Геология полезных ископаемых - Смирнов В.И.
Скачать (прямая ссылка):
На заре исследования скарнов полагали, что они являются продуктом непосредственного воздействия раскаленных магматических расплавов на окружающие породы. Позднее повсеместно было установлено, что скарны развиваются не только в породах, прилегающих к интрузивам, но и в них самих, замещая периферические участки изверженных пород. Стало ясно, что они фиксируются в приконтактовых зонах, как правило, в значительной степени или полностью раскристаллизованных массивов. Воздействие таких массивов на окружающие 4 породы двойственное. С одной стороны, они прогревают эти породы, производя их перекристаллизацию. В результате вокруг интрузивов возникают более или менее непрерывные ореолы пород, претерпевших термальный метаморфизм. При этом за счет сланцев возникают разного рода контактовые роговики, по песчаникам — кварциты, по известнякам — мраморы. С другой стороны, при выделении летучих соединений со стороны интрузива или его глубинных частей происходят метасоматические процессы с образованием в пределах этого ореола локальных скарновых тел, положение которых контролируется тектоническими деформациями; общее протяжение их составляет не более десятой части периметра интрузива. Соотношение между продуктами термального и метасоматического метаморфизма в ореолах интрузий сводится к следующему.
1. Термально метаморфизованные породы формируются в основном при перекристаллизации без существенного привноса новых веществ, а метасоматические породы (скарны) образуются вследствие воздействия на вмещающие породы привносимых химических соединений.
2. Термально метаморфизованные породы формируются на ранних стадиях внедрения и застывания интрузивов, образуя непрерывный их ореол, а скарны обычно создаются позднее в виде локальных залежей.
3. Термально метаморфизованные породы возникают при остывании интрузивов на любой глубине и при любых давлениях, а скарны могут появиться лишь на сравнительно небольшой глубине, где внутреннее давление летучих соединений остывающего интрузива в состоянии преодолеть внешнее давление налегающих на него пород.
Почти все исследователи отмечают приуроченность скарнов к гипа-биссальным интрузивам и отсутствие их в связи с абиссальными изверженными породами. Глубина формирования интрузий в районе Осло, по В. Гольдшмидту, не превышает 1500 м. По В. Линдгрену, интрузии и скарновые месторождения Нью-Мексико формировались на глубине 650—1000 м и лишь весьма редко до 2500 м; известны случаи образования скарнов на глубине 300 м. По Е. Карповой и А. Ивашенцеву, большинство скарнообразующих интрузий Средней Азии застывало на глубине
1000—2000 м. Скарновые месторождения Северного и Среднего Урала, по данным Л. Овчинникова, формировались на глубине 1200—1500 м. Петрологические исследования скарнов Турьинского месторождения, выполненные Д. Коржинским, также показали, что разложение амфиболов с образованием ассоциации талька с кальцитом может быть связано исключительно с малой глубиной их формирования. Железорудные месторождения в скарнах Тельбесского района в Сибири, по данным В. Синякова, образовались на глубине 1—2 км. Вместе с тем Р. Слободской указывает на скарны Усть-Чуйского плутона, застывшего на глубине 5—8 км.
Горными выработками и буровыми скважинами скарновые месторождения Урала, Средней Азии и Кавказа прослежены на глубину до 1200 м; с учетом эродированной части вертикальный размах скарнового оруденения на Сарбайском и Соколовском месторождениях Урала оце-* нивается Н. Руденко в 4000 м.
В. Жариков, исходя из расчетных данных о предельных температурах устойчивости кальциевых силикатов, считает возможным образо* вание известковых скарнов до глубины 12—'15 км, а магнезиальных даже до глубины 30—40 км. Вероятно эти глубины не типичны и оптимальный диапазон формирования скарновых месторождений 500—
Большинство скарновых месторождений формировалось в широком интервале температур при их скачкообразном снижении от начала до конца процесса. П. Пилипенко на основе анализа минеральных па-рагенезисов считает, что скарны образуются в рамках температуры от 1200 до 250°С. Однако большинство исследователей полагают, что начальная температура скарнообразования была ниже и не превышала QOO0C, а конечная температура могла опускаться до минимальней гидротермальной 100—500C
Опорные данные для температурной градуировки процесса скарнообразования сводятся к следующему.
Температура синтеза главнейших скарнообразующих минералов, при высоком потенциале кальция и при участии легкорастворимых солей, по данным Д. Калинина, лежит в пределах: 1) андрадит и гроссуляр 950—225°С, 2) диопсид, тремолит и волластонит 350°С, 3) геден-бергит 3200C Эксперименты В. Соловьева и X. Мервина по нагреву гранатов ограничивают верхнюю температуру их выделения в 850— 750°С, при которой двупреломляющие гранаты, свойственные скарнам, трансформируются в изотропные.
В. Жариков по сводным диаграммам, построенным на основании экспериментальных данных и расчетов плавления силикатных пород, реакций образования некоторых силикатов, температур дегидратации водных силикатов, температур диссоциации карбонатов и полей равновесия скарнообразующих силикатов установил четыре температурные фации скарнов: 1) волластонит-плагиоклазовую (900—7500C); 2) пироксен-гранатовую (800—5000C); 3) гранат-эпидотовую (500—4500C); 4) пироксен-эпидотовую (около 4000C).
