Геология полезных ископаемых - Смирнов В.И.
Скачать (прямая ссылка):
Согласно этим представлениям, магматические массы в процессе остывания и кристаллизации обогащают гидротермальные растворы минеральными соединениями, последующее отложение которых на путях циркуляции этих растворов и -приводит IK созданию гидротермальных месторождений. Концентрация элементов в остаточных продуктах кристализации магмы осуществляется вследствие:
1) накопления избыточных элементов, остающихся от (постройки породообразующих силикатов (кремний, щелочи);
2) легкоплавкости, сохраняющей элементы «в жидкой фазе при остывании расплава;
3) летучести, обусловленной низкой температурой «кипения элеме-
нтов, входящих в соединение с летучими: хлором, фтором, бором и др.;
4) низкого теплопоглощения при образовании соединений, выпадающих в осадок (принцип Ле Шателье):
5) отклонения в размерах атомов от элементов сходной валентности, не позволяющее изоморфно входить в решетки породообразующих силикатов;
6) различных поляризационных свойств ионов. Магматическая гипотеза опирается на ряд фактических данных.
На всем земном шаре отмечается 'Совместное распространение магматических горных пород .и ассоциированных с ними гидротермальных месторождений, особенно тесное в складчатых областях, возникших на месте геосинклиналей. Более того, нередко наблюдаются постепенные переходы через пегматиты, альбититы, грейзены или скарны к ореолам гидротермальных образований вокруг массивов изверженных пород, свидетельствующие о генетической связи продуктов прошлой гидротермальной деятельности с этими массивами «или их глубинными очагами. В ряде случаев состав элементов-примесей изверженных пород соответствует химическому составу ассоциированных с ними гидротермальных месторождений. Нередко наблюдается тождественность соотношения стабильных изотопов отдельных элементов изверженных пород и тяготеющих 'к ним месторождений. Все это дает основание предполагать, что главным поставщиком минеральной массы гидротермальных месторождений, особенно металлических элементов, служат магматические очаги.
В связи с этим возникает необходимость рассмотрения физико-химической стороны генезиса гидротермальных месторождений, с учетом магматогенного происхождения растворов и заключенных в них ценных минеральных соединений. Целесообразно рассмотреть: 1) способ отделения гидротермальных растворов из магмы; 2) физическую характеристику магматогенных гидротермальных растворов; 3) химическую характеристику магматогенных гидротермальных растворов.
Отделение гидротермальных растворов из маг-м ы. Полевые наблюдения показывают, что гидротермальные «месторождения формируются после раскристаллизации (периферических частей интрузивов, обычно после внедрения даек первого этапа и 'после образования !пегматитов. Это привело к заключению о том, что в процессе раскристаллизации магматического расплава, по мере накопления в нем твердой фазы породообразующих силикатов, увеличивается относительное количество летучих соединений, в том числе и воды. Летучие наращивают внутреннее давление, которое в конце концов становится больше внешнего и приводит »к их истечению за пределы магматической камеры. Отделению летучих способствует их накопление в остаточном магматическом расплаве, снижающее его вязкость, способствующее истечению летучих соединений.
Изложенные представления нашли отражение в известной диаграмме П. Ниггли (см. рис. 57). На этой двухкомпонентной диаграмме анализируется соотношение летучего компонента А (вода) и нелетучего компонента В (силикат) в процессе остывания Магматической системы. В левой части изображена кривая концентрации воды в магме по мере снижения температуры системы от 1000 до 5O0C В правой части показана кривая изменения давления воды, разделяющая весь процесс на три этапа.
В ортомагматический этап в системе существуют три фазы — твердые породообразующие минералы, жидкий расплав и пар. Давление к концу этапа, к моменту формирования пегматитового расплава, нарастает. В следующий, пневматолитовый этап давление достигает максимального, происходит вскипание жидкости и система оказывается
состоящей только из двух фаз — твердых -минералов и гомогенизированного флюида. В заключительный, гидротермальный этап іпри падении давления ,происходят -конденсация флюида, распадение его на водный жидкий раствор и ,пар, и система вновь становится трехфазной — она состоит из гидротермального жидкого раствора, выпадающих из него гидротермальных минералов и шаров воды. По мере снижения давления и температуры до нормального уровня гидротермальный (процесс затухает
Эта схема очень хорошо иллюстрирует условия отделения воды от магмы, но она не учитывает ограниченной растворимости воды в магматическом расплаве. Между тем, опыты Р. Горансона, показавшие ограниченную растворимость воды в гранитном расплаве, потребовали учета этого важного явления1. В. Николаев рассмотрел для этой цели тройные системы, состоящие из летучего компонента А (вода), нелетучего компонента В (силикат) и особого компонента С (растворимые в воде соли).
