Общая геология - Якушова А.Ф.
ISBN 5—211—00131—1
Скачать (прямая ссылка):
Смена минеральных ассоциаций при метаморфизме может протекать в условиях неизменного химического состава в закрытой? системе — изохимический метаморфизм, или в условиях поступления извне новых химических компонентов и удаления, полного* или частичного, других, т. е. в открытой системе — аллохимический метаморфизм. Если метаморфизм происходит с привносом и выносом компонентов, но без изменения объема, он называется метасоматозом. При метасоматозе происходит как бы обмен ионов с вмещающими породами.
Типы метаморфизма. В природе наблюдаются два основных типа метаморфизма: локальный, разделяемый на контактовый и биолокационный, и региональный, с несколькими разновидностями. Контактовый метаморфизм связан с внедрением в верхнюю-относительно холодную часть земной коры, в основном в ее осадочную оболочку, горячей магмы, застывающей в виде интрузивных массивов — плутонов. Вокруг таких плутонов и образуются/ ореолы контактово-метаморфизованных пород.
В дислокационном метаморфизме, чаще называемом у"нас"с%-намометаморфизмом, главную ролі играет локальное повышение давления в зонах тектонических разломов. Таким образом, это при-разломный метаморфизм.
Исследования последних десятилетий выявили существование еще одного типа локального метаморфизма — ударного, вызываемого воздействием на горные породы земной поверхности и верхов земной коры ударной волны давления, обусловленной падением! на Землю метеоритных тел. Поскольку фактором метаморфизма» здесь оказывается повышение давления, этот тип метаморфизма? стоит ближе всего к динамометаморфизму, но принципиально отличается от последнего и по причине, вызывающей повышение давления, и по характеру продуктов метаморфизма. Поэтому правильнее рассматривать ударный метаморфизм как самостоятельный подтип локального метаморфизма. Более того, учет этого типа заставляет несколько расширить определение метаморфизма, данное в начале главы, включив в его причины влияние не только глубинных земных, но и космических факторов.
Но наиболее важный тип метаморфизма — региональный метаморфизм. В отличие от локального, распространяющегося на ограниченную площадь, региональный метаморфизм охватывает большие, нередко огромные площади — в тысячи, десятки и даже сотни тысяч квадратных километров. Региональный метаморфизм вызывается совместным действием повышения температуры и давления, обычно всестороннего (литостатического). Но существенную роль играют и флюиды, их состав и парциальное давление. Это вода и CO2, присутствовавшие в метаморфизуемых осадочных
породах, или морская вода, инфильтрующаяся в трещины вулка-шических пород, застывающих на дне океанов и морей.
1. КОНТАКТОВЫЙ МЕТАМОРФИЗМ
Как было сказано, этот тип метаморфизма связан с внедрением плутонов магматических пород. Чем больше размеры плу-¦тона, тем, как правило, шире ореол контактово-метаморфизован-щых пород. Поэтому у даек и силлов он составляет всего несколько метров, реже несколько десятков метров, а вокруг крупных плутонов, особенно батолитов, достигает нескольких (до 3—5) километров. Ширина метаморфического ореола зависит также от глубины застывания плутона (она возрастает с глубиной) и от состава плутона (она больше у гранитных плутонов, так как гранит-шая магма богата летучими, и меньше у основных и ультраосновных). Поскольку последние кристаллизуются при более высокой температуре, их контактовые ореолы включают наиболее высокотемпературные разности, которых не наблюдается в ореолах гранитных плутонов. Понятно, что температура метаморфизма постепенно убывает с удалением от плутона; соответственно этому происходит смена минеральных ассоциаций (парагенезов — рис. 17.1).
Наиболее типичные продукты контактового метаморфизма называются роговиками. Близ самого контакта они характеризуются массивной текстурой и мелкозернистой гранобластовой текстурой и нередко заключают относительно высокотемпературные ми-Рис. 17.1. Схематическая геологическая карта Харловского массива, Алтай (по В. В. Ревердатто): / — габбро; 2 — граниты; 3 — пятнистые роговики; 4 — роговики средних частей ореола; 5 — ортоклазо-вые роговики внутренних частей ореола; 6 — вмещающие сланцы
«ералы — кордиерит (магний-железистый алюмосиликат) и андалузит (AI2SiOs). Дальше от контакта кордиерит сменяется биотитом, биотит — хлоритом и, наконец, мусковитом. При этом кордиерит и (или) андалузит в средней части ореола выделяются в виде порфиробластов, а хлорит и мусковит в его наиболее внешней части концентрируются в виде пятен; так образуются пятнистые роговики.
В тех случаях, когда к действию повышенной температуры добавляется воздействие выделяющихся из магмы горячих растворов и газов, контактовый метаморфизм переходит в контактово-
метасоматический метаморфизм, или просто метасоматоз. Наиболее ярко проявлен метасоматоз при внедрении гранитов в известняки. Процесс метасоматоза сопровождается при этом прив-носом SiO2, Al2O3, MgO, FeO и некоторых других элементов, в том. числе бора, с участием которого образуется характерный силикатный минерал турмалин. В результате возникают скарны, существенную роль в сложении которых играют силикаты кальция, в томг числе волластонит — продукт взаимодействия кальцита и кремнезема: CaCO3-J-SiO2=CaSiO3-T-CO2, а также различные гранаты. Скарны нередко заключают промышленно важные месторождения; магнетитовых железных руд (например, гора Магнитная на Урале, в Зауралье), сульфидов меди, свинца, цинка. Скарны образуются в условиях высокотемпературного щелочного (воздействие щелочных растворов) метасоматоза. При высокотемпературном, но кислотном (воздействие кислотных растворов) метасоматозе кварцполевошпатовые породы преобразуются вследствие разложения полевых шпатов на кварц и светлую слюду в грейзены, с которыми связаны месторождения, нередко крупные, олова и вольфрама, или вторичные кварциты, содержащие руды меди и молибдена.
