минералогия (1006435), страница 34
Текст из файла (страница 34)
Однако такой флюид не равновесен совмещающими породами и поэтому является по отношению к ним агрессивной средой. В этом случае флюид устремляется к вмещающим породам и, химически реагируя с ними, производит так называемый кон'тактовый метасоматоз. При этом в боковых породах (в кровле),пропитывающихся растворами, протекают химические реакции. Степеньпреобразования и состав получающихся продуктов в значительной мерезависят не столько от температуры, сколько от химической активности раствора и состава реагирующих с ними пород. Наблюдениями установлено,что наиболее интенсивные изменения происходят среди контактирующихс магматическими массивами известняков и других известковистых пород.В результате реакций в этих случаях путем замещения, или, как говорят,140Общая частьРис.
54. Схема геологического разреза контактовометасоматического месторождения.Черным показаны рудные залежи (магнетитовые руды)метасоматоза, образуются так называемые скарны (рис. 54), состоящие преимущественно из силикатов Са, Fe, Аl и др. Химический состав их показывает, что источником для их образования послужили как вмещающиепороды (известняки, доломиты и др.), так и составные части магмы. Характерно, что вдоль контакта, как это показали наши ученые (А. Н.
Заварицкий и Д. С. Коржинский), одновременно происходит изменение и винтрузивных породах, успевших застыть к моменту проявления описываемого процесса. При этом минералы магматических пород замещаютсяновообразованиями, состав которых показывает, что имеет место привносэлементов из карбонатных толщ (Са, Mg). В связи со скарнами нередкообразуются крупные месторождения железа (гора Магнитная на Ю. Урале), иногда вольфрама, молибдена и некоторых других металлов.Воздействие обогащенных фтором и редкими элементами флюидовна сложенные терригенными осадочными породами породы кровли гранитоидных интрузий приводит к образованию грейзенов, существеннокварцевых пород, обогащенных слюдами, топазом, бериллиевыми минералами и флюоритом.
Грейзены нередко вмещают руды вольфрама, молибдена, олова и висмута.В том случае, когда магмы извергаются на земную поверхность, огромные количества летучих соединений (в виде так называемых эксгаляций) выносятся в атмосферу. Однако в трещинах остывших лав, на стенках кратеров вулканов и в окружающих других породах часто можнонаблюдать образование продуктов возгона (сублимации) таких минералов, как самородная сера, нашатырь, гематит, киноварь, минералы бора идр.
Отмечаются и метасоматические реакции, но они выражены слабее,чем в предыдущем случае.Струи газообразных продуктов вулканизма могут отлагать значительные количества минерального вещества и при подводных извержениях.В этих условиях смешение газов с морской водой приводит к пневматолитогидротермальному образованию конических сульфидных построекГлава 4. Образование минералов в природе141(черных курильщиков), содержащих заметные концентрации железа, цинка, меди и серебра.Гидротермальные процессыв глубинных условиях развиваютсяв кровле, на некотором удалении отнепосредственного контакта с изверженными породами.
Согласногипотезе У. Эммонса (ок. 1930) кислая магма является источником какводы гидротермальных растворов,так и металлов, переносимых в растворенной форме из магматическогоочага в области рудоотложения.Остаточные надкритические растворы (флюиды), используя для своРис. 55.
Общая схема расположенияего продвижения системы трещин, гидротермальных образований. Крестикавозникающих при внедрениях магми показаны изверженные породымы в кровле магматических очагов(рис. 55), постепенно охлаждаются и при температурах от 400 до 370 °Ссжижаются, превращаясь в горячие водные растворы — гидротермы.Наиболее благоприятные условия для проявления гидротермальныхпроцессов создаются на малых и средних глубинах (до 3–5 км от поверхности). Главная масса гидротермальных образований пространственно игенетически связана с интрузивами кислых пород (гранитов, гранодиоритов и др.).
Сфера циркуляции раствора, начинаясь почти от верхнихчастей магматических очагов, достигает иногда дневной поверхности.В районах проявления недавнего вулканизма до сих пор действуют горячие минерализованные источники, отлагающие кремнистые осадки с весомыми количествами сернистых соединений Hg, Sb, As, Pb, Cu и др.(СтимботСпрингс в Неваде, СольфорБэнк в Калифорнии и др.).По мере удаления от магматических очагов в сторону земной поверхности гидротермальные растворы встречают среду, постепенно обогащающуюся кислородом; при этом внешнее давление соответственно падает; температуры снижаются предположительно от 400 до несколькихдесятков градусов. Эти факторы, естественно, влияют на ход химических реакций и на минеральный состав гидротермальных образований.По преобладанию тех или иных ассоциаций минералов эти образованиясовершенно условно делят на высоко, средне и низкотемпературные.Это, конечно, не означает, что среди высокотемпературных образованийне могут встречаться ассоциации минералов, кристаллизующихся при низких температурах.
Даже в пегматитах и контактовометаморфических образованиях всегда устанавливаются более низкотемпературные минералы142Общая частьгидротермального происхождения. Они свидетельствуют лишь о заключительных стадиях процесса отложения минералов, начавшегося при высоких температурах.Образование гидротермальных растворов продолжается, очевидно,весьма длительное время — в течение всего периода жизни магматического очага. На основании анализа фактических данных о соотношенияхразличных месторождений, составляющих один рудный узел, С. С.
Смирнов пришел к выводу о прерывистом движении рудоносных растворов всвязи с неоднократным возобновлением процессов трещинообразования.Об этом говорят нередко наблюдающиеся признаки наложения болеепоздних стадий минерализации на более ранние.Формы минеральных тел зависят от конфигурации выполняемыхпустот и отчасти от состава горных пород, в которых происходит циркуляция растворов. В случае заполнения трещин образуются прерывающиеся жилы (рис. 56), корникоторых иногда залегают в верхних частях магматических массивов. При отложении минералов вмельчайших порах и пустотах образуются вкрапленники.
Если растворы на своем пути встречают химически легко реагирующие породы(например, известняки), то возникают часто неправильной формыметасоматические залежи. Еслирастворы внезапно попадают вбольшие раскрывшиеся полости,то вследствие резкого уменьшения давления должно происходить массовое испарение раствоРис. 56. Блокдиаграмма, отображающаярителя (воды), а в связи с этим, поморфологию «лестничных» золотоноскрайней мере в первое время, —ных кварцевых жил, заполняющихрезкое пересыщение растворов исистему ступенчатых сбросоввыпадение колломорфных масс,сложенных сферолитовыми агрегатами. Широко распространены также пустоты с друзами различных кристаллов.Данные по растворимости рудных компонентов в солевых водныхрастворах показывают, что объемы гидротерм, которые способны генерировать даже очень крупные интрузии (типа батолитов), недостаточны длявыноса из магматического очага тех количеств металлов, которые запасены в гидротермальных залежах.
Это привело к пересмотру взглядов наединство источников для части металлов и гидротермальных растворов.В настоящее время признается, что в образовании гидротермальных жилГлава 4. Образование минералов в природе143также могут принимать участие воды глубокой циркуляции метеорногопроисхождения. Многократная циркуляция в неоднородном тепловомполе магматического очага значительных масс таких вод, обогащенныхлетучими компонентами, исходящими из интрузии, ведет к выщелачиванию из огромных объемов надинтрузивных вмещающих пород некоторой доли кларковых содержаний таких металлов, как Au, Ag, Cu и Co, чтоявляется достаточным для последующего отложения значительных массрудных минералов.
Смешанная природа гидротермальных растворов подтверждается и данными об изотопном составе газовожидких включенийв жильном кварце.Минеральный состав гидротермальных месторождений крайне разнообразен. Жилы в подавляющем большинстве случаев представленымассами кварца, которые заключают в себе скопления разнообразныхминералов, чаще всего сернистых соединений металлов. Нужно сказать,что именно из гидротермальных месторождений добывается главная массаруд редких (W, Мо, Sn, Bi, Sb, As, Hg, отчасти Ni, Co), цветных (Cu, Pb,Zn), благородных (Аu и Ag), а также радиоактивных металлов (U, Ra, Th).Экзогенные процессы минералообразованияПроцессы образования минералов, совершающиеся на поверхностиЗемли за счет солнечной энергии, гораздо более доступны нашему наблюдению, чем эндогенные процессы.Как мы знаем, на суше под влиянием воздействия атмосферных агентов (кислорода воздуха, углекислоты, воды) и жизнедеятельности микроорганизмов происходит мощный химический процесс, носящий общееназвание процесса выветривания.
Он приводит к физическому и химическому разложению всего того, что было создано эндогенными процессами, и одновременно к образованию новых продуктов, устойчивых в создающихся на поверхности Земли условиях.Часть этих продуктов текучими поверхностными водами переноситсяв растворенном или взвешенном состоянии и по пути следования отлагается в местах замедленного движения вод в речных долинах или в озерныхи морских бассейнах. Здесь также протекают своеобразные процессы минералообразования, приводящие к отложению осадков в виде пластов надне водоемов. Этот процесс носит название осадочного процесса.Процессы выветривания выражаются прежде всего в механическомразрушении пород и руд вследствие колебаний температуры, что ведетк дезинтеграции составляющих породы минералов, обладающих различными коэффициентами расширения, а также под действием замерзающейв трещинках и порах воды и других факторов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
