) родовища молібдену-шеелітового типу приурочені до зон брекчірованія і структурам контактів гранітів, плагіограніти, мармурами і сланцями. Форма рудних тіл складна, звичайно штокверковая, рідше жілообразная. Головні мінерали - молібдену, Шеєліт, сульфіди заліза і міді, піроксени і гранати. До цього типу належать родовища на Північному Кавказі, в Середній
Азії, у США та КНР.
3) халькопірітовие родовища локалізуються в пріконтактовой зоні гранотоідов і ефузивних породах серед вапняків. Руди складають гніздо-, тру-і жілообразние тіла. Текстура їх вкраплення і масивні.
Головні мінерали - Халькопірит, пірит, пірротін, Сфалерит.
Родовища цього типу знаходяться на Уралі, в Казахстані, США.
4) Галеніт-сфалерітовие скарновие родовища приурочені до контактів Гранодіорит-порфірів, граніт-порфірів і кварцових порфірів з вапняками. Рудні тіла мають складну форму і великі розміри. Руди складені галенітом, сфалериту, піритом, халькопірітом, пірротіном, гранатами і піроксенів. Великі родовища розташовані в Примор'ї, Середньої Азії, США,
Мексиці, Туреччині, Афганістані.
5. Метасоматіти, рівноважні з лужними розчинами
5.1 Фація полешпатові метасоматітов
До фації полешпатові метасоматітов відносятьсявисокосреднетемпературние, гідротермально-змінені породи, рівноважніз помірно лужними (pH = 7.0-8.5) калій-натрієвими галоїднірозчинами. Серед порід даної фації переважають мікроклітіти іальбітитах, розвинуті по алюмосилікатного субстрату. Значно рідшеутворюються Егірин-авгіт-магнетитовий метасоматіти по залізистих кварцитів іЕгірин-авгіт-флюоритові метасоматіти по карбонатною порід.
Головними особливостями мінерального складу полешпатовіметасоматітов є:
1) різке переважання мінералів, що містять Na та K (Мікроклін, альбіт, лужні піроксени і амфіболи, слюди, Пріоло);
2) постійна присутність мінералів з летучими компонентами (слюди, флюорит, кріоліт, апатит, Гагаріна);
3) велика різноманітність (близько 70 видів і різновидів) мінералів рідкісних металів;
4) часте збереження реліктового (перекрісталлізованного) кварцу .
До полешпатові метасоматітам приурочено берилієвої, уранове,тантал-ніобієві, рідкоземельних і рідше - олив'яне оруденення.
5.1.1 альбітитах
альбітитах - метасоматіти, що складаються з альбіта (не менше 70 (обсягупорід) і лужних кольорових мінералів.
Вихідні породи. Альбітитах утворюються при метасоматичніперетворенні полешпатові і кварц-полешпатові порід: сиенитов,гранітів, гнейсів, вулканітів середнього та кислого складів, пісковиків.
Умови залягання метасоматітов. Альбітитах зустрічаються головнимчином у трьох геологічних обстановках: 1) у зонах глибинних розломів,перетинають фундамент древніх Кратон; 2) поблизу контактів лужнихінтрузивами; 3) в апікальних частинах інтрузивні масивів, складенихлужними гранітами. Форма залягання метасоматітов - крутопадаючихлінзи, пластові та жілоподобние тіла, рідше штокверковие і неправильноїформи поклади. У лужних гранітоїдів альбітитах локалізуються в апікальнихділянках куполів або їх гребневідних виступах, Апофіз і Дайк.
Протяжність зон інтенсивної альбітізаціі вимірюється десятками-сотнямиметрів, іноді першими кілометрами. Потужність варіює від декількохметрів до десятків, рідше - сотень метрів.
Мінеральний склад. Головні новоутворені мінерали: альбіт
(An1-5), лужні піроксени і амфіболи, рідше біотіт, магнетит і гематит.
Другорядні та акцесорних мінерали: ціртоліт і малакон, колумбіт,торує, Браннер, уранініт, Каситерит і флюорит.
Альбіт представлений двома генераціями. До першої з них відносятьвідносно великі кристали, що заміщають плагіоклаз, польовий шпат ікварц вихідних порід. За плагіоклазу розвиваються щодоідіоморфние таблітчатие кристали альбіта з полісінтетіческімідвійниками; K-Na польовий шпат заміщається шірокотаблітчатимі кристаламиі неправильними зернами шахового альбіта, кварц - сахаровіднимзернистим агрегатом альбіта зі слабко виявленим двойніковим будовою.
Альбіт другої генерації, що складають дрібні пластинчасті кристали ілейсти, характерний для зон максимального метасоматичні заміщеннявихідних порід. Кристали альбіта ((розташовуються або безладно,або утворюють сноповідние і віялоподібні агрегати.
Новостворені піроксени альбітізірованних порід відносяться дорядах Егірин-авгіт-Авгіт і Егірин-авгіт-діопсид. У внутрішніх зонахметасоматичні колонок зміст егірінового компонента в піроксенівперевищує 80 мол. (. У піроксенів з невеликою часткою егіриніт зазвичайпроявлена зональність, а гранично натрієві егіриніт відрізняютьсявідсутністю зональності. Вони утворюють дліннопрізматіческіе кристали зслабко розвиненими кінцевими гранями, пофарбовані в жовтуваті абозеленуваті тони. Характерні агрегати з волокнистих будову.
Амфіболи, що виникли на початковій стадії метасоматичнізміни, склад, проміжний між гастінгсітом і арфведсонітом. Прибільш інтенсивному метасоматізме з'являються Рібека, родусіт, крос, убагатих алюмінієм породах - глаукофан. Усі ці мінерали, які можнарозрізнити лише з оптичними властивостями, складають тонкоігольчатиекристали. Широко розвинені спутанноволокністие агрегати, пучки, скупченнякристалів, перетворюватись зерна альбіта. Описано метасоматіти зкрокідолітом - блакитним азбестом, який є своєрідноюморфологічної різновидом Na-амфібол. Ці породи мають брекчіевуютекстуру: уламки, заміщені альбіта і егіриніт, цементуютьсякрогідолітом, який відповідає за складом рібекіту або родусіту.
Хімічний склад. У порівнянні з вихідними породами альбітитахзбагачені Na, Al, F, Fe3 + я не збіднів Ca, Mg, Fe2 +, в меншій мірі K.
Незалежно від вихідного субстрату альбітізація супроводжуєтьсяпривносимо Si за винятком єдиного випадку, коли протолітомє ультракіслие аляскіти і лейкограніти; характерно накопичення Nb,
Ta, Zr, U, Th і рідкісноземельних елементів.
Зовнішній вигляд. Альбітитах, утворені за гнейсами, відрізняютьсяполосчатим або гнейсовидно текстурою, дрібнозернистою структурою івисоким вмістом кольорових металів. Порода мають сіру або бурезабарвлення, яке за наявності великої кількості рібекіта набуваєсинюватий відтінок. За сієнітами і гранітам розвиваються середньо-тагрубозернисті альбітитах більш світлого сірого і рожевого кольорів.
Дрібнозернисті альбітитах мають сахаровідний вигляд.
Мікроструктура гранобластовая, нематогранобластовая,лепідогранобластовая.
стадійність і зональність метасоматітов. Лужний метасоматізмпочинається з освіти пертітов заміщення в K-Na польовий шпат,які, розростаючись, перетворюються в кінцевому підсумку в повніпсевдоморфози альбіта. Також псевдоморфно заміщається альбітаплагіоклаз. При цьому усередині зерен альбіта зберігається багато замутненоюділянок і лусочок серіціта, приурочених до реліктом первинногоплагіоклазу. Кварц піддається грануляції і перекристалізації. Закольоровим мінералам розвиваються лужні амфіболи та лужні піроксени.
У багатьох випадках встановлюються два етапи мінералообразованія,розділені катаклазом і брекчірованіем порід. На другому етапі альбіт,розвинений по плагіоклазу, очищується від включень, з'являється лейстовийальбіт ((, кварц частково або повністю заміщується сахаровіднимальбіта, в центрі брекчії утворюється крокідоліт.
зональність метасоматітов виражена в тому, що альбітитах, що залягаютьу внутрішній (тиловий) зоні метасоматичні колонки, з?? еняютсяальбітізірованнимі породами зовнішньої (фронтальний) зони, а ті, у своючергу, пропілітамі, які складаються з альбіта, Хлорити, епідот,карбонату і оздоблюють зони інтенсивної альбітізаціі. Мінерали пізньогопропілітового парагенезіса можна знайти й у самих альбітитах іальбітізірованних породах.
Приклади метасоматичні колонок зон альбітізаціі поблизу глибиннихрозломів, на контактах лужних інтрузивами і в апікальних частинахгранітних масивів наведені нижче за даними Б.І. Омельяненко (1978р.),
Л.П. Перчук (1966р.), А.А. Беуса (1962г.) і ін
(
0. Біотитових граніт
1. Кв + Ми + Аб + Риб + Гем < p> 2. Кв + Аб + Риб + Гем
3. Аб + Риб + Гем
4. Аб + ЕГ
((
0. нефелінових Сієніт: Аб + Бі + Неф + Ми + Пі
1. Аб + ЕГ + Неф + Ми
2. Аб + ЕГ + Неф
3. Аб + ЕГ
4. Аб
(((
0. біотитових граніт: оліго + Кш + Кв + Бі + Мт
1. Ол + (Кш) + Ми + Кв + Бі + Мт
2. Аб + Ми + Кв + Бі + Мт
3. Аб + Ми + Кв + Риб
4. Аб + Кв + Риб
5. Аб + Кв + ЕГ
6. Аб + Кв
Зазвичай метасоматізм завершується на освіту трехмінеральнихасоціацій і лише при максимальному зміну в тилових зонах колоноквиникають бімінеральние асоціації альбіт + кварц, альбіт + егіриніт, абомалопотужні мономінеральних альбітовие зони.
метасоматичні колонка, отримана Г.П. Зарайський і В.І.
Зирянова (1972 (в дослідах з моделювання альбітізаціі має наступнийвигляд:
0. Ол + Бі + Кш + Кв
1. Аб + ЩАм + Кш + Кв
2. Аб + ЩАм + Кш
3. Аб + ЩАм
Умови експерименту: тонкораздробленний біотитових граніт впротягом 430 год реагував з одномолярним розчином NaF при T = 550 (C і
P = 100 МПа.
Будова колонки відповідає тим сполученням метасоматітов,які спостерігаються в природних зонах альбітізаціі.
Альбітітовие родовища пов'язані з різновіковими інтрузивнимикомплексами кислого і лужного складу малих і середніх глибин.
Розміщуються вони в апікальних частинах, Апофіз, куполовидні виступахінтрузивні масивів і часто контролюються зонами розривнихтектонічних порушень. Локалізація зруденіння в межах апікальнихділянок пояснюється тим, що тут виникли зони зниженого тиску,тривалий час служили колекторами рудообразующіх розчинів,виділялися з глибоких частин інтрузивні масивів.
Рудні тіла родовищ - переважно штокверкі іменералізованние зони дроблення - мають складний речовимскладом. Площа розвитку оруденення досягає декількох квадратнихкілометрів, глибина розповсюдження - перші сотні метрів, рідше до 600м.
До альбітитах приурочені родовища танталу, ніобію, торію,урану, рідкісних земель, цирконію. Вони розвинені на території Росії, КНР,
Індії, Намібії, Нігерії, Канади, Бразилії.
6. Метасоматіти, рівноважні з кислими розчинами
Кислотний метасоматізм (або кислотний вилуговування) призводить доосвіти грейзенов, цвіттеров, слюдітов, березітов, вториннихкварцитів та інших метасоматітов. Сутність кислотного вилуговуванняполягає в інтенсивному винесення підстав (Fe, Mg, Ca, Na, K) іосвіту в зонах максимального метасоматічес
