» » Морфология тел метаморфических и метасоматических пород

Морфология тел метаморфических и метасоматических пород

30.07.2016

Формы залегания метаморфических и метасоматических пород обычно зависят от форм залегания исходных пород. Степень метаморфизма и метасоматизма этих тел, их фациальная принадлежность в различных частях одного и того же тела могут быть различными аналогично магматическим телам, особенно интрузивным, в которых текстура, структура и состав пород в разных частях тела обычно разнородны. Если тело метаморфических пород возникло по геосинклинальным вулканогенно-осадочным образованиям, то форма его залегания будет отвечать форме исходных образований, т. е. будет унаследованной. То же следует сказать о метасоматических гранитоидах и других метасоматических полнокристаллических породах. Однако бывают случаи, когда метаморфизм и метасоматизм не ограничиваются пределами какого-либо исходного тела. Тогда форма залегания метаморфитов и метасоматитов является не унаследованной, а приобретенной в результате этих процессов.
Метаморфические и метасоматические породы в земной коре развиты довольно широко. Они нередко подобны интрузивным породам, но внимательное их изучение не оставляет сомнений в метаморфическом и метасоматическом их происхождении. Сплошь и рядом встречаются интрузивные тела, образованные в результате внедрения магмы в земную кору, впоследствии подвергшиеся метасоматической переработке, порой в такой степени, что характер материнских пород не поддается определению: например, габброид может преобразоваться в гранитоид. Бывают случаи, когда контакт между гранитоидом и вмещающей породой резкий, что приводится в качестве доказательства интрузивной природы гранитоида. В данном случае не всегда принимается во внимание, что метасоматический процесс обычно носит избирательный характер, вследствие чего одни только резкие границы между метасоматическим телом и вмещающими породами не могут служить доводом в пользу магматического генезиса изучаемого тела.
Растворы, вызывающие метасоматическую гранитизацию габброидного тела, просачиваются по существу вдоль его границ, порой не стушевывая поверхность контакта между габброидом и вмещающими породами с образованием контактово-метаморфических пород. Создается впечатление о непосредственном контактовом воздействии габброида на вмещающие породы.
При благоприятных сочетаниях состава постмагматических растворов и вмещающих интрузию боковых пород резкость контакта между последними и интрузивом стирается. Нередко уже в поле представляется возможным определить метасоматический генезис гранитоида, особенно тогда, когда исходная порода имеет основной состав. В таких случаях наблюдается постепенное пропитывание породы лейкократовым материалом.
Если исходная основная порода имеет массивное сложение, то просачивание восходящих растворов и вызванные ими химические реакции происходят неравномерно. В отдельных местах обнаруживаются жилки и жилкообразно удлиненные тельца, представляющие собой бывшие подводящие каналы растворов, Рядом, в том же теле, либо в другом аналогичном теле может проявиться более высокая ступень метасоматического преобразования породы субстрата. Если в начальной стадии преобладает исходный материал подвергшейся метасоматозу породы, то в поздней стадии фиксируется превалирование привнесенного лейкократового материала. В данных габброидах наблюдается частичный, либо полный переход исходного пироксена в роговую обманку, а последней в биотит. Поздние стадии приводят к возникновению гранитоидов, реже сиенитов и других пород. Таким образом, однозначно устанавливается образование последних пород путем метаеоматической гранитизации, сиенитизации и т. д. В гранитах, особенно в их порфировидных (порфиробластических) разностях, видно выделение альбита или калишпата (микроклина) путем натриевого или калиевого метасоматоза, так как видны жилки, питающие крупные кристаллы полевого шпата (порфиробласты).
Если субстрат, подвергшийся аллометаморфизму (метасоматозу), в какой-то мере рассланцован, то растворы проникают вдоль плоскостей сланцеватости и в результате преобразования исходных минералов, например роговой обманки в биотит и далее в мусковит, сланцеватость породы становится гораздо более четкой. Последующий процесс метасоматической гранитизации может привести к размягчению метасоматизируемой массы (магмообразование), к стиранию сланцеватости и к возникновению массивных гранитоидов. Особенно четко унаследованная сланцеватость обнаруживается в метаморфитах, возникших за счет осадочных пород, переслаивающихся с вулканитами, преобразованными в амфиболиты.
Некоторые герцинские гранитоиды Большого Кавказа возникли в результате многостадийного метасоматического процесса за счет различных исходных магматических и осадочных пород, однако несмотря на интенсивное проявление в регионе всех стадий метасоматоза, отдельные участки избежали некоторых предшествующих стадий преобразования и подверглись почти только одному калиевому метасоматозу. В результате возникли калишпатовые габбро, в которых наряду с кристаллами калишпата, замещающего плагиоклаз, наблюдаются его жилки. Форма залегания этих гранитоидов сложная, близкая батолиту. Метасоматоз с проявлением двух различных стадий выражен двумя последовательными процессами, обусловленными реакциями, связанными с привносом сначала кремния, затем натрия, либо обоих почти одновременно.
Преимущественно кремниево-натриевый метасоматоз наблюдается в южной части Грузии, где развита верхнекелевая вулканогенно-осадочная свита, общей мощностью до 2,5 км. Исходными породами этой свиты явились базальты, андезиты и их туфы, что подтверждается наличием хлоритовых, либо хлоритовых вместе с кальцитом псевдоморфоз по порфировым вкрапленникам, иногда с опацитовой каемкой по роговой обманке. Местами роговая обманка и моноклинный пироксен сохранены как среди вкрапленников, так и в основной массе. В результате наложении кремниевого и натриевого метасоматоза породы преобразовались в метасоматические кварцевые альбитофиры, реже кварцевые порфириты и дациты. Формы залегания этих пород отвечают исходным вулканитам (покровы, пластообразные тела, дайки, штоки).
На Северном Кавказе в чегемской метаморфической серии верхнего докембрия — нижнего палеозоя (возраст исходных пород) наблюдается уничтожение кварцем первой генерации преобразованных прослоев материнской породы. Альбит является более поздним; он образует жилки, обволакивает зерна кварца и постепенно замещает их. По мере возрастания количественной роли альбитовых порфиробластов уменьшается количество кварца, который образует уцелевшие останцы в кристаллах альбита. Встречается и более поздний кварц, образующий жилки и гнезда, он резорбирует, сечет и разъедает зерна альбита. Рудный минерал (гематит), одновременный с кварцем второй генерации, метасоматически замещает кварц первой генерации и альбит. Чегемская метаморфическая серия является картируемой и по форме залегания отвечает исходным геосинклинальным образованиям.
Для определения генезиса тела полнокристаллической горной породы следует исходить из следующих его признаков: геологические особенности (характер исходных вмещающих пород, например вулканогенно-осадочная геосинклиналь, терригенные образования и др.), внутреннее строение тела, макро- и микростроение горной породы (текстура и структура), характер посторонних включений пород (ксенолиты или уцелевшие от метаморфизма останцы вмещающих пород), особенности контакта глубинного тела с вмещающими породами, минеральный и химический составы.
Методика изучения геологических особенностей метасоматических тел в целом аналогична методике изучения интрузивных тел. Однако для установления глубинного метасоматического тела важным является изучение унаследованной сланцеватости, указывающей на формирование тела на месте, путем метасоматоза под воздействием восходящих растворов. Кроме того, если ориентация включений совпадает с ориентацией вмещающих пород и представляется возможность установить, что включения являются переработанными вмещающими породами, то следует полагать, что глубинное тело образовалось на месте метасоматическим путем.
Важным признаком отличия глубинных интрузивных тел от метасоматических следует считать характер контакта и взаимоотношения тела с вмещающими породами. Как правило, резкие контакты для метасоматических тел не являются характерными, однако имеется немало примеров и резких границ между настоящими метасоматическими глубинными телами и вмещающими их породами.
Важным показателем генезиса горных пород является их микростроение (структура). Некоторые из известных структур однозначно решают вопрос о происхождении пород в результате остывания магмы.
Метасоматиты в отношении минерального и химического составов являются в той или иной мере гетерогенными породами. Например, в гравитоидах иногда обнаруживается колебание количественных соотношений главных породообразующих минералов даже в пределах одного штуфа. Кроме того, в породах метасоматического генезиса порой сравнительно легко устанавливается вторичный (наложенный) характер некоторых, либо всех минералов. Однако один только этот признак не может решить однозначно вопрос о принадлежности породы к метасоматитам, так как новообразованные минералы наблюдаются и в гибридных породах.
Магматические породы, не претерпевшие наложенных процессов, проявляют стабильность количественно-минерального состава. Новообразованные минералы в них отсутствуют.
В магматических глубинных телах и контактовоизмененных вмещающих их породах минеральный и химический состав, а также структуры являются различными. В последних породах привнос вещества непосредственно из интрузивной породы не наблюдается, либо играет незначительную роль. Соотношения кварца, альбита, калиевого полевого шпата для метасоматических гранитов, в отличие от магматических, варьируют в больших пределах, что вызвано преобладающим развитием одной из стадий метасоматического процесса: калиевого, натриевого, кремниевого.
Минеральный и химический составы аллометаморфитов и метасоматитов зависят от составов вмещающих пород и восходящих растворов. Следует учитывать, что в случае резкого контакта метасоматитов с вмещающими породами проявлены наложенные процессы (альбитизация, микроклинизация, окварцевание, биотитизация роговой обманки и др.) различной интенсивности, что указывает на кажущийся (видимый только микроскопически) характер резкости контакта. В самих же метасоматических телах фиксируется несколько стадий преобразовательного процесса. В отдельных случаях глубинные тела метасоматического генезиса обнаруживают вертикальную метасоматическую зональность.