минералогия (1006435), страница 32
Текст из файла (страница 32)
Этонередко приводит к тому, что по крайней мере часть ранее образовавшихсяминералов оказывается неустойчивой в новых условиях и подвергаетсясоответствующим изменениям или замещению новыми минералами.Что касается характерных ассоциаций химических элементов в отдельных минералах, то этот вопрос для кристаллических тел решается целиком на основе законов кристаллохимии. Сочетание разнородных элементов в кристаллических структурах, как известно, обусловливаетсяхимическими особенностями, связанными со строением атомов илиионов, их размерами и свойствами. Замена одних атомов и групп атомовдругими также зависит от их размеров, а в ионных соединениях, крометого, соблюдается условие, чтобы суммарные положительная и отрицательная валентности были уравновешены.Типоморфные признаки минералов.
Давно уже обращалось внимание на то, что некоторые минералы обладают типичными формами кристаллов, свойственными какомулибо данному типу месторождений илиГлава 4. Образование минералов в природе133данной горной породе. Например, кальцит (Са[СО3]), встречающийсяв виде кристаллов обычно в пустотах, в одних месторождениях наблюдается в характерных скаленоэдрических формах, в других — в виде крупных тупых или острых ромбоэдров, в третьих — в пластинчатых кристаллах, в четвертых — в виде мелких шестоватых кристалликов и т.
д.Делались попытки увязать эти различные формы кристаллов с температурой их образования. Однако в конце концов выяснилось, что вообщена морфологию и размеры кристаллов влияет не только температура, нои концентрация компонентов в растворах, наличие тех или иных растворенных примесей в них и степень пересыщения растворов.В настоящее время к типоморфным признакам минералов относят нетолько форму кристаллов, но и какиелибо типические признаки минералов вообще, например, цвет, примеси в составе минералов тех или иныххимических элементов (типохимизм), типы двойников и т. д.
Несомненно, что эти характерные для того или иного месторождения признаки связаны с особенностями состава растворов, из которых кристаллизовалисьминералы, температурой, давлением и другими условиями минералообразования. Приведем несколько примеров.Было подмечено, что касситерит (SnO2) из высокотемпературных, такназываемых пегматитовых образований (в отличие от гидротермальныхместорождений) в виде примесей часто содержит такие металлы, как ниобий, тантал, железо и др. Поэтому в случае нахождения его при поисках ввиде окатанных зерен в рыхлых отложениях логов или речных долин поособенностям его состава мы можем примерно судить о том, какого типаместорождения явились его источником.Установлено также, что крупные кристаллы кварца из так называемыхжил «альпийского типа», в отличие от других месторождений, характеризуются некоторыми особенностями кристаллических форм, определенным парагенезисом минералов и присутствием относительно крупныхмонокристальных блоков внутри кристаллов, сдвойникованных обычнопо дофинейскому закону.Для самородного золота характерно, что оно наиболее богато серебром (в виде изоморфной примеси) в тех месторождениях, которые образовались в близповерхностных условиях в земной коре, т.
е. в условияхотносительно низких давлений и температур. Серебристое золото (электрум) отличается от обычного самородного золота и по физическим свойствам: обладает несколько меньшим удельным весом и более светлымжелтым цветом. В парагенезисе с ним часто встречаются сернистые соединения серебра: аргентит (Ag2S), прустит (Ag3AsS3) и др.Для подавляющего большинства рудных месторождений, характеризующихся сложными условиями происхождения, наблюдается большоеразнообразие этих признаков, что требует весьма детальных исследованийдля установления истинных закономерностей, на основании которых134Общая частьможно было бы сделать достоверные выводы. Детальное минералогическоекартирование, проведенное к настоящему времени на большом ряде рудныхместорождений различного генезиса, позволило выделить целые комплексы типоморфных признаков минералов, на основании которых удается предсказывать масштабы месторождений, глубину эрозионного среза и перспективы обнаружения богатого оруденения на глубоких горизонтах.4.2.
ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ МИНЕРАЛООБРАЗОВАНИЯДля выяснения условий генезиса (происхождения) какоголибо данного комплекса минералов важно не только установить способ их образования, но также увязать его с теми геологическими процессами, которые совершаются в земной коре и приводят к образованию самыхразличных по составу горных пород и руд месторождений полезных ископаемых.
Эти вопросы детально освещаются в специальных курсах петрографии и учения о месторождениях полезных ископаемых. Здесь мыприведем лишь самые общие положения по этим вопросам, поскольку вдальнейшем это будет необходимо при описании отдельных минералов.Все минеральные массы, возникшие в результате тех или иных геологических процессов, по источнику энергии, за счет которой они происходили, делятся на следующие две главные генетические группы:1) эндогенные (изнутри рожденные), образующиеся при процессах,протекающих за счет внутренней тепловой энергии земного шара; минералы, возникающие в результате этих процессов, являются продуктамимагматической деятельности (в широком смысле слова), горные породыи месторождения полезных ископаемых образуются в результате кристаллизации самой магмы и различных отщеплений от нее; процессы минералообразования протекают на различных глубинах и при различных,но обычно высоких температурах;2) экзогенные (извне рожденные), возникающие при процессах, совершающихся за счет внешней солнечной энергии, получаемой поверхностью земного шара, источником вещества являются обнажившиеся и разрушающиеся на поверхности Земли разнообразные породы и рудыразличного происхождения; процессы минералообразования развиваются в самой поверхностной части земной коры при низких температурах идавлениях, близких к атмосферному, в условиях взаимодействия физических и химических агентов атмосферы, гидросферы и биосферы.Как эндогенные, так и экзогенные минеральные массы после своегообразования при изменившихся внешних условиях существования претерпевают те или иные превращения (метаморфизм).
Особенно сильныепревращения в составе и строении минеральных масс происходят при такназываемом региональном метаморфизме, когда массы горных пород исвязанные с ним месторождения вследствие тектонических нарушенийпопадают из областей их первоначального образования в более низкиеГлава 4. Образование минералов в природе135зоны земной коры. Эти процессы глубинного метаморфизма совершаются в условиях относительно высоких температур и давлений и пользуются весьма широким распространением в земной коре.Эндогенные процессы минералообразованияНаши знания об эндогенных процессах минералообразования основываются на представлениях о деятельности магматических очагов, располагающихся в нижних частях земной коры.
Сами процессы, совершающиесяна значительных глубинах, недоступны нашему наблюдению. Лишь в районах действующих на земной поверхности вулканов мы можем получитьнекоторые данные, позволяющие иметь суждение о глубинных процессах.С другой стороны, данные изучения состава, структурных особенностей,условий залегания и взаимоотношений различных изверженных пород ипространственно связанных с ними месторождений полезных ископаемыхтакже дают возможность получить некоторые представления (в соответствии с физикохимическими законами) о закономерностях, свойственныхэндогенным процессам минералообразования.Согласно этим представлениям, магмы являются сложными по составу силикатными огненножидкими расплавами, в которых принимаютучастие и летучие составные части.В тех случаях, когда значительные массы магмы в силу тех или иных причин, не достигая самой поверхности, проникают в верхние части земной коры,они под большим внешним давлением подвергаются медленному остыванию и дифференциации, продукты которой в результате кристаллизациидают начало различным изверженным силикатным породам.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
