Общая-геохимия.-Иркутск-2019 (1) (856215), страница 43
Текст из файла (страница 43)
Температурная зональность возникает, поскольку при одинаковом химическом составе флюида метасоматиты, образованныепри разных температурах, определяющих форму связи химическихэлементов, будут иметь различные минеральные парагенезисы иотноситься к разным минеральным фациям единой метасоматической колонны.Каждый из вышеперечисленных типов зональности может образовать определенную метасоматическую колонку, но в природепроцессы очень часто комбинируются и наблюдается сочетаниеразличных типов зональности, что и обусловливает сложный характер реально существующих метасоматических колонок.Два фактора влияют на формирование метасоматической зональности: дифференциальная подвижность компонентов [Коржинский, 1973] и фильтрационный эффект, когда растворенное вещество отстаёт от растворителя при продвижении флюида через микропористую среду [Коржинский, 1955].Как упоминалось выше, компоненты в метасоматическомпроцессе имеют разную степень мобильности.
Понятие о дифференциальной подвижности компонентов впервые ввел Д. С. Коржинский, обозначив различную мобильность компонентов в метасоматическом процессе, когда часть компонентов ведёт себя инертно, адругая – подвижно. Д. С. Коржинский определил ряд подвижностикомпонентов, в котором их подвижность снижается слева направо:Н2О, СО2, S, SО3, К2О, Na2О, F, CaO, O2, FeO, P2O5, BaO, MgO, SiO2,А12O3, Fe2O3, ТiO2 [Коржинский, 1952], хотя мобильность компонентов зависит от множества факторов и изменяется в зависимостиот условий, в которой происходит конкретный метасоматическийпроцесс. Из-за различной мобильности элементов при диффузионном и инфильтрационном метасоматозе, растворенные во флюидевещества передвигаются на различные расстояния, последовательно меняя инертное состояние на подвижное на определенном фронте замещения.
Концентрация компонентов также меняется при продвижении от одной зоны к другой зоне метасоматической колонки.Дифференциальная подвижность компонентов зависит от кислотнооснoвных свойств флюида и протолита, поэтому в каждом отдельном случае наиболее подвижными будут либо щелочи, либо слабыеоснования, либо амфотерные элементы, в результате чего из флюида выпадает тот или иной компонент. Границы такой смены условий принято называть геохимическими барьерами. При метасома238тическом процессе факторами равновесия системы являются массынерастворимых компонентов протолита, температура и давлениефлюида, концентрации растворимых компонентов во флюиде, задаваемые извне. Прочие параметры, включая и массы растворимыхкомпонентов в протолите, будут зависеть от факторов равновесия.Для мобильных компонентов факторами равновесия являются иххимические потенциалы.
Согласно правилу фаз Гиббса, количествоо фаз Ф = k + 2 – n. Каждый подвижный компонент добавляет всистему по одной степени свободы, снижая на единицу количествососуществующих фаз. Наибольшее количество фаз равно илименьше количества инертных компонентов и не зависит от количества подвижных компонентов. Изменение количества фаз на границах метасоматических зон связано с тем, что один из инертныхкомпонентов переходит в подвижное состояние. При полном протекании метасоматического процесса тыловая зона метасоматической колонки становится мономинеральной.Природу фильтрационного эффекта объясняют:1) механизмом обменной сорбции ионов на поверхности твердых частиц [Чернобережский, Голикова, Гирфанова, 1974];2) электрокинетическим взаимодействием между диффундирующими в растворе ионами и двойным электрическим слоем, образующимся на стенках пор [Жариков, Дюжикова, Максакова, 1962];3) гидролизом, приводящим к появлению сложных катионов сгидроксильными группами, обладающими большими размерами,из-за чего они задерживаются при прохождении их через тонкопористые среды [Овчинников, Масалович, 1966];4) разницей атомно-ионных радиусов [Лебедев, 1969].Анионы, являясь небольшими по размеру, опережают болеекрупные катионы при фильтрации через микропористые фильтры.Мобильность катионов обусловлена размерами их радиусов,например, натрий проходит через микропористые фильтры быстрее, чем кальций, что приводит к их разделению в метасоматическом процессе.Количество вещества ma, прошедшее через фильтр, выражается формулой:dma = φa Ca dv,где φa – коэффициент фильтрационного эффекта, демонстрирующий, какая часть вещества прошла через фильтр с раствором; Ca –239исходная концентрация раствора, v – объем раствора.
С помощьюфильтрационного эффекта объясняют генезис метасоматических пород некоторых рудных месторождений и засоленности грунтовых вод.В зависимости от состава взаимодействующих с протолитомфлюидов выделяют кремнещелочной, щелочной, кислотный,известковый, магнезиальный, железистый метасоматоз.С метасоматическими процессами связаны многие крупныеместорождения полезных ископаемых: скарновые месторожденияFe, Cu, Au, Ag, W, Mo; грейзеновые месторождения Sn, W, Mo, Be,слюды, флюорита; альбититовые месторождения Ta, Nb, Th, U,РЗЭ, Zr; месторождения Au и Sb, связанные с пропилитами и березитами. Породы, формирующиеся в результате метасоматическихпроцессов, называют метасоматитами или собственными именами(грейзены, скарны, пропилиты, березиты), также к названию могутдобавляться соответствующие определения: щелочные, железистыеметасоматиты и т. д.
Состав метасоматитов зависит от состава протолита, pH и температуры флюида (см. табл. 18). Метасоматитыобычно характеризуются гранобластовыми структурами, но могутнаследовать текстуры протолита или формировать собственныетекстуры от массивной до ритмично-полосчатой.8.3. Осадкообразование8.3.1. Общая характеристика осадочного процессаФормирование осадочного чехла протекает при смене рядагеологических процессов, в той или иной мере влияющих на конечный продукт, наблюдаемый в настоящее время.Начальным этапом процесса осадкообразования нужно считать процесс гипергенеза. Гипергенные (рожденные на поверхности) процессы характерны для верхней части литосферы: «онипредставляют совокупность сложных физических и химическихвзаимодействий литосферы, гидросферы и атмосферы. Здесь особую роль начинает играть свободный кислород, и приобретают исключительное значение коллоидные процессы.
Здесь и только здесьв качестве нового мощного фактора геохимической миграции выступают жизненные процессы и процессы технической деятельности человека» [Сауков, 1975].240Таблица 18Главные типы метасоматических горных пород малых глубин(по: [Мехоношин, Колотилина, 2006])Типы метасоматитовПротолитФенитыСодалитовые метасоматитыАнальцимовые метасоматитыМикроклинитыАльбититыМинеральный составПараметры раствораoT, CМетасоматические породы, равновесные с щелочными растворамиNeph, КПШ, щелочные Px и Amph, Bt,1, 2, 3800–500Mgt, CalSod, КПШ, щелочные Px и Amph, Bt,1, 2600–300Mlt, CalAnc, КПШ, щелочные Px и Amph, Chl,1, 2350–200Fl, Cal1Mc, Bt, Aeg600–4001, 2Ab, Aeg, Rbk, Mgt500–300pHРудная минерализация10–89,5–89–7Nb, Zr, Be, REE8,5–78–7Эгирин-флюоритовые метасоматиты3Aeg, Fl, Cal500–3008–7Эйситы1, 2, 3Ab, Qtz, Chl, Cal, Ank, Ap, Hem300–1507–6U, MoМетасоматические породы, равновесные с растворами, близкими к нейтральной средеМагнезиальные скарны3Fo, Di, Fas, Cal, Spl, Prc, Phl, бораты900–6008–5,5Известковые скарны1, 2 ,3Grs-Andr, Di-Hed, Wo, Ves, Ep700–4508–5,5Кварц-калишпатовые (биотитовые) метасоматиты1, 2Or-Mc, Phl-Bt, Qtz, Anh600–3506,5–4,5Кварц-плагиоклазовые метасоматиты1, 2, 3Fe, BSn, Mo, CuPl, Qtz, Amph, Bt, Ves, Cb241500–3006,5–4,5Окончание табл.
18Турмалиниты1, 2Tur, Qtz, Src, Chl500–2506,5–3,5Пропилиты1, 2Ep, Act, Chl, Ab, Adl, Zeo, Cal, Py350–1506,5–4,5Гидрослюдиты1, 2ЦвиттеритыГрейзеныСлюдитыГидрослюды, смешаннослойные силика150–50ты, Ank, QtzМетасоматические породы, равновесные с кислыми растворамиПротолитионит-Znw-сидерофиллит, Qtz,1550–300Tpz, Fl1Ms-Lpd,Qtz, Tpz, Ab, Fl500–3002, 3Phl, Bt, Ms, Pg, Mrg, Fl, Tlc, Chl500–3006,5–45–35–35–3Sn, W, CuCu, Zn, Pb, Au,AgAu, U, As, Sb,HgMo, Sn, W, Be,Ta, BiБерезиты (серицитолиты)1Src, Qtz, Cal, Dol-Ank, Py400–2005–4Листвениты2Fch, Dol-Ank, Mgs-Brn, Qtz, Py400–2005–4Аргиллизиты1, 2300–505–2Ag, U, As, Sb,HgВторичные кварциты1, 2500–3004–1–Kln, Mnt, гидрослюды, Zeo, Opl, All, Hll,Sdr, QtzQtz, Crn, Dsp, And, Prl, Src, Alu, Hem, Py,MrcMo, Cu, Zn, Pb,Bi, Au, Ag, UПримечание: протолит: 1 – кислые магматические; терригенные породы и продукты их метаморфизма; 2 – основные и ультраосновныемагматические породы и продукты их метаморфизма; 3 – карбонатные породы.
Сокращения: КПШ – калиевый полевой шпат; Ab –альбит; Aeg – эгирин; Act – актинолит; Adl – адуляр; All – аллофан; Alu – алунит; Amph – амфиболы; Anc – анальцим; And – андалузит;Andr – андрадит; Anh – ангидрит; Ank – анкерит; Brn – брейнерит; Bt – биотит; Cal – кальцит; Cb – карбонатные минералы; Chl –хлорит; Crn – корунд; Di – диопсид; Dol – доломит; Dsp – диаспор; Ep – эпидот; Fas – фассаит; Fch – фуксит; Fl – флюорит; Fo –форстерит; Grs – гроссуляр; Hed – геденбергит; Hem – гематит; Hll – галлуазит; Lpd – лепидолит; Kln – каолинит; Mc – микроклин;Mgs – магнезит; Mgt – магнетит; Mlt – меланит; Mnt – монтмориллонит; Mrc – марказит; Mrg – маргарит; Ms – мусковит; Neph –нефелин; Opl – опал; Or – ортоклаз; Phl – флогопит; Pl – плагиоклаз; Prg – парагонит; Prk – периклаз; Prl – пирофиллит; Px –пироксены; Py – пирит; Qtz – кварц; Rbk – рибекит; Sdr – сидерит; Sod – содалит; Spl – шпинель; Src – серицит; Tlc – тальк; Tpz –топаз; Tur – турмалин; Ves – везувиан; Wo – воласстонит; Zeo – цеолиты; Znw – циннвальдит.242Гипергенные процессы рождают осадки, а из осадков в результате дальнейших процессов формирования и преобразованияполучаются осадочные горные породы; в итоге образуется осадочная оболочка Земли – стратисфера.Седиментация (от лат.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
