Состав карбонатных пород

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Состав карбонатных пород

30.07.2020

Исходными карбонатными породами, магматическое замещение которых происходит с образованием магнезиальных скарнов, являются доломиты, что подчеркивается Д.С. Коржинским и разделяется большинством исследователей. При этом не исключается их образование и в процессе замещения магнезитовосадочного генезиса. Тем не менее в настоящее время еще нет уверенности в осадочном происхождении магнезитов во внешнем обрамлении скарновых залежей Сино-Корейского щита, Кокчетавской глыбы и Юго-Западного Памира, формировавшихся в абиссальных условиях и изученных Г. Асано, Л.И. Шабыниным, А.Е. Лисицыным и И.А. Зотовым. Весьма возможно их эндогенное происхождение, так как устанавливается приуроченность линз и обособлений магнезита к контактовым ореолам гранитных интрузий или мигматитов при отсутствии магнезитов в стратиграфических разрезах этих регионов. Гипогенное происхождение магнезита в такой ситуации разделяется и в наших работах как следствие перераспределения магния при магматическом замещении доломитов даже в гипабиссальных условиях. Это согласуется с фактами локального появления новообразований магнезита в карбонатном обрамлении магнезиальных скарнов на месторождениях Наледном (Керелькенском) и Титовском (участок Ага и др.) в хр. Тас-Хаяхтах и аномально высокого содержания магнезиальных боратов в кальцифирах ряда гипабиссальных месторождений. Образование эндогенного магнезита в процессе интенсивного магматического замещения доломитов в гипабиссальных, а не только в абиссальных условиях, возможно и в контактовых ореолах основных интрузий, что подтверждается данными А.С. Варлакова на примере Бакальского рудного поля на Урале. В статье Н.Н. Перцева и Л.И. Шабынина, посвященной скарновым, карбонатным и бруситовым ксенолитам Иоко-Довыренского габбро-перидотитового гипабиссального массива в Прибайкалье, описываются аномально-магнезиальные эндогенные брусит-периклазовые породы, состав которых в отношении магния не коррелируется с составом нормативных доломитов. С.А. Гурулевым, изучавшим этот район, отмечено отсутствие магнезитов в стратиграфическом разрезе доломитовых толщ и допускается их эндогенное происхождение. Подобное образование высокомагнезиальных карбонатных пород в экзоконтакте габбро-диоритов и последующее возникновение мономинеральных брусититов изучены О.А. Степановым на месторождениях Дальнего Востока. Данные И.А. Зотова о Талнахском рудном поле свидетельствуют, что мономинеральные бруситовые породы в составе магнезиально-скарновой зональности устанавливаются в контактах трапповых интрузий, вызывающих магматическое замещение мощных пачек доломитовых мраморов.

Эти факты, со всей определенностью свидетельствующие об образовании вторичных по природе эндогенных магнезиальных карбонатов в процессе магматического замещения скарнами нормативных по составу доломитов, имеют большое научное и прикладное значение: именно процессы перераспределения магния, находящиеся в количественной зависимости от интенсивности явлений гранитизации доломитов, и определяют примитивное или усложненное высокомагнезиальными зонами строение метасоматических колонок скарнов магматического этапа.

В большинстве случаев становление зональности скарнов магматической стадии происходит по карбонатным породам, свободным от примеси силикатного или алюмосиликатного терригенного материала. Это не означает, что гранитизации подвергаются только нормативные по составу доломиты: известно, что не являются редкими их разности, как более кальциевые, так и магнезиальные. He менее редко доломитовые породы содержат рассеянную или стратифицированную примесь кальцита или песчано-глинистого материала, что не может не сказаться на формировании минеральных особенностей зон скарнов. Примесь кальцита стимулирует более широкое распространение кальцифиров, в том числе и шлинель-пироксеновых, которые появляются в колонке на месте шпинель-пироксеновых скарнов. Это отчетливо наблюдается в контактовых ореолах горы Брукс на Аляске, где к ним приурочено развитие оловосодержащих магнезиально-железистых боратов: гулсита и пай гейта. Наличие терригенного материала определяет возможность образования на прогрессивном этапе метаморфизма пироксен-кальцитовых роговиков и пироксеновых скарноидов, известных на многих рудных полях скарновых месторождений. Именно в таких скарноидах, несущих признаки стратифицированного распределения силикатов или утративших их, локализуется постмагматическое норденшильдит-касситериг-лэйгеитовое оруденение, на горе Из на Аляске и норденшильдит-касситеритовое оруденение месторождения Учкошкон в Киргизии, сопровождаемое боросиликатами. Наиболее распространенным ранним силикатом является диопсид. Изменение зональности скарнов магматического этапа в зависимости от замещения нормативных доломитов или пироксеновых кальцифиров в Талнахском рудном поле описано И.А. Зотовым. В работах Т. Ватанабе, С.Е. Тилли, В. Троммсдорфа и других зарубежных исследователей наблюдается тенденция объяснить происхождение форстерит- и шпинель-форстеритсодержащих кальцифиров с позиции метаморфического преобразования силикатсодержащих доломитов, что не всегда согласуется со стерильностью в отношении примеси кремнезема сопредельных периклазовых мраморов и доломитов внешнего обрамления скарнового ореола интрузий. В этих работах отчетливо проявлена тенденция закрепления термина "скарн" по отношению к метасоматическим силикатным породам и термина "мрамор" по отношению и к кальцифирам, и к доломитам. He отрицая возможности метаморфогенного происхождения форстеритсодержащих мраморов, следует подчеркнуть, что в метасоматических колонках и силикатные зоны, и зоны кальцифиров составляют единую по генезису зональность, что относится и к типичным продуктам термического разложения доломитов в гипабиссальных условиях — к периклазовым мраморам: на Итеньюргинском месторождении в Восточной Чукотке, на водоразделе рек Лост-Ривер и Минт-Ривер на Аляске, на месторождении флюоборита Хоуп в Калифорнии и других обнаруживаются их метасоматические разности, рассматриваемые позднее.

Как следствие возникает вопрос о предельном отклонении состава замещаемых бессиликатных доломитовых пород от нормативного. Однозначного ответа нет. Полагается, что магнезиальные скарны образуются в случае присутствия в породе равновеликих количеств доломита и кальцита, но такая оценка неопределенна во многих отношениях. Геохимический анализ показывает, что отличие состава породы от нормативного доломита может возрастать, но оставаться достаточным для образования скарнов магматического этапа, если эволюционное изменение скарновой зональности рассматривать в целом от абиссальных до приповерхностных их фаций с учетом появления их разностей с постоянно уменьшающейся ролью магния в составе минералов зон, слагающих метасоматическую колонку, т.е. по мере изменения состава скарнов магматического этапа от магнезиальных к известковым. Минералы последних являются высокотемпературными, и их образования в контактах с гранитами не происходит. Термину "магнезиальные скарны" отвечают скарны магматического этапа, содержания магния в которых много выше или близко соответствуют таковому в нормативных доломитах. Существенно кальциевые по составу мервинитовые скарны можно называть магнезиально-известковыми, а ларнитовые скарны и, вероятно спурритовые породы — известковыми скарнами магматического этапа.

Отсутствие экзоконтактных изменений известковых карбонатных пород с образованием скарнов магматического этапа отвечается многими исследователями. Контакты известняков, практически свободных от примеси доломита, изучались автором на Чыыбагалаахском месторождении в Селенняхском кряже, на Чукотке и на Аляске. В Якутии известковый прослой в непосредственном контакте с гранитами испытал только мраморизацию с появлением редкой вкрапленности диопсида, но гранит в контакте с этим мрамором имеет оторочку из основного плагиоклаза мощностью 3—5 см, лишенную кварца и темноцветных минералов. Аналогичное явление имеет место в контактах известняков свиты Порт-Кларенс с гранитами на восточном склоне горы Кейп (мыс Принца Уэльского, п-ов Сьюард) на Аляске, в контактах известняков с сиенитами Дежневского массива и в контактах с гранитами на мысах Чини и Серый на Чукотке, что не препятствует развитию постмагма-тических известковых салит-гранатовых скарнов. Объяснение отсутствия скарнов магматического этапа, образованных при замещении известняков, предложено Н.Н. Перцевым, который полагает, что единственным минералом в этой ситуации может быть новообразованный основной плагиоклаз, но малая скорость роста этой зоны по сравнению со скоростью ее растворения магмой определяет ее почти постоянное отсутствие. На примере упомянутого контакта Чыыбагалаахской интрузии обнаруживается резкая граница известняка и плагиоклазовой оторочки, постепенно переходящей в неизмененный гранит.

В контактах доломитсодержащих известняков с гранитоидами получают развитие кальцифиры с различной по интенсивности вкрапленностью и обособлениями шпинель-силикатных ассоциаций и только при интенсивном магматическом замещении карбонатных пород появляются высокомагнезиальные зоны метасоматической колонки, например монофорстеритовые ка месторождении Крестмор в Калифорнии. Для этого месторождения К.В. Бэнхэм отмечает, что исходные магнезиальные известняки серии Блю Скай содержат около 7% окиси магния, но этого оказалось достаточным для локального развития форстеритового скарна.

Если представить гипотетический контакт гранитного расплава, имеющего недостаточную температуру для образования высококальциевых ортосиликатов, с толщей карбонатной породы, постепенно изменяющей ее состав от чистых известняков к доломитам и далее к магнезитам, то метасоматическая зональность магматического этапа под воздействием трансмагматических растворов, но без расплавления при контактовых зон будет в каждом случае различной. В чистых известняках окажется возможным появление только анортитовой зоны близ расплава (рис. 2). По мере увеличения магнезиальности известняков, достижения ими состава нормативного доломита и приближения к чистому магнезиту окажется возможным формирование пироксеновой зоны близ контакта, появление форстеритсодержащей зоны с переходом в пери клазсодержащую на границе с исходными карбонатными породами (см. рис. 2, зоны (V—I). Количественные отношения минералов, слагающих каждую из зон, определяются магнезиальностью замещаемой породы. В пироксеновой зоне по доломитсодержащим известнякам вероятно образование кальцит-диопсидовых пород вплоть до монодиопсидовых по доломитам; с появлением в последних примеси магнезита становится реальным образование энстатита, постепенно вытесняющего диопсид вплоть до образования моноэнстатитового скарна: в пересчете на условный энстатит его количество возрастает от 0 до 100%. В форстеритсодержащей зоне проявлены те же тенденции: по доломитсодержащим известнякам проявлено образование мраморов с малым содержанием форстерита, количество которого соизмеримо с количеством кальцита при замещении нормативных доломитов и постоянно увеличивается с образованием монофорстеритовой породы, т.е. изменяется от 0 до 100%. В зоне термического разложения с увеличением магнезиальности замещаемых карбонатных пород возможно появление убогой вкрапленности периклаза по доломиту а новообразованном кальците; с увеличением магнезиальности породы до нормативного доломита и магнезита количество периклаза будет постепенно возрастать вплоть до 100%. Рассмотренный гипотетический вариант отражает тенденцию появления метасоматической колонки без перераспределения кальция и магния исходных и разных по магнезиальности карбонатных пород; в частности, в природе не осуществляется совмещение в одной колонке абиссального энстатита и гипабиссального периклаза, а появление их мономинеральных агрегатов в доломитовых контактах требует особых условий.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: