title-icon
Яндекс.Метрика
» » Горные породы и минеральные месторождения метаморфогенной группы

Горные породы и минеральные месторождения метаморфогенной группы

Горные породы, минеральные месторождения и отдельные минералы метаморфогенной группы образуются из продуктов эндогенных и экзогенных процессов, претерпевших глубокие изменения под воздействием высокой температуры и давления.
При метаморфических процессах изменяется минеральный и химический состав руд и горных пород, их физические свойства, а иногда даже форма залежей минеральных месторождений. Например, богатые водой минералы, устойчивые в условиях земной поверхности, в процессе метаморфизма теряют воду и переходят в безводные и бедные водой разности (бурые железняки преобразуются в гематит и магнетит, углистое вещество переходит в графит и т. д.). В общем при метаморфизме минералы стремятся перейти в соединения с меньшим объемом и повышенной плотностью.
При метаморфических процессах, кроме температуры и давления, большую роль играют также H2O, CO2 и другие компоненты, которые в той или иной степени всегда присутствуют в горных породах и рудах.
Обычно минералы метаморфических образований не имеют хорошо выраженных кристаллографических форм. Все они возникают почти одновременно. Минеральные зерна, составляющие метаморфическую горную породу, называют кристаллобластами. Зерна, которым свойственна кристаллографическая форма, выделяются под названием идиобласт, а те, которые не имеют такой формы, называются ксеноблсатами. В соответствии со степенью огранки минералы называют кристаллобластическими, идиобластическими или ксенобластическими.
Рост минералов в метаморфических породах осуществляется по принципу собирательной перекристаллизации, сущность которой заключается в том, что при перекристаллизации агрегатов мелкие зерна растворяются, а крупные растут за их счет.
Крупные зерна минералов в метаморфических породах принято называть порфиробластами.
В зависимости от условий метаморфизма в метаморфогенные образованиях возникают те или иные ассоциации минералов. В соответствии с этим минералы метаморфогенных образований можно разделить на три группы: 1) минералы, образующиеся при перекристаллизации (состав минералов не изменяется); 2) новые минералы, которые при кристаллизации возникают за счет старых неустойчивых минералов (неоминерализация); 3) реликтовые минералы, устойчивые в данных условиях метаморфизма.
Метаморфические процессы минералообразования определяются влиянием магматических тел на различные породы непосредственно в зоне контакта, либо на большие области (регионы). В первом случае связь метаморфогенных образований с изверженными породами очевидна, причем часто можно проследить все переходы от контакта к неметаморфизованным породам; во втором же случае обычно бывает трудно установить связь метаморфогенного комплекса с интрузивными породами.
Контактовый метаморфизм, совершающийся непосредственно на контакте интрузивных тел, может иметь метасоматический характер, если перекристаллизация происходят при участии постмагматических растворов. Такие образования, носящие название контактово-метасоматических, уже были рассмотрены в разделе постмагматических образований. Здесь мы рассмотрим собственно контактово-метаморфогенные образования.
На контактах интрузивных тел с вмещающими породами происходят изменения как во вмещающих породах (экзоконтактовые изменения), так и в краевых частях интрузивного тела (эндоконтактовые изменения). Приконтактовая полоса пород образует контактовый ореол или зону контактовых изменений. Ширина зоны контактовых изменений может колебаться от нескольких метров до нескольких километров. Контактовый метаморфизм вмещающих пород сопровождается интенсивной перекристаллизацией с образованием пород, которые носят название контактовых роговиков.
В контактовых роговиках главными минералами являются волластонит, диопсид, гиперстен, везувиан, гроссуляр, анортит, андалузит, силлиманит, кордиерит, корунд, кварц, энстатит, форстерит, периклаз, шпинель.
При региональном метаморфизме, когда под влиянием крупных интрузий оказываются значительные территории, возникают кристаллические сланцы и гнейсы. Особенностью этих образований является постоянство ассоциаций главных минералов, а также состава самих минералов на значительных пространствах.
Возникающие минеральные ассоциации зависят от температуры их образования (табл. 126). Кварциты обычно состоят почти исключительно из кварца, в то время как мраморы — преимущественно из кальцита.

Многие исследователи раньше считали, что для возникновения регионально-метаморфогенных образований, например гнейсов и различных сланцев, достаточно простого погружения пород на большие глубины. Температура метаморфизации принималась прямо пропорциональной глубине и давлению вышележащих пород. В соответствии с этим многие исследователи не видели связи регионального метаморфизма с магматическими процессами. В настоящее время доказано, что связь с магматическими явлениями обязательна как для контактового, так и для регионального метаморфизма. Магма, внедряясь в вышележащие породы, обусловливает высокую температуру, необходимую для преобразования, а также служит источником водных растворов, оказывающих существенное влияние на ход метаморфизма. Если метаморфизм осадочных пород происходит с выделением воды, то для изверженных пород он совершается с поглощением воды.
В некоторых случаях метаморфизм может протекать в несколько этапов, генетически не связанных, в результате чего происходит наложение одного метаморфического процесса на другой. С минералогической точки зрения наибольший интерес представляет наложение низкотемпературного метаморфизма на высокотемпературный. Такое явление называется диафто-резом или регрессивным метаморфизмом, а образования, возникающие при этом, называются диафторитами. При диафторезе высокотемпературные ассоциации метаморфических минералов замещаются более низкотемпературными. Среди минеральных месторождений, связанных с метаморфическими процессами, можно выделить две группы: 1) метаморфизованные и 2) метаморфогенные.
Среди метаморфизованных месторождений исключительная роль принадлежит формациям метаморфизованных железных руд и метаморфизованных золотоносных конгломератов. В формации метаморфизованных железных руд главными минералами являются магнетит, гематит, маргит, мушкетовит и гетит, с которыми ассоциируют кварц, хлорит, биотит, амфиболы, а также карбонаты (доломит, анкерит, сидерит). В формации метаморфизованных золотоносных конгломератов золото находится обычно в ассоциации с кварцем и пиритом, с которыми в качестве второстепенных минералов ассоциируют хромит, алмаз, циркон, ильменит, корунд, гранат, осмий, иридий и уранинит.
К метаморфогенным минеральным месторождениям принадлежат формации мраморов, графита, наждака и дистена, отличающиеся почти мономинеральным составом. Своеобразным метаморфогенным образованием являются жилы альпийского типа, с которыми связана формация горного хрусталя (типичная ассоциация минералов — кварц, рутил, брукит, анатаз, гематит, кальцит, адуляр, хлорит, сфен).
Большинство исследователей считают, что жилы альпийского типа являются латераль-секреционными образованиями, т. е. возникшими за счет вещества, содержащегося во вмещающих породах.
Особенность жил альпийского типа заключается в том, что каждому типу пород, в которых они залегают, соответствует свой, часто повторяющийся список минералов. При этом качественный химический состав минералов трещин обычно отвечает составу окружающих пород.
Такое соответствие и дает основание полагать, что большинство материала, которым заполнены трещины, получено из метаморфизованных окружающих пород.
Жилы альпийского типа связаны с трещинами разрыва в породах складчатых областей, сложенных главным образом метаморфическими сланцами, кварцитами, гнейсами и гранитами. Чаще всего это секущие трещины с падением, обратным падению пород и приблизительно совпадающим с их простиранием. Жилы этих трещин обычно имеют форму вытянутых линз.
Так как в альпийских жилах кристаллизация происходит в свободных полостях, то наблюдается очень отчетливый порядок выделения минералов. Этот порядок оказывается постоянным для многих жил различных районов. Впервые и наиболее полно жилы такого типа были изучены в Альпах, откуда и получили свое название. Кристаллы минералов в альпийских жилах преимущественно очень хорошо образованы, часто прозрачны и достигают иногда значительных размеров. Сравнительное постоянство и однообразие некоторых условий кристаллизации приводят к тому, что кристаллы разных жил даже из отдаленных районов имеют очень сходный габитус.
Минеральный состав жил альпийского типа, развитых в кислых породах и песчаниках, как правило, очень простой. Главным минералом, выполняющим трещины, является кварц, с которым иногда встречаются также карбонаты и рутил. Для альпийских жил, развитых в основных породах, характерно наличие больших количеств свободных червеобразных кристаллов хлорита, выполняющего или выстилающего в виде рыхлого песка полость жилы. Наиболее распространенные минералы жил альпийского типа — кварц, адуляр, кальцит и хлорит, к которым часто примешивается немного рутила, брукита, анатаза и сфена. Остальные минералы встречаются сравнительно редко. Жилы альпийского типа выполнены плотным крупнокристаллическим молочным кварцем, который называют «кварцевой каймой», образующейся обычно путем метаморфизма горного хрусталя. Почти всегда в жиле сохраняется некоторое свободное пространство, где происходит выделение прекрасно образованных кристаллов горного хрусталя и других минералов (рис. 350). Хрусталеносные полости получили название «хрустальных погребов». Иногда они достигают крупных размеров.