» » Давление при метаморфизме и метасоматизсе

Давление при метаморфизме и метасоматизсе

02.08.2016

В геосинклиналях, претерпевших метаморфизм и метасоматизм в стадию складчатости, естественно следует ожидать погашения литостатического давления. В это время образуются синклинали и антиклинали, а в целом — сложная сводовая структура, в которой, если ее представить в статическом положении, распределение сил не будет иметь ничего общего с тем, которое отвечало бы литостатическому давлению. Давление в разных частях складчатой структуры будет различным, т. е, в отношении давления структура будет анизотропной. Несколько позднее Д.В. Рундквист коснулся этого вопроса и отметил, что «давление в горных породах на глубинах формирования месторождений распределено резко неравномерно» и что «анизотропия в распределении давления должна отражаться на процессах метасоматического породообразования (так же, как и перекристаллизация) и в значительной степени предопределять (при прочих равных условиях) пространственное размещение возникающих образований». Вызывают интерес следующие высказывания названного автора: «Рассматривая метасоматическое минералообразование упрощенно, в условиях, близких к статическим, модель процесса можно представить себе как взаимодействие растворов (гидростатически передающих давление во все стороны и находящихся на одних и тех же уровнях при одинаковом давлении) с породами, находящимися в разных точках при различном давлении (меньшем, как мы видели, в замках антиклиналей, взброшенных блоках, вблизи открытых трещин и т. д., большем в замках синклиналей, взброшенных блоках, вблизи зон тектонических нарушений и т. д.)». В связи с этим «процессы метасоматического минералообразования наиболее интенсивно должны проявляться в участках антиклинальных перегибов, куполовидных структур, приподнятых «взброшенных» блоках, зонах брекчий, зонах вдоль приоткрытых систем трещин, а также в участках сложного чередования различных по механическим свойствам пород».
Д.В. Рундквист приводит сравнительную диаграмму Ж. Балобра, воспроизводящую напряжение в горных породах и построенную на основании теоретически вычисленных данных, а также результатов измерений в горных выработках, и сделанные им соответствующие выводы. Интерес представляет заключение, что наибольший вектор напряжения редко оказывается вертикальным и что внутренние напряжения в породах оказываются «очень неравномерными в пространстве и не являются также постоянными во времени».
Так как в легкопроницаемых породах (трещиноватых, пористых и т. д.) давление восходящего потока растворов сравнительно с нетрещиноватыми горными породами низкое, в них происходит свободная циркуляция растворов и выпадение минералов. Интенсивность околотрещинного метасоматоза и концентрация рудных элементов в таких породах будут зависеть от температуры и состава вмещающих пород, а также кристаллохимических факторов. При наличии протяженных тектонических полостей в горных породах, плохо проницаемых для растворов, должны образоваться месторождения с резкими зальбандами со слабо развитым околотрещинным метасоматозом.
В плотных в физическом отношении горных породах передвижение растворов происходит через межзерновые и молекулярные пространства (поровые растворы) путем выравнивания химических потенциалов растворов и минералов в результате метасоматического процесса. Если метасоматический процесс не дошел до полного преобразования исходной горной- породы и возникли лишь в различной степени преобразованные зоны (метасоматическая зональность) или участки, обусловленные последовательными стадиями развития процесса, переход между ними будет постепенным.
В динамических условиях восходящего потока растворов, в пределах определенного положения фронта метасоматоза, равновесие между исходным минералом и раствором достигается при полном их преобразовании (замещении). Выданном случае — это элементарное равновесие между метасоматизируемой горной породой (минералом) и раствором, включившим в свой состав компоненты частично или полностью растворенных исходных минералов и сбросившим в процессе метасоматического замещения определенное количество компонентов.
Выше уже было отмечено, что последующие потоки растворов той же стадии и того же состава просачиваются через преобразованные горные породы уже «свободно»; они для растворов данного состава представляют нейтральную среду.
Таким образом, в результате перемещения волны метасоматического процесса происходит не только растворение, но и образование новых минералов в условиях различного давления в разных участках исходных горных пород. Этот процесс протекает либо локально, либо регионально до тех пор, пока не произойдет выравнивание химических потенциалов компонентов в растворе. Метасоматический процесс имеет стадийный характер, т. е. в одном геологическом цикле состав растворов меняется.