минералогия (1006435), страница 33
Текст из файла (страница 33)
При этом тяжелые металлы (такие как Sn, W, Mo, Au, Ag, Pb, Zn, Сu и др.), присутствующие в магмах в ничтожных количествах, образуют с летучими компонентами (Н2О, S, F, Cl, В и др.) легко растворимые соединения и по мерекристаллизации магмы концентрируются в верхних частях магматическихочагов.
В одних случаях с их помощью образуются остаточные силикатныерастворы, при кристаллизации которых возникают так называемые пегматиты, содержащие минералы с F, В, Be, Li, Zr, а иногда с редкоземельнымиэлементами и др. В других случаях они в виде газообразных продуктов удаляются из магматических очагов, оказывая сильные контактные воздействияна вмещающие породы, с которыми вступают в химические реакции. Наконец, в виде водных растворов — гидротерм — они уносятся вдоль трещин вкровлю над магматическими массивами, образуя нередко богатые месторождения главным образом металлических полезных ископаемых.Лишь немногие тяжелые металлы остаются в магме и в процессе еедифференциации концентрируются в некоторых горных породах внутримагматических массивов.В тех случаях, когда магма достигает земной поверхности и изливается в виде лав, летучие компоненты, освобождающиеся при этом, уходятв атмосферу.136Общая частьВ соответствии с указанной последовательностью развития магматического цикла явлений различают следующие этапы эндогенных процессов минералообразования: 1) магматический (в собственном смысле слова); 2) пегматитовый; 3) пневматолитогидротермальный.1.
Магматические процессы совершались во все геологические эпохии приводили к образованию огромных масс изверженных горных пород.По условиям образования различают прежде всего две главные группы этих пород: а) эффузивные (экструзивные), т. е. излившиеся на земную поверхность в виде лав или быстро застывшие в непосредственнойблизости ее в условиях низкого внешнего давления; б) интрузивные, медленно застывшие на глубине под высоким давлением в виде большихгрибообразных, пластообразных и неправильной формы массивов. Эффузивные породы при быстром остывании не успевают полностью раскристаллизоваться и потому в своем составе содержат в том или ином количестве вулканическое стекло и часто обильные округлые пустоты(в пузыристых лавах), свидетельствующие о выделении газообразных продуктов вследствие резкого уменьшения внешнего давления.
Интрузивныепороды, наоборот, представляют собой полнокристаллические породы.Явления дифференциации в магмах, как было указано, приводятк образованию различных по химическому и минеральному составу иудельному весу горных пород. В зависимости от содержания кремнеземаи других компонентов среди изверженных пород различают:а) ультраосновные, богатые MgO и FeO, но наиболее бедные SiO2(< 45 %): дуниты, пироксениты — в интрузивных и пикриты — в эффузивных комплексах;б) основные, более богатые SiO2 (45–55 %) и богатые Аl2О3 и CaO, ноболее бедные MgO, FeO; габбро, нориты — в интрузивных и базальтыи диабазы — в эффузивных комплексах;в) среднекислые по содержанию SiO2 (55–65 %), более бедные CaO, нообогащенные щелочами: диориты, кварцевые диориты — в интрузивных,порфириты, андезиты и др.
— в эффузивных комплексах;г) кислые, богатые SiO2 (> 65 %), но еще более богатые щелочамии более бедные, по сравнению с предыдущими, CaO, FeO, MgO: гранодиориты, граниты и другие породы — в интрузивных; липариты, кварцевыепорфиры и прочие породы — в эффузивных комплексах.На рисунке 52 представлены данные содержаний элементов в виде различных окислов для главнейших представителей интрузивных пород. Наэтой диаграмме легко видеть, как меняется состав ультраосновных, основных среднекислых и кислых изверженных горных пород.Несколько особняком от них стоит семейство бескварцевых нефелиновых сиенитов (SiO2 около 55 %), более богатых щелочами и Аl2О3, чем граниты, а также фонолитов, лейцитофиров и других эффузивных комплексов.В ряде интрузивных массивов, где дифференциация магмы проявилась более совершенно, кислые разности пород располагаются в верхнихГлава 4.
Образование минералов в природе137частях, а более тяжелые поудельному весу основные иультраосновные породы —в более глубоких частях,у нижней границы массивов.Рудные месторождениямагматического происхождения встречаются лишь в ультраосновных и основных изверженных породах. К нимпринадлежат месторожденияCr, Pt и других металлов платиновой группы, а также Сu,Ni, Co, Fe, Ti и др.Рис. 52.
Диаграмма составовВ богатых щелочами инглавнейших интрузивных породтрузивных породах (нефелиновых сиенитах) встречаются месторождения редких земель — ниобия, тантала, титана, циркония,и неметаллических полезных ископаемых — фосфора (апатита), глиноземного сырья (нефелина) и др.2. Процессы образования пегматитов протекают в верхних краевыхчастях магматических массивов и притом в тех случаях, когда эти массивы формируются на больших глубинах (несколько километров от поверхности Земли) в условиях высокого внешнего давления, способствующегоудержанию в магме в растворенном состоянии летучих компонентов, реагирующих с ранее выкристаллизовавшейся породой.Пегматиты как геологические тела1 наблюдаются в виде жил или неправильной формы залежей, иногда штоков, характеризующихся необычайной крупнозернистостью минеральных агрегатов.
Мощность жилообразных тел достигает нередко нескольких метров, а по простиранию ониобычно прослеживаются на десятки, реже сотни метров. Большей частьюпегматитовые тела располагаются среди материнских изверженных пород, но иногда встречаются в виде жилообразных тел и во вмещающихданный интрузив породах.Необходимо указать, что пегматитовые образования наблюдаютсясреди интрузивных пород самого различного состава, начиная от ультраосновных и кончая кислыми.
Однако наибольшим распространением1С этим понятием о пегматите нельзя смешивать чисто структурный термин «пегматит», обозначающий смесь кварца и полевого шпата, закономерно проросших друг друга и притом в определенных количественных соотношениях («письменный гранит», «еврейский камень»). Подобные образования распространены главным образом в гранитныхпегматитах.138Общая частьпользуются пегматиты в кислых и щелочных породах.
Пегматиты основных пород не имеют практического значения.По своему составу пегматиты немногим отличаются от материнскихпород: главная масса их состоит из тех же породообразующих минералов.Лишь второстепенные (по количеству) минералы, да и то не во всех типахпегматитов, существенно отличаются по составу, так как содержат ценныередкие химические элементы, часто в ассоциации с минералами, содержащими летучие компоненты. Так, например, в гранитных пегматитах в дополнение к главнейшим породообразующим минералам (полевые шпаты,кварц, слюды) наблюдаются фтор и борсодержащие соединения (топаз,турмалины), минералы бериллия (берилл), лития (литиевые слюды), иногда редких земель, ниобия, тантала, олова, вольфрама и др.Во многих пегматитовых телах наблюдается зональное строение и довольно закономерное распределение минералов.
Например, в пегматитахМурзинского района на Урале (рис. 53) внешние зоны у контакта с вмещающими гранитами сложены светлой тонкозернистой породой (аплитом). Ближе к центральнойчасти жилы они сменяютсязонами «письменного гранита» (кварца и полевого шпата,закономерно проросших другдруга). Далее следуют зоны гигантокристаллических массполевого шпата и кварца.В центральных участках пегматитовой жилы встречаютсяполости («занорыши»), стенки которых устланы друзамикрупных, хорошо образованных кристаллов горного хрусталя, топаза и других драгоценных камней.В тех случаях, когда пегматиты проникают во вмещающие интрузив породы,особенно богатые щелочными землями (MgO, CaO), ихминеральный состав сущеРис.
53. Строение пегматитовой жилы Мурзинка (Ср. Урал) (по А. Е. Ферсману).ственно отличается от соста1 — гранит; 2 — зона аплита;ва пегматитов, залегающих в3 — графическая зона («письменный гранит»);материнских породах. Пара4 — гигантокристаллические массы полевогогенезис минералов в этих слушпата и кварца; 5 — «занорыш»чаях указывает на активные(полость с друзами кристаллов)Глава 4. Образование минералов в природе139реакции, происходившие в процессе взаимодействия растворов с вмещающими породами. Устанавливаются такие ассоциации минералов, всоставе которых участвуют не только элементы магмы (Si, Al, щелочи идр.), но и боковых пород (MgO и CaO), которые на контакте с пегматитами сами сильно изменяются. Такого рода пегматиты по классификации А. Е.
Ферсмана относятся к пегматитам «линии скрещения», в отличие от вышерассмотренных пегматитов «чистой линии».Происхождение пегматитов еще нельзя считать до конца разгаданным.А. Е. Ферсман рассматривал их как продукт кристаллизации остаточныхрасплавов, обогащенных летучими соединениями. Позже акад. А.
Н. Заварицкий и его последователи на основании физикохимических соображений допускали возможность образования крупнокристаллических масспутем перекристаллизации материнских пород под влиянием газов, накапливающихся в магматическом остатке, получающемся в процессе кристаллизации магмы. Однако в том и другом случаях пегматиты образуются в конце собственно магматического процесса и занимают как быпромежуточное положение между глубинными магматическими породами и рудными гидротермальными месторождениями.3.
Пневматолитоjгидротермальные процессы по существу являютсяуже явно постмагматическими, т. е. протекают после того, как главный процесс кристаллизации магмы в глубинном массиве в основном закончился.Явления собственно пневматолиза (от греч. пневма — газ) могут иметьместо в тех случаях, когда расплавы, насыщенные летучими компонентами,кристаллизуются в условиях пониженного внешнего давления. Вследствиеэтого в известный момент происходит вскипание, остаточная жидкость переходит в газ, сосуществующий с ранее выделившимися твердыми минералами,и происходит дистилляция (перегонка) вещества. Процессы этого рода должны совершаться в тех случаях, когда магмы застывают на малых глубинах.На больших и средних глубинах отделяющиеся от расплава летучиекомпоненты (включая воду) представляют собой флюид (надкритическийраствор), находящийся в относительном равновесии с кристаллизующимися из расплава минералами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
