Геологическая обстановка минералообразования поздней щелочной стадии
Процессы минералообразования поздней щелочной стадии завершают эндогенный этап формирования месторождений бора и олова, в значительной мере изменяя химический (минеральный) состав руд и вмещающих их пород и еще более затушевывая первичную магнезиальноскарновую природу этих месторождений.
Общей характерной чертой этих преобразований является гистерогенный характер возникающих полиминеральных псевдоморфоз по породообразующим и рудным минералам. Химическим составом псевдоморфоз, по крайней мере в начальных фазах рассматриваемой стадии, наследуется состав замещаемых минералов при возрастающей роли воды, входящей в состав новообразований. На конечных фазах эндогенного процесса возрастает роль явлений хлоритизации и карбонатизации при сохранении текстурных и структурных особенностей ранее возникших псевдоморфоз. Последнее представляется важным в научном и прикладном отношениях, так как позволяет не только установить первоначальную природу замещенного минерала, но нередко и его состав.
Сингенетичные изменения породообразующих минералов подчиняются тем же закономерностям, что проявлены в отношении подробно рассматриваемых позднее эндогенных боратов и станноборатов. Они выражаются в повсеместной интенсивной или полной бруситизации периклаза в гипабиссальных скарновых ореолах, в серпентинизации диопсида и форстерита в скарнах и кальцифирах и хлоритизации флогопита. Серпентинизированные салитовые разности пироксена содержат тонкую вкрапленность сингенетичного магнетита, вследствие чего породы приобретают темно-зеленую до черной окраску. Такие серпентиниты широко распространены как рудовмещающие магнетитовые тела на месторождениях Западное и Железный Кряж в Восточном Забайкалье. Им подобны серпен-тинизированные энстатитовые породы Таежного месторождения в Южной Якутии.
В отличие от них серпентиниты, замещающие на этих и многих других месторождениях форстерит в скарнах и кальцифирах, почти свободны от новообразований магнетита и характеризуются светло-зеленой или желтой окраской; это является практически важным диагностическим признаком различия измененных пород, вмещающих либо магнетитовое, либо боратное оруденение. Явления серпентинизации регионально интенсивны и в отношении клиногумитовых и хондродитовых скарнов, например, в пределах Питкярантского рудного поля в Карелии.
Преобразование салитовых и форстеритовых пород в серпентиниты происходит со значительным увеличением объема по отношению к объему исходных пород, следствием чего является появление микротектонических трещин скола и разрыва и зеркал скольжения, залеченных прожилками серпентина, асбеста и серпофита как следствие переотложения избыточного вещества, которое прослеживается и в сопредельных породах, в частности в кальцифирах и доломитах.
Характерной чертой рассматриваемых апоскарновых серпентинитов является повышенное содержание в них бора, обусловленное как сингенетичностью процессов серпентинизации силикатов и ссайбелиитизации эндогенных боратов, так и подобием кристаллических структур антигорита и ссайбелиита. Этого не отмечалось в ранних магнезиальных силикатах, образующихся при становлении первичной скарновой зональности.
Повышенная бороносность характерна не только для серпентинитов скарноворудных полей с боратной минерализацией, но и для серпентинизированных основных и ультраосновных магматических пород. В.Л. Барсуковым и Г.Е. Курильчиковой этот факт объясняется возможностью нахождения бора в структуре минерала в составе цеолитных вод.
Более поздние исследования структуры ссайбелиита Mg2B2O5*H2O и сопоставление ее со структурой антигорита установили совпадение ссайбелиита с антигорита, что обеспечивает возможность образования и смешаннослоистых структур обоих минералов. Действительно, параметр b0 элементарной ячейки ссайбелиита, равный 10,42 А, почти тождествен удвоенному параметру a0 антигорита (10,60 А), а утроенное значение параметра c0 ссайбелиита (9,42 А) близко к величине параметра b0 антигорита (9,20 А). Указанные точки зрения о причинах бороносности серпентинов не исключают возможности их одновременного проявления и заслуживают более полного ее изучения. Актуальность решения этого вопроса определяется обнаружением в Северной Америке, КНДР и Марокко масс серпентина и асбеста с весьма интенсивным ссайбелиитовым оруденением, в которых борат выполняет трещины в породе вплоть до образования асбестоподобных масс, не обнаруживающих связи с процессами преобразования ранних эндогенных боратов магния. Месторождения ссайбелиита этого типа на территории бывш. СССР еще не установлены. Приведенные данные основаны на ознакомлении с фондовыми коллекциями Смитсониевского института (г. Вашингтон, США) и Горного бюро в Сан-Франциско из месторождения близ оз. Дуглас в Канаде и в Калифорнии. Детальное описание этого типа боратных месторождений выходит за рамки настоящей работы.
Сингенетично серпентинизации локально интенсивно проявляется и хлоритизация алюминий содержащих ранних и наложенных силикатов; фассаита, салита, флогопита и роговых обманок с образованием частичных или полных псевдоморфоз по этим минералам. Состав образующихся хлоритов обнаруживает преемственность состава замещаемых минералов, отчетливо выраженных в изменении железистости, соизмеримой с таковой для исходных силикатов; состав хлоритов варьирует от магнезиальных антигорита и лейхтенбергита до высокожелезистых пеннинов. При гистерогенном преобразовании в позднюю щелочную стадию не остаются неизмененными и шпинели, превращаемые в гидроталькит и магнетит; количество последнего коррелируется с составом замещенного минерала. Полную преемственность состава разножелезистого периклаза обнаруживают и бруситовые псевдоморфозы, содержащие переменные количества новообразованного магнетита; количеством последнего обусловлена бесцветная или слабо- и темно-зеленая окраска псевдоморфоз.
Заключительные фазы поздней щелочной стадии характеризуются проявлением карбонатизации силикатов, наиболее отчетливой в отношении клиногумита на проявлении Кид в хр. Тас-Хаяхтах, везувиана в скарнах горы Брукс на Аляске, аксинита, данбурита и датолита в этом же регионе и некоторых других месторождениях.
Рассмотренные изменения породообразующих минералов рудовмещающих скарнов в целом сингенетичны гистерогенному разложению эндогенных боратов и станноборатов и обусловлены эволюционным изменением pH и температуры гидротермальных растворов на заключительном этапе эндогенного минералообразования; они прослеживаются и в замещении ссайбелиита серпентином, хлоритом и карбонатом. Процесс карбонатизации частично является и экзогенным процессом.