Скарны непосредственных контактов интрузий и карбонатных пород

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Скарны непосредственных контактов интрузий и карбонатных пород

30.07.2020

В непосредственных контактах тектонически не нарушенных, монолитных доломитов с магматическим расплавом процессы их магматического замещения осуществляется при инфильтрационном проникновении скарнирующих растворов (флюидов) по границам зерен минералов, слагающих карбонатную породу. 8 возникающей метасоматической колонке наблюдается близкое по форме повторение каждой зоной конфигурации контакта с расплавом. В интрузивной породе нередко обнаруживаются ксенолиты магнезиальных скарнов или их "тени", если магматическое преобразование ксенолитов прошло с полным замещением их гранитным материалом; только обогащение этих участков темноцветными минералами (биотитом и пироксеном), сохранившими форму ксенолитов, свидетельствует об ином положении контакта расплава и скарнируемых доломитов на раннем этапе гранитизации (см. рис. 3). Эти факты отмечались Т. Ватанабе и подробно рассмотрены В.А. Жариковым для процесса магматического замещения карбонатных пород в целом. При этом особое внимание уделено процессам взаимодействия расплава с вмещающими породами в связи с двойственностью этого явления, результатом которого может быть или увеличение щелочности расплава в приконтактовой зоне, или увеличение основности исходно гранитного расплава, достигающего у контакта состава габбро-диоритов. Следует отметить, что увеличение основности гранитных расплавов наиболее характерно для их гипабиссальных интрузий, имеющих температуру внедряющихся в доломиты расплавов много выше их солидуса, т.е. "перегретых" интрузий. Постоянно пополняющиеся сведения о температурном режиме кристаллизации интрузий на основании изучения рас-плавных включений однозначно свидетельствуют о высоких температурах солидуса основных пород по сравнению с лейкократовыми гранитоидами. В отношении конкретных регионов распространения магнезиальных скарнов явления увеличения щелочности приконтактовых расплавов рассматривались С.Е. Тилли, Г. Струве, П.В. Комаровым и другими исследователями, а явления ассимиляции с появлением пород высокой основности — К.В. Бернхэмом, Л.И. Шабыниным, О.А. Степановым, М.А. Богомоловым и другими авторами. Магнезиальные скарны Крестмора в Калифорнии, Самарской группы на Дальнем Востоке, контактовых ореолов проявления Халим в хр. Тас-Хаяхтах и диоритовых штоков в бассейне р. Чегитунь на Чукотке характеризуются проявлением примитивной зональности как следствия весьма ограниченного перераспределения магния, который усваивается расплавом. Высокие температуры основных расплавов в условиях малых глубин стимулируют появление абиссофобных монтичеллитовых, мервинитовых и спурритовых пород при замещении доломитов и их известковистых разностей.

Данные об изменениях доломитов в контактах высоко- и ультраосновных интрузий немногочисленны и приведены в работах А.И. Зотова, Н.Н. Перцев а и Л.И. Шабынина и В.В. Ревердатто. В первых из них отмечается отсутствие плагиоклаз-клинопироксеновой зоны в метасоматической колонке в связи с безоливиновыми долеритами Талнаха и троктолитами Иоко-Довыренского массива и даже шпинель-пироксеновой зоны в связи с оливинсодержащими габбро-долеритами Талнаха, а единственной зоной метасоматического изменения доломитов в контактах с дунитами массива Бор-Урях являются небольшие по мощности форстеритовые кальцифиры в ореоле периклазовых мраморов по доломитам. Рассматриваемые магнезиальные скарны формируются в гипабиссальных условиях. Кроме фактов упрощения метасоматической зональности (за счет уменьшения мощностей или отсутствия собственно-силикатных шпинельсодержащих скарнов) на Тал-нахе и в ксенолитах Иоко-Довыренского массива отмечается появление бруситизированных, ранее почти мономинеральных периклазовых пород. Их образование генетически связано с перераспределением магния, неусваиваемого расплавом в процессе переработки значительных масс доломитов; возникновение монопериклазовых пород невозможно без промежуточного образования метасоматического магнезита. Упрощение метасоматической зональности обусловлено близким соответствием петрохимического состава ультраосновных пород составу тыловых зон магнезиальных скарнов магматического этапа. Боратное и оловянное оруденение в контактовых ореолах ультраосновных интрузий отсутствует, но развивается медно-никелевое и вкрапленное магнетитовое или хромитовое (хромшпинелиды).

Особенности формирования метасоматической зональности по доломитам в контактах высокощелочных расплавов рассмотрены А.А. Коневым и B.C. Самойловым. Ими выделены разности щелочных скарнов, генетически связанных с контактами нефелиновых и нефелинсодержащих сиенитов, но отсутствующих в контактах щелочных сиенитов Тажерансской гипабиссальной интрузии. Установлено, что в нефелиновых сиенитах на границе со скарнами возникает кайма уртит-ийолитового состава, которая контактирует или с зоной нефелин-пироксенового состава экзоконтакта, образованной при частичном или полном замещении шпинель-фассаитового скарна, или даже с зоной шпинель-форстеритового кальцифира, содержащей до 60% кальцита и частично преобразованной в бескальцитовую нефелин-оливиновую породу. Отмечено уменьшение глино-земнстости пироксена в ассоциации с нефелином, но увеличение его железистости как следствие игиринизации фассаита; форстерит в присутствии нефелина преобразуется в хризолит с железистостью до 30%. Сопоставление данных о минеральном и химическом составах замещаемых и образующихся пород указывает на увеличение содержания магния в оливин-нефелиновых породах, но на его уменьшение в пироксен-нефелиновых по сравнению с исходными минеральными ассоциациями, т.е. имеет место частичное перераспределение магния при эволюционном развитии зональности.

В непосредственных контактах доломитов с сиенитами Тажеранской интрузии выделены три разновидности гумит-клиногумитовых кальцифиров, две из которых относятся авторами к магматическому этапу формирования метасоматической колонки. (Особенностью первой из них является расположение ее между форстеритовыми кальцифирами и периклазовыми мраморами; несмотря на макроскопическую идентичность зон форстеритовых и гумит-клиногумитовых кальцифиров, между ними под микроскопом устанавливается резкая граница. Отличительная черта второй разновидности гумит-клиногумитовых кальцифиров, содержащих 48 объемн.% кальцита — их приуроченность к контактам щелочных сиенитов, в которых эти кальцифиры являются единственной силикатсодержащей метасоматической зоной, отороченной узкой полосой кальцита, после чего следует периклазовые, в разной мере бруситизированные мраморы. Для этих разностей кальцифиров характерны обрастания форстерита гумитами, а не замещение его, что проявлено в гумит-клиногумитовых кальцифирах постмагматического происхождения. Отмеченная авторами последовательность образования минералов в кальцифирах: шпинель форстерит - гумит - клиногумит - карбонаты, возможно, предполагает возникновение более магнезиальных гумитов как следствие частичного перераспределения магния на магматическом этапе развития зональности магматического этапа. В контактах щелочных сиенитов Тажеранской интрузии ограниченно проявлена зона магнетит-шпинель-форстеритовых кальцифиров с содержанием кальцита 36—52 объемн.%, отделенная от сиенитов очень тонкой зоной флогопитизированного пироксена и переходящая в периклазовый мрамор через прерывистую полосу кальцита мощностью около 1 см.

Дополнительное изучение зональности в контактах Тажеранской интрузии, проведенное нами, подтвердило повсеместное распространение метасоматических изменений доломитов с образованием примитивной зональности и выявило постоянное проявление ритмично-полосчатых текстур шпинель-форстеритовых и магнетит-шпинель-форстеритовых кальцифиров при отсутствии таких текстур в шпинель-фассаитовых скарнах и в периклазовых мраморах, как это было отмечено А.А. Коневым и B.C. Самойловым.

Зональность непосредственных контактов субщелочных бескварцевых сиенитов с доломитами изучена В.И. Синяковым на гипабиссальном месторождении Леспромхозное в Горной Шории. Им различаются два типа метасоматической зональности монтичеллитовой фации глубинности: с отчетливо выраженной шпинелевой зоной и с отсутствием таковой; подчеркивается неизменность состава интрузивных пород, сингенетичных образованию магнезиальных скарнов магматического этапа. Во втором типе зональности в контакте с сиенитами развиваются кальцитсодержащие монтичеллитовые скарны, за которыми следуют бруситизированные периклазовые мраморы с единичной вкрапленностью форстерита, переходящие в доломиты. Такая колонка характеризуется полной преемственностью в каждой из зон соотношения магния и кальция замещаемых доломитов, отвечая примитивному типу зональности. Первый тип колонок отличается появлением в контакте с сиенитами кальцит-шпине-левых скарнов с редкими скоплениями зерен пироксена; содержание шпинели в породе достигает 75—85%. Отмечено развитие шпинелевых скарнов с четким фронтом замещения следующей от контакта зоны кальцит-монтичеллитовых скарнов, несущих редкую вкрапленность шпинели и содержащую кальцит в количестве от 10 до 20—40%. Монтичеллитовые скарны по резкой границе сменяются бруситизированными периклазовыми мраморами с редкой вкрапленностью форстерита, переходящими в доломиты. Образование шпинелевой зоны возможно как следствие перераспределения магния на фронте магматического замещения и не усваиваемого составом расплава, т.е. в условиях, приближающихся к оптимальновозможным и определяющих усложнение зональности с появлением высокомагнезиальных метасоматических зон.

В.И. Синяковым в Западном рудном теле Центральных штоков в Горной Шории установлено развитие по доломитам в контакте с сиенито-диоритами фассаитовых скарнов с редкой вкрапленностью шпинели, за которыми следует зона монтичеллитовых скарнов, по четкой границе сменяющейся бруситизированными периклазовыми мраморами. Эта зональность в полной мере может быть отнесена к примитивной по преемственности магния и кальция замещаемых доломитов.

Усложненная зональность с наличием в колонке шпинель-монтичеллито-вых скарнов рассматривается по материалам M.А. Богомолова о метасоматических породах долины р. Кондер в Якутии, развитых в контактах диоритов и габбро-диоритов. Последние через узкую зону пироксен-плагиоклазовой породы и полосу постмагматических диффузионных везувиан-гранатовых скарнов с реликтами флогопита и пироксена сменяются шпинель-монтичеллитовыми скарнами, затем следует зона форстеритового скарна, зона форстеритового кальцифира и бруситового мрамора. Отмечена полосчатая текстура шпинель-монтичеллитовых скарнов на другом естественном выходе этих пород, "унаследованная от замещаемых ими кальцифиров"; не исключено, что в этом случае зона форстеритовых скарнов отсутствует. Таким образом, можно полагать, что в рассматриваемых контактах проявлены метасоматические процессы различных интенсивностей; в минимально-достаточных условиях осуществляется полная преемственность соотношений магния и кальция карбонатных пород, а в максимально-возможных возникают зоны как обедненные магнием (пироксен-плагиоклазовая), так и высокомагнезиальные (моно-форстеритовая). Неустановленная шпинель-пироксеновая зона, вероятно, замещена постмагматическими скарнами.

В контактах пород повышенной основности и щелочности в условиях малых и наименьших глубин и магнийсодержащих известняков, а не доломитов, развиваются магнезиально-известковые и известковые скарны магматического этапа.

Наиболее подобными рассмотренным ранее метасоматическим колонкам с развитием шпинель-кальцит-монтичеллитовых скарнов являются колонки с присутствием шпинель-мервинитовых скарнов, известных в Гавасайском рудном поле в Киргизии и на месторождении Иглика в Болгарии, положение которых в контактах интрузий высокой основности изучено мало. Отсутствие зоны мономинеральных форстеритовых скарнов в этом виде колонок позволяет полагать их примитивными, т.е. образованными без перераспределения магния и кальция в процессе гранитизации известковистых доломитов.

Увеличение роли кальция в становлении минеральных ассоциаций, слагающих метасоматическую зональность, иллюстрирует известное месторождение Крестмор в Калифорнии. Данные К.В. Бернхэма свидетельствуют об изменении состава активной интрузии от кварц-монцонитовых порфиритов до габбро или пироксенсодержащих сиенитов близ контакта со скарнами. Последние по мере удаления от контакта представлены зоной гроссулярового граната с ограниченным развитием волластонита и диопсида, зоной везувианового состава, зоной монтичеллитовых кальцифиров и зоной голубого кальцита с вкрапленностью шпинели и бруситизированного периклаза. Две первых зоны являются постмагматическими и, вероятно, замещают фассаитовые скарны. На разных участках месторождения локально проявлены почти мономинеральные мервинитовые скарны с ограниченной вкрапленностью мелилита. Они обнаруживаются и в ассоциации с везувианом, и в ближайшей к интрузии части монтичеллитовых кальцифиров; в последних обнаруживаются и монтичеллит-спурритовые прорастания. В монтичеллитовых кальцифирах около периклазовых мраморов отмечена различная по интенсивности вкрапленность форстерита и клиногумита, вплоть до образования почти мономинеральных скоплений высокомагниевых силикатов, с редкой вкрапленностью кальцита. К.В, Бернхэмом отмечено не только последовательное образование монтичеллита, спуррита и мервинита, но и объяснено ограниченное распространение форстеритовых кальцифиров как следствие их замещения монтичеллитом; кроме того, подчеркнуто развитие мелилита в замещенной мервинитом части монтичеллитовых кальцифиров, но присутствие шпинели в форстеритсодержащих разностях этих кальцифиров.

Почти безмагниевые разности известковых скарнов магматического этапа установлены М.А. Богомоловым в Афганистане в непосредственных контактах доломитсодержащих известняков с диоритами и монцонитами, преобразованными близ скарнов в авгитовые сиениты. Инфильтрационная метасоматическая колонка фации наименьших глубин состоит из зоны гранатового скарна с реликтами пироксена и плагиоклаза, зоны геленит-спурритового состава с ритмично-полосчатой метасоматической текстурой повторения полос слагающих породу минералов и зоны, содержащей кальцит (до 83%), бруситизированный периклаз (до 15%) и форстерит (2%), за которой следуют карбонатные породы с равным соотношением кальцита и доломита. Подобные метасоматические породы известны и в Техасе, США, где в контактах габбро, преобразованных близ скарнов в пироксеновые или нефелиновые сиениты, отмечены спурритовые и геленитовые породы, замещающие магнийсодержащие известняки. Р. Джостен, изучавший этот же регион, установил развитие в контактах габбро кальцит-мелилит-мервинитовых и ранкеит-спурритовых скарнов, замещаемых на постмагматическом этапе везувианом, гроссуляром, андрадитом, волластонитом.

В контактах долеритов с мелом в Северной Ирландии С.Е. Тилли и Г.Ф. Харвудом обнаружены метасоматические спуррит-ларнитовые и спуррит-кальцитовые породы, содержащие вкрапленность перовскита, геленита, мервинита, магнетита и шпинели. Наличие магния в некоторых из этих минералов свидетельствует либо о его присутствии в замещаемых известковых породах, либо об ограниченной миграции магния из расплава оливиновых долеритов, результатом чего явилось появление типоморфных минералов магнезиальных скарнов. Проведенное нами изучение образцов коллекции С.Е. Тилли, хранящихся в музее Кембриджского университета, позволило установить почти постоянное проявление ритмичности в распределении шпинели и высококальциевых силикатов в скарнах Северной Ирландии.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: