» » Стадийность в метасоматическом минерало- и породообразовании

Стадийность в метасоматическом минерало- и породообразовании

02.08.2016

В этом аспекте процессы метасоматоза были рассмотрены на материале Кавказа, Указанные исследования позволили заключить, что метасоматическое породообразование происходит стадийно, причем первой стадией этого процесса для части горных пород является кремниевый метасоматоз. Это наблюдается, в частности, при постепенном становлении метасоматических гранитоидов из различных исходных горных пород.
Стадии метасоматоза при полном их проявлении обусловлены последовательной активностью главным образом кремния, натрия и калия. Ho нередко проявляются не все стадии, и тогда процесс имеет в различной степени незавершенный характер, что позволяет делать заключение о постепенном становлении гранитоидов и других горных пород.
Метасоматоз вызывает выщелачивание некоторых элементов, особенно из метасоматизируемых основных магматических пород, последующий их вынос и постепенное стадийное переотложение.
То же наблюдается и при изучении современного магмопроявления. Так, С.И. Набоко считает, что интенсивный метасоматизм, выщелачивание пород и минералообразование развиваются под воздействием водных жидких растворов и являются наложенными на вулканиты.
Одностадийный метасоматоз обычно обусловливается привносом кремния восходящими растворами. В результате образуются метакварцевые габбро, метакварцевые диабазы, метакварцевые порфириты, микропегматитовые диабазы, вторичные (метасоматические) кварциты и др.
В отдельных случаях, особенно в условиях геосинклинального вулканизма, одностадийный метасоматоз осуществляется в виде натриевого метасоматоза. Это может произойти на участках горных пород, миновавших стадию кремниевого метасоматоза, либо не претерпевших эту первую стадию преобразования. Например, в ущелье р. Актюбы (Северный Кавказ) имеется тело альбитового диорита, образованного за счет габбро в результате преимущественно натриевого метасоматоза.
Некоторые герцинские граиитоиды 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, на отдельных участках горные породы практически прошли только одну стадию преобразования — калиевый метасоматоз. В результате возникли калишпатовые (ортоклазовые) габбро, в которых наряду с кристаллами калишпата, замещающего плагиоклаз, наблюдаются его жилки; встречаются также порфиробластические амфиболиты и биотитовые сланцы, в которых порфиробласты представлены микроклином.
Метасоматоз, протекающий в две стадии, выражен двумя последовательными процессами, обусловленными реакциями, связанными с привносом сначала кремния, а затем натрия, либо обоих почти одновременно.
После становления спилитов спилит-кератофир-диабаз-порфиритовая формация нередко подвергается кремниевому метасоматозу, имевшему вначале локальный характер.
Преимущественно кремниево-натриевый метасоматоз наблюдался в южной Грузии, где развита верхнемеловая вулканогенно-осадочная толща общей мощностью до 2,5 км, представляющая андезит (базальт)-дацитовую формацию. Исходными горными породами этой формации явились базальты, андезиты и их туфы, что подтверждается наличием среди порфировых вкрапленников этих пород хлоритовых либо хлоритовых с кальцитом псевдоморфоз, иногда с опацитовой каемкой по роговой обманке. Местами роговая обманка и моноклинный пироксен сохранены как среди вкрапленников, так и в основной массе. В результате наложения кремниевого и натриевого метасоматоза горные породы преобразовались в кварцевые альбитофиры, реже метакварцевые порфириты и метадациты.
В чегемской метаморфической свите верхнего докембрия — нижнего палеозоя на Северном Кавказе 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, остатки которого сохраняются лишь в кристаллах альбита. Встречается и более поздний кварц, слагающий 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.
Трехстадийный (кремниево-натриево-калиевый) и многостадийный метасоматоз часто наблюдается в калиевых (микроклиновых) гранитах.
В микроклиновых гранитах Кавказа обнаруживается значительный разрыв во времени между проявлением кремниево-натриевого и калиевого метасоматоза. Эти процессы последовательно проявились в герцинском тектоно-магматическом цикле.
Исходные основные магматические породы, входящие в состав древнейшей вулканогенной геосинклинали Кавказа, на протяжении почти всей палеозойской эры подвергались преобразованиям, в результате которых сформировались микроклиновые граниты и вмещающие их, нередко диафторизованные, кристаллические сланцы и гнейсы. Метасоматическую гранитизацию претерпели также и седиментогенные породы. Процесс превращения исходных минералов протекал по следующей идеализированной схеме: пироксен → роговая обманка → биотит → мусковит; плагиоклаз основного состава → плагиоклаз среднего состава → плагиоклаз кислого состава; часть плагиоклаза кислого состава микропертит и микроклин; выделение кварца.
Из представлений о стадийном характере метасоматических процессов вытекает, что, во-первых, последовательность этих стадий в различных конкретных случаях может быть разной, во-вторых, не всегда они проявляются в полном виде, и, в-третьих, рудообразование и метасоматическое породообразование составляют цепь единого процесса, т. е. рудоносные гидротермальные растворы не должны рассматриваться оторванно от растворов, вызывающих метасоматическое породообразование.
Главных стадий минерализационных процессов несколько, причем некоторые из них могут повторяться. Например, кремниевых стадий бывает две-три, щелочных (привнос щелочей) — не менее двух (ранняя — натриевая, поздняя — калиевая) и, как отмечалось, они нередко разделены значительным интервалом времени. Следует также отметить, что калиевая стадия (интенсивный региональный привнос калия), обусловливающая окончательное становление микроклиновых гранитоидов не обнаруживает близкой по времени связи с магматизмом.
Установленные впервые на Кавказе автором данной книги закономерные стадии метасоматоза впоследствии были описаны в ряде других районов. Например, интересный пример стадийно совершающихся метасоматических процессов наблюдался в Кокшаровском массиве ультрамафитовых и щелочных пород, приведших к альбитизации нефелиновых сиенитов и амфиболизации, биотитизации и карбонатизации пироксенитов. Первой стадией преобразования рассматриваемых пород был натриевый метасоматоз, сменившийся сначала калиевым, а затем кальциевым метасоматозом.
В тингуаитах и нефелиновых сиенитах натриевый метасоматоз проявляется преимущественно альбитизацией, реже эгиринизацией. Прослеживаются все стадии постепенной альбитизации с возникновением почти мономинеральных альбитовых пород (альбититов). Сначала происходит замещение калиевого полевого шпата, затем нефелина и, наконец, эгирина. Значительно реже с натриевым метасоматозом связана эгиринизация нефелиновых сиенитов. Близ Кокшаровского массива установлено совместное развитие альбититов, эгиринизированных нефелиновых сиенитов и эгирин-альбитовых пород. В пироксенитах натриевый метасоматоз проявлен замещением авгита щелочной роговой обманкой. Иногда пироксениты почти целиком замещены арфведсонитом.
Что касается калиевого метасоматоза, он интенсивно развит в пироксенитах, слабее в нефелиновых сиенитах и тингуаитах. Этот процесс выражен в образовании биотита (лепидомелана) и либенерита. Биотитизации подвергаются эгирин, эгирин-авгит и щелочная роговая обманка, а либенерит образуется по нефелину. Позднее биотит переходит в вермикулит. Биотитизированные пироксениты наблюдаются в основном в центральной части Кокшаровского массива, иногда устанавливается, что стадия амфиболизации пироксенитов предшествует стадии биотитизации. В ряде мест в амфиболах видны неправильные зерна уцелевших титан-авгитов. Амфибол представлен обыкновенной роговой обманкой, керсутитом и баркевикитом.
При биотитизации пироксенитов высвободившийся кальций в основном выносится восходящими растворами, а при неполном процессе привноса-выноса вещества часть кальция, соединяясь с привнесенным CO2, остается в виде псевдоморфоз по сфену и роговой обманке и заполняет трещинки и промежутки между роговой обманкой, пироксеном и биотитом. Кроме того, карбонат в 5 км от Кокшаровского массива образует отдельные довольно крупные скопления, содержащие апатит, сфен и реликты роговой обманки и пироксена.