Геология полезных ископаемых - Смирнов В.И.
Скачать (прямая ссылка):
и образуется диопсид-плагиоклазовая околоскарновая порода (точка U). Дальнейший привнос кальция вызывает образование диопсид-гра-натовый зоны (точка III), переходящей в мономинеральную гранатовую (точка IV). К этой зоне примыкает диопсид-геденбергитовый скарн, образующийся при замещении известняка (точка V). При этом остальные скарнообразующие компоненты либо ведут себя вполне подвижно (H2O, CO2, К, Na, O2, Mg, Fe), либо индифферентны (Ti, P) и не влияют на соотношение скарнообразующих минералов.
Окончательная картина зональной структуры скарнов создается в связи с постепенным разрастанием зон в направлении диффузионного потока при наступлении тыловых зон на фронтальные. В соответствии с законами кинетики метасоматической зональности (Д. Коржинский) между зонами образуются резкие границы (впереди отсутствует замещающий, а сзади — замещаемый минерал). При переходе от авангард-ных к тыловым зонам уменьшается число минералов, вплоть до образования мономинеральной последней зоны.
, Изучение парагенетических ассоциаций скарновых зон на месторождениях Северного и Среднего Урала, выполненное после Д. Кор-жинского Л. Овчинниковым, показало, что современный минеральный состав этих зон представляет собой результат наложения ряда минеральных сообществ, отвечающих постепенному понижению температуры и сопровождающихся массовым разложением и преобразованием
Si
Рис. 91. Диаграмма парагенезиса скарнов Турьинских месторождений в зависимости от соотношений алюминия, кремния, кальция. По Д. Коржинскому.
Ли — анортит; Анд — андрадит; Гр — гранат; Грс — гроссуляр; K — кальцит; Re — кварц; Орт — ортоклаз; П — пироксен моноклинный; 11л — плагиоклаз
ранее выделившихся минералов. Эти ассоциации минералов, одновременно устойчивых в рамках тех или иных температур, отвечают определенным ступеням равновесия.
Д. Коржинским выделяется десять ступеней равновесия, которые характеризуются однозначным соответствием химического и минераль-* ного состава скарнов. Для высокотемпературной стадии намечаются две ступени: пироксен-гранатовая и пироксен-эпидотовая. Для средне-температурной стадии выделяются также две ступени: актинолит-эпи-дотовая и хлорит-эпидотовая. Низкотемпературная стадия подразделяется на шесть ступеней: пренитовую, пумпеллиитовую, кальцит-аль-битовую, кальцит.-кварц-серицит-хлоритовую, кальцит-кварц-серицит-доломитовую и цеолитовую. Парагенезис устойчивых минералов каждой ступени может быть изображен при помощи трехкомпонентной диаграммы, подобной диаграмме рис. 91, соответствующей первой ступени высокотемпературной стадии.
С падением температуры меняется относительная степень подвижности некоторых элементов, эволюционирует и геохимический режим от начальных к последующим стадиям процесса скарнообразования. Например, железо на ранней высокотемпературной стадии в ряду подвижных компонентов относится к наименее подвижным и характеризуется отчетливым реакционным изменением концентрации. Благодаря этому иногда вместо железосодержащего салита возникает безжелезистый волластонит, а содержание осаждающегося в скарнах железа закономерно меняется внутри контактовой зоны, нарастая к ее внешней границе. Так, состав граната по направлению к экзоскарнам постепенно изменяется от гроссулягза, не содержащего железа, до андрадита, в состав которого входит 31,5% Fe203. Понижение температуры вызывает еще большее ослабление подвижности железа и приводит к массовому накоплению магнетита. В дальнейшем, на более поздних низкотемпературных стадиях железо становится совершенно инертным, а в числе подвижных элементов появляются сера и медь. Взаимодействуя с ранее выделившимися соединениями железа, они будут формировать скопления пирита и халькопирита в зонах предшествующих наибольшей концентрации железа по экзогенной границе скарнов.
Однако необычайно стройная концепция формирования скарнов по схеме биметасоматоза была поколеблена исследованием баланса вещества при формировании скарнов (рис. 92). Установлено, что объем кремнезема, идущего на формирование скарнов в известняках и достигающий 70% объема окиси кремния, заключенного в единице объема гранитоида, совершенно немыслим только за счет десиликации последнего, а обязан привносу извне. Для образования некоторых эндоскарнов не хватает окиси кальция, перемещающейся из известняков, и дефицит ее также компенсируется привносом. Кроме того, по схеме биметасоматоза невозможно образование скарнов, залегающих исключительно среди силикатных или карбонатных пород.
В связи с этим Д. Коржинский развил идею «биметасоматического происхождения скарнов в инфильтрационно-диффузионную концепцию их образования. По этой концепции скарновые месторождения формируются близ границы силикатных и карбонатных пород в связи с циркуляцией горячих растворов, привносящих химические соединения, выносимые как из глубинных магматических очагов, так и заимствованные из пород на путях движения этих растворов. Д. Коржинский придает особенно большое значение именно этим последним и в связи с их наличием рассматривает контактово-инфильтрационное скарно-образование.
