бесплатно рефераты скачать
  RSS    

Меню

Быстрый поиск

бесплатно рефераты скачать

бесплатно рефераты скачатьКурсовая: Контактово-метасоматические горные породы

3. Аб + ЩАм

Условия эксперимента: тонкораздробленный биотитовый гранит в течение 430 ч

реагировал с одномолярным раствором NaF при T=550 °C и P=100 МПа.

Строение колонки соответствует тем сочетаниям метасоматитов, которые

наблюдаются в природных зонах альбитизации.

Альбититовые месторождения связаны с разновозрастными интрузивными

комплексами кислого и щелочного состава малых и средних глубин. Размещаются они

в апикальных частях, апофизах, куполовидных выступах интрузивных массивов и

часто контролируются зонами разрывных тектонических нарушений. Локализация

оруденения в пределах апикальных участков объясняется тем, что здесь возникли

зоны пониженного давления, длительное время служившие коллекторами

рудообразующих растворов, выделявшихся из глубоких частей интрузивных массивов.

Рудные тела месторождений – преимущественно штокверки и менерализованные зоны

дробления – обладают сложным вещественным составом. Площадь развития

оруденения достигает нескольких квадратных километров, глубина

распространения – первые сотни метров, реже до 600 м.

К альбититам приурочены месторождения тантала, ниобия, тория, урана, редких

земель, циркония. Они развиты на территории России, КНР, Индии, Намибии,

Нигерии, Канады, Бразилии.

6. Метасоматиты, равновесные с кислыми растворами

Кислотный метасоматизм (или кислотное выщелачивание) приводит к образованию

грейзенов, цвиттеров, слюдитов, березитов, вторичных кварцитов и других

метасоматитов. Сущность кислотного выщелачивания заключается в интенсивном

выносе оснований (Fe, Mg, Ca, Na, K) и образовании в зонах максимального

метасоматического изменения минералов, сложенных наиболее кислотными

компонентами: кремнеземом и глиноземом, в предельном случае – одного кварца.

К кислотным метасоматитам приурочено редкометальное оруденение (Be, Sn, W,

Mo), медь, драгоценные металлы и глиноземистое сырье.

По T-pH условиям процесса метасоматиты кислотного выщелачивания объединяются

в три главные фации: 1) филлизитовую (грейзены, цвиттеры, слюдиты и др.); 2)

вторичных кварцитов и 3) аргиллизитовую.

6.1 Филлизитовая фация

К филлизитовой фации относятся продукты средне- и низкотемпературного

метасоматизма, возникающие под воздействием кислых (pH=3-5) хлоридно-

фторидными растворами, содержащими литий и бор. Типоморфными минералами этих

пород являются литийсодержащие слюды, флюорит и топаз.

6.1.1 Грейзены

Грейзены – это метасоматиты, сложенные кварцем, слюдами и (или) топазом. Термин

грейзен издавна использовался немецкими горняками для обозначения серых

гранитов с вкрапленностью касситерита (grausen – серый на

нижнегерманском диалекте).

Исходные породы. Грейзены образуются при метасоматическом изменении

гранитоидов, кислых вулканитов, алюмосиликатных осадочных и метаморфических

пород.

Условия залегания метасоматитов. Грейзены ассоциируют с плутонами

лейкоктатовых гранитов, верхние кромки которых в момент формирования

располагались на глубинах от 1.5 до 4.0 км. Метасоматиты развиваются вблизи

апикальных частей интрузивов, как в самих гранитах, так и во вмещающих породах.

Могут быть выделены сплошные зоны приконтактовой грейзенизации площадью до 10

км2 и мощностью до 300-400 м и локальные грейзеновые тела жильной,

пластовой, трубообразной и неправильной формы протяженностью в десятки-сотни

метров, мощность которых обычно не превышает нескольких метров.

Минеральный состав. Главными типоморфными минералами грейзенов являются

слюды, кварц, топаз и реже альбит. К второстепенным и акцессорным минералам

относятся новообразованный K-Na полевой шпат, флюорит, берилл, касситерит,

вольфрамит. Реже встречаются андалузит, корунд и гранат

спессартин-альмандинового ряда.

Количественный минеральный состав грейзенов изменчив, что было положено

Р.Кюне (1970 г.) в основу их классификации. Преобладают слюдяно-кварцевые и

кварц-слюдяные разности с количеством слюды от 15 до 60 об.%, реже

встречаются кварцевые и топазсодержащие грейзены. Редкие породы с аналузитом

и корундом, которые пространственно связаны с малыми интрузивами гранит-

порфиров, являются промежуточным звеном между грейзенами и вторичными

кварцитами.

Слюды грейзенов представлены мусковитом-фенгитом, содержащим парагонитовую

(натриевую) молекулу, или лепидолитом. Доля фтора в слюдах всегда значительна

и достигает в мусковите 2.5-3.0 мас.%, а в лепидолите 8.0 мас.%. Мусковит

обычно представлен несколькими разновидностями. Ранний мусковит псевдоморфно

замещает листочки биотита исходных гранитов и часто содержит ориентированные

по направлению плоскостей совершенной спайности включения рутила, флюорита и

пирита, возникшие за счет компонентов биотита. Солее поздняя разновидность

мусковита в виде чешуек различного размера входит в слюдяно-кварцевые

псевдоморфозы по полевым шпатам и корродируется топазом и поздним кварцем.

Кварц представлен двумя, а иногда и большим количеством генераций. К раннему

кварцу относятся крупные изометричные зерна, которые, видимо, образуются за

счет грануляции и последующей собирательной перекристаллизации кварца

исходных гранитоидов. Поздний кварц – это мелкие причудливой формы выделения

со ступенчато-извилистыми границами, замещающие вместе с мусковитом полевые

шпаты. Кварц II переполнен газово-жидкими включениями с высокой

минерализацией. Содержание NaCl и других компонентов во включениях иногда

достигает 20-40 мас.%.

Топаз наблюдается в виде зернистых агрегатов, кучных гранобластовых

скоплений, игольчатых или призматических кристаллов и микрозернистых

выделений сферолитового строения. Топаз относится к фтористой разновидности с

13-18 мас.% фтора.

Плагиоклаз грейзенов представлен альбитом (An1-9), полевые шпаты

(микроклин, реже ортоклаз) развиты во внешних зонах метасоматических колонок

или слагают поздние прожилки.

Турмалин (шерл) обычно окрашен в зеленовато-синий цвет и резко плеохроирует от

светло-коричневого по Np до зелено-синего по Ng

. Он приурочен к внешним зонам и является более поздним по отношению к слюдам и

кварцу.

Химический состав. Грейзенизация сопровождается привносом воды, Si, F, Li

и реже B. Так, если среднее содержание воды в неизменных гранитах составляет

0.6-0.7 мас.%, то в грейзенах оно достигает 2.3-3.0 мас.%, в среднем составляя

1.0 мас.%. Количество фтора, важнейшими концентраторами которого являются топаз

и слюды, возрастает от 0.1-0.2 мас.% в гранитах до 4.8 мас.% в топазовых

грейзенах. Привнос SiO2 при грейзенизации устанавливается во всех

случаях, кроме мусковитовых грейзенов, в которых количество кремнезема по

сравнению с исходными гранитами несколько снижается. В кварцевых грейзенах

содержание SiO2 максимально и достигает 89-94 мас.%. Литий и калий в

начале процесса обычно накапливаются в слюдах, а на конечных его стадиях

выносятся вместе с алюминием. Кальций и магний при грейзенизации выносятся.

Таким образом, для грейзенизации характерен привнос H+, F, Si, а

также Li и B и вынос Ca и Mg, к которым может добавляться Na и K при наиболее

интенсивном изменении.

Внешний облик. Благодаря обилию слюды, флюорита, топаза грейзены легко

определяются уже при макроскопическом изучении. От близких по минеральному

составу слюдяно-кварцевых метаморфических пород они отличаются беспорядочным

расположением чешуек слюды, сохранением реликтовых минералов, структур и

текстур исходных пород, присутствием многочисленных прожилков, сложенных

слюдами, кварцем и другими минералами. Грейзены окрашены в светло-серый, серый,

зеленовато-серый и зеленый цвета, присутствие топаза придает им голубоватый

оттенок. Текстуры метасоматитов разнообразны и во многом зависят от строения

исходных пород. Наиболее типичны массивная текстура, а также полосчатая,

пятнистая, брекчиевидная, плотная и ноздревато-пористая текстуры.

Микроструктуры грейзенов зависят от интенсивности метасоматизма. Можно

проследить постепенные переходы от бластогранитовой, бастопорфировой и

бластопсаммитовой структур к гетеробластовой, грано- и лепидобластовой,

гломеробластовой и нематогранобластовой. Гранобластовая структура типична для

кварцевых и топазовых грейзенов. Гломеробластовая структура определяется

наличием скоплений зерен одного минерала, например, топаза или флюорита.

Турмалин-кварцевые грейзены обладают нематогранобластовой структурой.

Стадийность и зональность метасоматитов. Последовательность замещения

новообразованными минералами наиболее отчетливо устанавливается при

грейзенизации гранитов. Прежде всего становится неустойчивым биотит, который

превращается в агрегат мусковита, магнетита и флюорита. Олигоклаз испытывает

деанортитизацию, а позднее замещается мусковитом.

По иному протекает разложение K-Na полевого шпата. На первом этапе

перекристаллизацию и частичное замещение пластинчатым кварцем, проникающим по

ослабленным направлениям в полевой шпат и как бы клиньями расчленяющим его. В

дальнейшем полевой шпат испытывает альбитизацию и только после этого

замещается кварц-мусковитовым агрегатом. Таким образом, имеет место

избирательное замещение полевых шпатов мусковитом и относительная

устойчивость калиевого полевого шпата в кислотных растворах. Окончательное

разложение калиевого полевого шпата фиксирует переход от грейзенизированных

гранитов к кварц-мусковитовым грейзенам с гранолепидобластовой структурой.

Итак, последовательность замещения магматических минералов гранитов такова:

Би ® Пл ® Кш.

При дальнейшем усилении грейзенизации становится неустойчивым мусковит,

который замещается кварцем и топазом; при этом формы топазовых выделений

могут быть самыми разнообразными: зерна, порфиробласты с многочисленными

ответвлениями, звездчатые скопления игольчатых или призматических кристаллов.

Грейзены с пятнистыми выделениями топаза обладают гломеробластовой,

порфиробластовой или нематобластовой структурами. В зонах максимального

изменения формируются кварцевые грейзены с гранобластовой структурой, в

которых топаз сохраняется редко и имеет вид разобщенных и корродированных

реликтов, иногда еще сохраняющих единую оптическую ориентировку. Одним из

наиболее поздних минералов грейзенов является флюорит, кристаллы которого

обладают причудливыми формами и цементируют мусковит и кварц поздних

генераций. В конечном итоге грейзенизация приводит к образованию кварца или

агрегата кварца и слюды.

Метасоматическая зональность наиболее отчетливо выражена в жильных

грейзеновых телах, которые имеют симметричное строение относительно осевых

жил или рудоконтролирующих трещин. В крупных грейзеновых куполах зональность

асимметрична по отношению к апикальной поверхности гранитов и выражена менее

отчетливо.

Типичная метасоматическая колонка была изучена в районе Кураминского хребта

Г.А. Лисициной и Б.И. Омельяненко в 1961 г.

0. Гранит: Кв + Кш + Ол + Би + Мт

1. Кв + Му + Кш + Аб + Мт

2. Кв + Му + Кш + Аб

3. Кв + Му + Кш

4а. Кв + Му

4б. Кв + То

5. Кв

Этот пример отражает тенденцию к образованию существенно кварцевых

метасоматитов во внутренних зонах. Породы зон 1-3 относятся к

грейзенизированным гранитам, а зоны 4-5 являются собственно грейзенами.

Кварц-топазовая зона 4б во многих случаях не образуется. Между внешними более

мощными зонами колонки наблюдаются расплывчатые постепенные переходы.

Внутренние маломощные зоны характеризуются относительно четкими границами.

В тылу метасоматической колонки может возникнуть и мусковитовая зона.

Подобные грейзены, образованные по редкометальным гранитам, были изучены В.И.

Коваленко (1969 г.)

0. Гранит

1. Кв + Кш + Аб + Би + Му

2. Кв + Кш + Аб + Му

3. Кв + Аб + Му

4. Кв + Му + Флю

5. Му + Флю

Для редких андалузитовых грейзенов Дальненского гранитного плутона Казахстана

Д.М. Захаровой (1956 г.) описана оригинальная метасоматическая колонка, в

которой андалузит занимает место топаза:

0. Биотитовый гранит

1. Кв + Кш + Пл + Би + Му

2. Кв + Кш + Пл + Му

3. Кв + Му + Кш

4. Кв + Му + Анд

5. Му + Анд

Если грейзены развиваются по гранитоидам повышенной основности, то

фронтальная зона метасоматических колонок часто бывает сложена кварц-

хлоритовыми пропилитами.

Центральные части зонально построенных грейзеновых тел, содержащих

мономинеральные кварцевые зоны, нередко пересечены гидротермальными жилами,

которые являются более поздними образованиями по сравнению с грейзненами.

Ответвления этих жил пересекают различные зоны метасоматических колонок.

Жилы преимущественно сложены кварцем и в значительно меньшем количестве

слюдами и мусковит-жильбертитового ряда, хлоритом, альбитом и ортоклазом. К

жильбертитовой оторочке жил приурочены скопления берилла, вольфрамита и

висмутина. Образование жил обусловлено теми же кислотными растворами, которые

привели к возникновению грейзенов, а затем существенно измелили свой состав и

кислотность-щелочность при взаимодействии с вмещающими породами и при

понижении температуры.

Грейзеновые месторождения. Среди грейзеновых месторождений по

преобладающей рудной минерализации можно выделить следующие основные типы:

вольфрамит-топаз-кварцевый, касситерит-топаз-кварцевый и комплексный

вольфрамит-молибденит-топаз кварцевый.

С грейзенами связаны также имеющие важное промышленное значение месторождения

бериллия.

6.2 Фация вторичных кварцитов

К фации вторичных кварцитов относятся продукты интенсивного среднетемпературного

кислотного метасоматоза, равновесные с хлоридными растворами, которые содержат

углекислоту и серу; pH колеблется от 1 до 4. В этих условиях оказываются

устойчивыми только кварц и высокоглиноземистые минералы: корунд, андалузит,

алунит, диаспор и другие. Термин вторичный кварцит был введен в русскую

геологическую литературу Е.С. Федоровым и В.В. Никитиным в 1901 г., а позднее

широко применялся Н.И. Наковником для обозначения метасоматитов, возникших в

процессе поствулканической гидротермальной деятельности. Термин неудачен из-за

своей неопределенности; ми часто обозначают гидротермально-измененые породы

разного состава и генезиса.

Собственно вторичными кварцитами целесообразно называть метасоматиты,

содержащие не менее 50% кварца. При меньшем количестве кварца правильнее

говорить о кварц-корундовых, кварц-андалузитовых, кварц-алунитовых

метасоматитах. Если кварц становится второстепенным минералом, то речь может

идти о корундовых, андалузитовых и алунитовых метасоматитах.

Исходные породы. Вторичные кварциты формируются по вулканогенным,

вулканогенно-осадочным и интрузивным породам кислого и среднего составов;

особенно податливы при изменении пористые туфы.

Условия залегания метасоматитов. Вторичные кварциты приурочены к центрам

преимущественно наземного кислого и среднего вулканизма и образуют массивы,

измеряемые километрами в поперечнике. Такие массивы чаще всего обладают

изометричной формой в плане и грубо концентрическим зональным строением,

которое может осложняться разнообразными ответвлениями вдоль тектонических

нарушений. Будучи породами, обогащенными кварцем, вторичные кварциты устойчивы

к процессу выветривания, и сложенные ими массивы часто выделяются в рельефе,

образуя возвышенности с ребристыми скалистыми склонами, зубчатыми гребнями и

острыми пикообразными вершинами. В депрессиях между скалами и по периферии

массивов вторичных кварцитов развиты аргиллизиты и другие рыхлые породы.

Неравномерное ожелезнение придает этим породам характерную пеструю окраску с

чередованием белых, желтых и красных пятен.

В сложно построенных массивах вторичные кварциты занимают либо центральные

зоны, либо располагаются вокруг ядер кварц-калишпатовых метасоматитов и

серицитолитов. По периферии массивов развиваются широкие ореолы пропилититов

или аргиллизитов.

Минеральный состав. Главными новообразованными минералами вторичных

кварцитов являются кварц, серицит (мусковит), андалузит, алунит K2Al

6(OH)4(SO4)4, корунд, диаспор, пирофиллит

Al2[Si4O10](OH)2 и самородная сера.

К второстепенным и акцессорным минералам относятся пирит, гематит, рутил,

топаз, зуниит, флюорит, турмалин, дюмортьерит, лазулит и барит.

Типоморфными минеральными ассоциациями вторичных кварцитов являются сочетания

кварца с алунитом, диаспором, корундом, а также с самородной серой.

Парагенезисы кварц + андалузит и кварц + серицит могут появляться не только

во вторичных кварцитах, но и в грейзенах, березитах, серицитолитах,

пропилитах, что затрудняет отнесение метасоматитов к тому или иному виду. В

качестве дополнительного критерия, подтверждающего принадлежность кварц-

андалузитовых и кварц-серицитовых метасоматитов к вторичным кварцитам, могут

служить включения или прожилки диаспора, пирофиллита, алунита. В близких по

составу пропилитах содержатся хлорит, карбонат, эпидот и альбит.

Средние размеры новообразованных минералов вторичных кварцитов составляет

сотые и десятые доли миллиметра; корунд, пирит, алунит, гематит, могут

образовывать миллиметровые и сантиметровые кристаллы. Преобладающая форма

развития метасоматических минералов – агрегатные моно- или полиминеральные

псевдоморфозы, переходящие в неясные, расплывчатые порфиробласты. Так, по

плагиоклазу развиваются кварц-серицитовые или кварц-алунитовые псевдоморфозы,

по калишпату – серицитовые или алунитовые, а по цветным минералам – кварц-

пирит-рутил-серицитовые ассоциации с небольшим количеством глиноземистых

минералов.

Новообразованный кварц представлен двумя генерациями. Ранний кварц образует

рассеянные зерна размером в сотые и десятые доли миллиметра и их скопления,

составляющие общий фон породы, гранобластовые мозаичные агрегаты и каймы

обрастания вокруг реликтового кварца, а также жилки и агрегатные скопления в

смеси с серицитом, замещающие первичные минералы. Сюда же относится

микрозернистый кварц и с примесью алунита, развивающийся по основной массе

Страницы: 1, 2, 3, 4


Новости

Быстрый поиск

Группа вКонтакте: новости

Пока нет

Новости в Twitter и Facebook

  бесплатно рефераты скачать              бесплатно рефераты скачать

Новости

бесплатно рефераты скачать

© 2010.