Учение о геологических формациях (стр. 26 )

Трахириолитовая формация представлена фельзитами, фельзит-порфирами, кварцевыми порфирами, плагиопорфирами, ортофирами, трахитовыми порфирами, а также их туфами. Кислые эффузивы резко пересыщены глиноземом, они также богаты щелочами, в частности калием. Формация развита в Забайкалье, на Чукотке, в Алтае-Саянской области.

Дацит-риолитовая формация – ассоциация пород кислого состава. Породы харатеризуются высоким содержанием окиси кальция, алюминия и титана, пониженным содержанием кремнезема. Формация характерна для кайнозойских образований Камчатки, Курил, Кавказа, Карпат, Охотско-Чукотского пояса.

В целом, сиалические формации типичны для орогенного режима, ассоциации повышенной щелочности присущи рифтовым структурам. Дацит-риолитовая, риолитовая, трахириолитовая формации нередко располагаются в ассоциации с интрузивными формациями гранитовой группы. Парагенезы гранитовых и риолитовых формаций характерны для эпигеосинклинальных орогенных областей и областей повторной тектоно-магматической активизации.

С риолитовыми формациями в областях развития вулкано-плутонических структур обычно связаны месторождения ртути, сурьмы, олова, алунита, меди, золота, свинца и цинка.

2. Метаморфические формации

Метаморфической формацией называется естественно-историческое сообщество петрогенетически связанных, сопряженных метаморфических горных пород, образовавшихся в земной коре за счет представителей любой другой группы формаций (осадочной, магматической или же пневматолито-гидротермальной) в результате глубинных термодинамических изменений в условиях определенной геологической среды (т. е. метаморфической фации), возникшей на том или ином этапе или стадии геолого-исторического развития данного региона (Попов. Запрометов, 1985).

Следует отметить, что в понимании и определении метаморфических формаций существуют значительные разногласия и даже по вопросу о целесообразности их выделения есть две взаимоисключающие точки зрения, поэтому в Геологическом словаре (1973) отмечено, что метаморфическая формация – термин свободного пользования. Он не получил какого-либо общепринятого определения и вызывает острую дискуссию среди петрографов, занимающихся проблемой формационного анализа.

Некоторые исследователи (Половинкина, 1970; Дюфур, 1978; Кушев, 1981) отрицают необходимость выделения метаморфических формаций, предполагая, что процессы метаморфизма не создают новые формации, а только изменяют ранее возникшие. В геологии известно только два процесса накопления вещества в земной коре: магматизм и седиментация; метаморфизм лишь меняет ранее накопленное вещество, метаморфизует его; поэтому формационная принадлежность геологических образований остается прежней, но затушевывается наложенным метаморфизмом. Поэтому они считают, что формационный анализ к метаморфическим толщам может быть применим только после реконструкции, т. е. после восстановления формационной принадлежности исходных, позднее метаморфизованных пород. Однако большинство исследователей метаморфических пород считает, что необходимо выделять метаморфические формации наряду с осадочными и магматическими, поскольку при метаморфизме происходят значительные минеральные преобразования, часто с привносом и выносом вещества, и возникают новые материальные субстанции (Добрецов, 1981). (1986) показал, что метаморфизм ведет к формированию пород с новыми структурой, текстурой, минеральным, а иногда и химическим составом, совершенно отличными от первичных пород. Таким образом, метаморфизм – это петрогенетический процесс, равный по значению процессам магматизма или метасоматоза; его продукты и составляют элементы формаций метаморфического генезиса. К тому же метаморфические формации содержат свой набор полезных ископаемых, образованных в процессе метаморфизма, а степень изменения пород при метаморфизме является важным показателем тектонического режима, поэтому и для решения прикладных вопросов выделение метаморфических формаций представляется необходимым.

Главные задачи при анализе метаморфических комплексов – реставрация их первоначального состава и выделение «фаций метаморфизма». Именно они определяют состав, структуру и набор полезных ископаемых метаморфических формаций. Реставрация первоначального состава метаморфических комплексов необходима для восстановления истории геологического развития Земли, особенно на ранних этапах. Однако проблема восстановления первичного состава метаморфических пород сложна и не всегда решается однозначно. По сумме устойчивых признаков достаточно надежно устанавливается первичный состав продуктов зеленосланцевой, иногда эпидот-амфиболитовой фаций. В то же время установление природы пород амфиболитовой и гранулитовой фаций, особенно при интенсивном развитии процессов гранитизации, затруднено и весьма проблематично.

Метаморфические формации, также как осадочные и магматические, выделяются и называются исходя из их породного состава: например, серпентинитовая, тальк-актинолитовая, амфибол-биотитовая, гранат-дистен-сланцевая и т. д. Иногда при этом указываются признаки структуры (зональная, диафторитовая, мигматитовая и т. д.). При решении частных задач иногда используются дополнительные названия: тектонические (эвгеосинклинальные, протогеосинклинальные и т. д.), палеогеологические или палеоседиментологические (метааридные, метагумидные, метаолистостромовые и т. д.), металлогенические (железорудные, пегматитоносные, апатитоносные и т. д.). Конкретным формациям иногда присваиваются собственные имена (побужская, бердичевская и т. д.)

При классификации метаморфических формаций учитываются такие признаки, как химический и минеральный состав породных ассоциаций, их фациальная принадлежность, строение (однородность) формационных тел, тип и генетическая модель метаморфизма, степень метасоматических изменений и т. д. Было предложено ряд классификаций метаморфических формаций (Попов, 1985; Хорева, 1967, 1968; Бакиров, 1977; Добрецов, 1981; Жданов, 1986 и др.), однако общепринятая систематика метаморфических формаций пока не разработана. Наиболее определенными критериями можно считать минеральный состав пород, входящих в формации, который определяет фацию метаморфизма и принадлежность пород к определенной группе по их химическому составу, а также строение формаций, свидетельствующее о степени преобразования пород и частично о строении первоначального комплекса. Поэтому одной из наиболее удобных для систематического описания является классификация метаморфических формаций, принятая составителями терминологического справочника (1982). В этой классификации выделены следующие группы метаморфических формаций и их виды.

1. Ультрамафические формации: серпентинитовые, тальк-серпентинитовые, тальк-актинолитовые, биотит-амфиболитовые и др.

2. Мафические формации: актинолит-эпидот-сиенитовые, эпидот-биотит-хлорит-сланцевые, глаукофан-сланцевые, альбит-гранат-амфиболовые, амфиболитов и амфиболовых гнейсов, гиперстен-диопсид-плагиоклазовые, эклогитовые, амфиболито-гранулитовые и др.

3. Сиалические формации: лептитовые, биотитовых гнейсов, биотитовых и биотит-амфиболовых гнейсов, биотит-гранатовых и гранатовых гнейсов, биотит-гиперстеновых гнейсов, кварцито-сланцевые, амфиболо-гнейсовые и др.

4. Высокоглиноземистые формации: слюдяных сланцев, гранат-дистен-сланцевые, графитистых высокоглиноземистых гнейсов и др.

5. Кремнеземистые формации: кварцитовые, пироксен-кварцито-гнейсовые.

6. Ферро-кремнеземистые формации: сланцево-лептитовая железисто-кремнистая, амфибол-магнетитовых кварцитов и гнейсов, графитовых гнейсов, мраморов и железистых кварцитов, джеспилитовые, таконитовые, железисто-сланцево-гнейсовые и др.

7. Кабонатные: серицит-хлорит-мраморные, эпидот-актинолит-карбонатно-сланцевые, мраморно-эпидозитовые, диопсид-плагиоклаз-кальцифировые, мраморно-гнейсовые и др.

Метаморфические комплексы содержат разнообразные месторождения полезных ископаемых. Наиболее важными являются железорудные месторождения, связанные с джеспилитами, пироксеновыми магнетитовыми кварцитами и скарнами, амфиболитовыми магнетитовыми кварцитами и амфиболитами. В них также широко распространены месторождения высокоглиноземистого сырья (кианитовые, корунд-кианитовые сланцы, кордиерит-силлиманитовые сланцы с графитом, фосфатами). Метаморфические формации являются источником графитового, керамического сырья, слюд, редкометальных пегматитов.

3. Пневмато-гидротемальные формации

Пневмато-гидротермальные (пневматолито-гидротермальные, гидротермально-метасоматические, гидротермалитовые) формации представляют собой естественно-исторические сообщества петрогенетически связанных сопряженных постмагматических горных пород, отложенных ювенильными пневматолитическими и гидротермальными растворами, т. е. впервые поднявшимися снизу нагретыми газообразными веществами и водными растворами газов и солей (Попов, 1968). В пневмато-гидротермальные формации объединены как рудные, так и безрудные образования, причем в обоих случаях в формации включаются как различные конкреционные – жильные (трещинные) образования вместе с сопутствующими им околожильными метасоматическими, так и целиком образовавшиеся благодаря метасоматозу.

Существует резкое отличие между истинными магмами как силикатными расплавами с определенным ограниченным содержанием воды и остаточными постмагматическими растворами (в основном вода с ограниченным содержанием кремнезема). В литературу давно вошли термины «гидротермальные» образования, а позднее «пневматолитические». В гидротермальных растворах всегда имеются газообразные вещества, и поэтому трудно обособить собственно гидротермальные и пневматолитические формации. Граница между гидротермальными и пневматолитическими образованиями теряется при надкритическом состоянии воды.

Пневмато-гидротермальные формации делятся на рудные и безрудные.

Под рудной формацией понимают группы месторождений, отличающихся от других групп не только устойчивой ассоциацией минералов и химических элементов, но и геологическими условиями образования. Примером может быть кварц-касситеритовая формация со щелочными полевыми шпатами, мусковитом, лепидолитом, топазами и сопряженная с кислыми и ультракислыми гранитоидными интрузиями.

С рудными пневмато-гидротермальными формациями тесно сопряжены безрудные, которые распространены гораздо шире. Вещественный состав таких формаций указывает на то, что при их отложении активную роль играли не только жидкая вода, но и газообразные вещества: водяные пары, углекислота, сероводород и др. Безрудные пневмато-гидротермальные формации тесно связаны с вполне определенными магматическими: например, серпентинизированные и оталькованные – с ультрабазитовыми, карбонатизированные – с базитовыми, пропилитизированные – с сиалическими формациями. В целом безрудные образования обладают гораздо большим объемом и массой, чем рудные.