Геология полезных ископаемых - Старостин В.И.
ISBN 5-211-03498-8
Скачать (прямая ссылка):
AH — анортит, Анд — андрадит, Гр — гранат, Грс — гроссуляр, К — кальцит, Кв — кварц. Орт — ортоклаз, П — пироксен моноклинный, Пл — плагиоклаз
диопевдом, ортоклаз — олигоклазом. По мере поступления в результате диффузии кальция кварц исчезает и образуется диопсид-плагиоклазовая околоскарновая порода. Дальнейший привнес кальция приводит к образованию диопсид-гранатовой и затем мономинеральной гранатовой породы. Массированное поступление магния, железа и кремнезема уже в известняках способствует появлению диопсид-геденбергитовой зоны.
Зональная структура создается разрастанием зон в направлении диффузионного потока при наступлении тыловых на фронтальные. В соответствии с законами кинетики метасоматоза между зонами образуются резкие границы. При переходе от авангардных к тыловым зонам уменьшается число минералов вплоть до мономинеральной последней.
Состав зон отвечает определенной ступени равновесия, характеризуется соответствующей минеральной ассоциацией, устойчивой в фиксированном диапазоне температур. Д.С.Корж-инским выделено 10 ступеней равновесия. Высокотемпературные: 1) пироксен-гранатовая, 2) пироксен-эпидотовая; средне-температурные: 3) акгинолит-эпидотовая, 4) хлорит-эпидотовая; низкотемпературные: 5) пренитовая, 6) пумпеллиитовая, 7) каль-цит-альбитовая, 8) кальцит-кварц-серицит-хлоритовая, 9) кальцит-кварц-серицит-доломитовая и 10) цеолитовая.
Из рудных элементов только железо может формировать месторождения в рассмотренной выше модели биметасоматоза. Итак, сначала железо выносится; вместо салита возникает волла-стонит. В направлении внешних границ интрузивного контакта в скарнах возрастает концентрация железа. Здесь появляются вместо гроссуляра андрадит и в массовых количествах накапливается
106
магнетит. На поздних низкотемпературных стадиях железо представляет собой инертный элемент, а среди подвижных появляются сера и медь. В результате взаимодействия этих элементов с ранее выделившимся магнетитом образуются пирит и халькопирит. Поэтому на многих железорудных скарновых месторождениях постоянно отмечаются участки, обогащенные сульфидами.
Концепция биметасоматоза обладает следующими очевидными недостатками: 1) баланс кремнезема и CaO для скарнов, формировавшихся соответственно в известняках и в гранитоидах не может быть обеспечен диффузным переносом вещества, нужен дополнительный привнос этих компонентов; 2) нельзя объяснить образование скарнов, залегающих исключительно среди силикатных или карбонатных пород, или вообще удаленных от интрузий; 3) в предложенной схеме нет места для рудных месторождений за исключением железорудных.
В дальнейшем концепция биметасоматоза была преобразована Д.С.Коржинским в инфильтрационно-диффузионную гипотезу. В новой модели скарнового процесса предполагалось, что месторождения формируются в зоне границы силикатных и карбонатных пород в связи с циркуляцией горячих растворов, обогащенных химическими соединениями, выносимыми как из глубинных магматических очагов, так и заимствованных из пород на путях движения этих растворов. В точке входа в систему преобладали привносимые соединения. Далее их роль сокращается и процесс осуществляется за счет встречной диффузии элементов силикатных и карбонатных пород. В результате основная масса скарнов образовалась биметасоматическим способом, а рудные месторождения связаны с мощным воздействием постмагматических растворов, циркулировавших в трещинных зонах. Тем не менее и этот усовершенствованный вариант гипотезы не объяснял причины разнообразия рудных минералов в скарнах и не увязывал стадийность скарнового процесса и рудообразования.
Согласно стадийной гипотезе, разработанной П.П.Пилип-енко, считается, что главная масса вещества скарнов и руд привносится извне специфическими растворами. По мере снижения температуры состав привносимых веществ менялся, обуславливая минеральную зональность. Предполагается, что доминировали метасоматические процессы, протекавшие в шесть стадий. 1) кремневая характеризовалась высокой температурой, привносом кремния и приводила к образованию диопсидовых пород (светлые роговики); 2) алюмосиликатная осуществлялась в обстановке привноса кремния и алюминия и завершалась формированием железистых гранатов и пироксенов; 3) галоидная протекала в условиях поступления хлора и появления скаполита; 4) железная
и* 107
отличалась привносом железа и выделения его в форме закисных и окисных соединений. Накапливались магнетит, гематит и железистые алюмосиликаты — геденбергит, лиеврит, гранаты и др.
В течение первых стадий формировались безводные скарны. Далее флюидный режим резко менялся. В пятую флюидно-вод-ную стадию в систему поступали H2O и CO2 и возникали породы, состоящие из роговой обманки, эпидота, иногда с примесью шеелита и кальцита. Процесс завершала сульфидная стадия, в течение которой при низких температурах и постоянном привносе Н.,0, и металлов образовывались сульфиды и сульфосоли. Хотя основная идея гипотезы подтверждена практикой, но и она не объясняет причину разнообразия продуктов рудогенсза для различных тектономагматических обстановок.
