Геология полезных ископаемых - Смирнов В.И.
Скачать (прямая ссылка):
магмы до ее раскристаллизации из-за снижения давления и температуры; 3) в процессе раскристаллизации вследствие нарастания ее концентрации и парциального давления.
Метаморфическая вода формируется вследствие метаморфизма горных пород на глубине под воздействием возрастающих давления и температуры. В свежих слабометаморфизованных породах могут находиться норовая, пленочная, капиллярная, интерминеральная и конституционная вода. Количество всех этих форм воды может достигать 30% и более от массы породы. Под воздействием метаморфизма вода горных пород высвобождается, причем на низких ступенях метаморфизма резко сокращается количество свободной воды, на высоких, при температуре свыше 300°С, начинается вынос воды остальных форм. Согласно Г. Войткевичу и Г. Лебедко, свежий осадок может содержать до 60 % «воды, в зоне диагенеза и катагенеза сохраняется 30—20%, в породах зеленосланцевой фации —около 4%), в породах амфиболовой фации 2—1%, в породах гранулитовой фации — лишь около 0,5% воды. Если принять плотность глинистых пород равной 2,5 г/см3 и потерю воды при метаморфизме (после стадий диагенеза и катагенеза) от 10 до 1%, т. е. равной 9%, то при метаморфизме 1 км3 осадков высвободится около 200 млн. т воды. TTo расчетам Я. Белевцева, в Криворожско-Кременчугской полосе нижнего протерозоя, имеющей длину 300 км, ширину 10 км и глубину 8—10 км, при метаморфизме должно было высвободиться 300 млрд. т воды.
Таким образом, при метаморфизме возникает огромное количество воды, способной питать гидротермальные растворы. Отдача ме-таморфогенной воды породами повышается с возрастанием температуры. Если взять породу с пористостью 2,5% и содержанием воды всего лишь 0,8%, то объем, занимаемый водой, будет равен 1,3 см3 на 1 г. Если эта порода попадает в условия с температурой 350°С, то объем воды повысится до 1,56 см3 на 1 г и имеющейся пористости для нее не хватит. Чтобы сохранить воду в породе при этих условиях, потребуется сжатие до 100 МПа; при глубине залегания в 1100 м (30 МПа) это обусловит избыточное давление воды в 70 МПа. При переходе породы с водой в условия, определяющиеся температурой 400°С, избыточное давление достигнет 120 МПа. Это давление может служить одним из элементов движущей силы, возникающей при описанных условиях для метаморфогенных гидротермальных растворов (Н. Хитаров).
Гидротермальные воды, возникающие вследствие регионального прогрессивного метаморфизма и ультраметаморфизма, продвигаются впереди общего фрсчта метаморфизма, опережая его и создавая авангардную зону гидротермальных процессов.
При этом, как отметил Н. Судовиков, необходимо иметь в виду, что отделение и миграция метаморфогенных вод может происходить лишь до глубины 5 км, ниже которой по условиям давления и температуры вся вода будет отогнана из метаморфических пород. Ниже этого уровня могут существовать лишь ювенильные воды.
Д. Коржинский полагает, что подобного рода восходящие потоки ювенильных водных «сквозьмагматических» растворов на ранних стадиях деятельности обеспечивают гранитизацию июрод, а на поздних, отделяясь от гранитных расплавов, создают всю гамму постмагматических продуктов, связанных с глубинным магматизмом.
Захороненная вода находится в пористом пространстве древних осадков, погруженных вместе с последними на ту или иную глубину и слагающих различные формации осадочных горных пород. Относясь к водам морского происхождения она характеризуется высокой первичной минерализацией хлор-калий-магниевого типа. Первоначальное количество такой воды может достигать первых десятков процен-
тов от массы горной породы. Под воздействием интенсивных геологических процессов (тектонический стресс, разогрев при внедрении магматических масс и др.), захороненная вода может высвобождаться из горной породы, приходить в движение и формировать подземные гидротермальные потоки вдоль водопроницаемых структур. Эксперименты показывают, что из глины, содержащей около 31 % воды, при давлении 600 МПа отжимается около 65% исходного количества влаги; из известняка с влажностью 9,8% при такой же нагрузке выделяется около 150;% воды (Н. Хитаров).
Атмосферная вода, снабжающая подземные воды, не бывает идеально чистой. Так, по данным С. Шварцева, в подземных водах различных климатических зон содержится железа 200—560, цинка 14—38, меди 1,7—6,8, свинца 1,9—2,5 мкг/л. При соответствующих гидрогеологических условиях такая вода может проникать в глубинные части земной коры, нагреваться, еще более минерализоваться и приобретать свойства гидротермальных растворов. Подобного типа воды могут возникать как вследствие их разогрева внутренним жаром Земли, так и благодаря их прогреву и минерализации при процессах глубинного магматизма. Так, например, по С. Набоко, минерализация вадозных вод глубокой циркуляции на Камчатке и Курильских островах высокотемпературными вулканическими газами обусловила создание современных гидротерм этой вулканической провинции нашей страны.
Еще более определенно значение атмосферных вод в гидротермальном рудообразовании подчеркивал А. Овчинников. Он считал,, что все жидкие воды земной коры находятся в условиях гидродинамического напора, при этом выделяется область создания напора и инфильтрации атмосферных вод и область их распространения с очагами разгрузки. А. Овчинников полагал, что концентрация рудообразующих компонентов и формирование рудных тел происходили в участках древних очагов разгрузки подземных вод.
