Внешнее и центростремительное происхождение металлов
Идея о происхождении металлов, заимствованных из более древних геологических формаций, окружающих на довольно большом расстоянии гранитный массив, может найти поддержку в констатации факта, что свинец из некоторых перигранитных жил с галенитом кажется чуждым геохимическому свинцу этого гранита. В случае жил подобного рода изотопный состав свинца галенита действительно отличается от изотопного состава геохимического свинца соответствующего гранита, по данным измерений примесей свинца в калиевых полевых шпатах или даже кварца этого гранита. Таким образом, по данным. Б.Р. Доу, жилы района Милфорд, Юта, имеют более радиогенный свинец, чем свинец соседней изверженной породы, а другие жилы по соседству с батолитом Нельсон, Британская Колумбия, напротив, имеют менее радиогенный свинец по сравнению с гранитоидами.
В осадочных сериях существуют пласты, которые имеют повышенные кларки различных металлов: углеродистые сланцы, вулканические туфы, некоторые базальтовые песчаники трансгрессивных серий. Если осадки, окружающие граниты, могли обеспечить концентрациями металлов периферию гранитов, было бы логично изучить, в частности, такие пласты и выявить возможные вариации их кларков в зависимости от расстояния до батолита. Нам известно мало исследований такого рода, но здесь находится иоле будущих исследований в сочетании с изотопными исследованиями свинца и, возможно, других элементов.
Вернемся к изотопным исследованиям: это — не простая проблема. Например, жилы Бьютт, Монтана, заставляют задуматься. По данным В.Р. Марти и К. Паттерсона, Б.Р. Доу, свинец этих жил имеет тот же самый изотопный состав, что и свинец из полевых шпатов гранита; но его радиогенный возраст оценивается в 400 млн. лет, в то время как возраст гранита по геологическим данным составляет 60 млн. лет. В.Р. Марти и К. Паттерсон думают, что металлоносные продукты мобилизовали древнее вещество с возрастом 400 млн. лет и впоследствии при внедрении гранита навязали этот возраст его свинцу. Они делают вывод, что схема оруденения жил, непосредственно выделенных из гранитной магмы с возрастом 60 млн. лет, неприемлема.
Таким образом, в объяснении имеется основательная двусмысленность, так как даже идентичность свинца месторождений и свинца гранита не приводит к простой схеме непосредственного «гранитного» родства оруденения жил. Более того, средний состав свинца из месторождений Бьютт отличается от среднего состава свинца из пород обрамления. Из сказанного видно, что основания для интерпретации в пользу экзогенного происхождения перигранитных месторождений с помощью изотопов свинца, сами по себе, имеют спорную возможность.
* В геохимии кларк обозначает среднее содержание того или иного элемента в данной геологической формации или в данном районе. Желательны более полные и более многочисленные исследования.
Ta же самая двусмысленность существует, если рассмотривать и серу. Измерения соотношений двух изотопов S32 и S34 фактически подсказывают возможность метасоматического обмена между осадочной серой, более богатой S34, и серой грани-тоидной «магмы».
Гипотеза медленного дренажа водоносных горизонтов коннатных или метеорных вод в направлении батолита в ходе термической активности и внедрения заслуживает, конечно, рассмотрения. Гидрологический механизм, схематически напоминает действие термосифона. Выщелоченные в результате течения пласты могли бы обогащать распространяющиеся растворы солями металлов. Это действие могло бы быть подчеркнуто абсорбцией воды «магмой». Как пишет Р.Б. Сосман, интрузивная магма не насыщена водой; на ее периферии устанавливается градиент давления и концентрации воды, понижающийся в направлении этой интрузии. По мнению того же автора этот процесс усиливается явлением «термического испарения», по которому газ при постоянном давлении в пористой среде мигрирует в сторону зоны с более высокой температурой. Он считает, что водные растворы, все более и более горячие по мере приближения к магме, в момент своего испарения должны отлагать растворенные металлические слои, прежде чем самим слиться с магмой.
Очевидно, в этом процессе возникает вопрос о проницаемости горных пород. Интересные исследования по этому поводу были сделаны Р. Перами. Согласно его результатам, повышение температуры на несколько сотен градусов или ориентированного давления на несколько сотен бар достаточно, чтобы увеличить на значительную (от нескольких единиц до нескольких десятков) величину коэффициент проницаемости горной породы в результате развития интракристаллической и перикристаллической микротрещиноватости в зернах породы. Его эксперименты относятся к гранитам, доломитам и известнякам, но результаты, очевидно, будут аналогичны по характеру и по порядку величин для других массивных кристаллических пород таких, как гнейсы, кварциты и др., встречаемых в окрестностях батолитов.
С другой стороны, Ж. Гогель показал, что возможность конвекционных токов воды в пористой среде с очень слабой проницаемостью сильно увеличивается при приближении к критической точке воды (374°С). Батолитовый купол с высокой температурой способен создать в своем, окружении такие условия. Таким образом, между куполом и дневной поверхностью могут зарождаться кольцевые конвекционные токи. Тем более на эти движения могло бы наложиться закономерное истечение в результате вовлечения латеральной воды в нижние части конвекционных колец. Фиг. 46 схематически отображает нашу гипотезу. На достаточной глубине некоторая часть воды была абсорбирована магмой. Частично она была бы возвращена в виде пневматолитов вверху во время развития кристаллизации купола.
