Сила разуплотнения поверхностного слоя воды и ее роль в геологических процессах (стр. 44 )

Одновременно с этапом автометасоматоза гранитоидов во вмещающих роговиках происходит метасоматическое образование кварц-пироксен-полевошпатовых метасоматитов, которые, по су­ществу, являются фациальным аналогом автометасоматизирован­ных гранитоидных пород. В карьере Борок наблюдается уникаль­ный случай, когда гранитоиды и роговики по химическому составу почти идентичны. Отличия от роговиков по главным химическим компонентам для основной массы граносиенитового плутона не превышают 1 %, а для сиенодиоритов – на 1–5 %. Причем послед­ние содержат даже больше кальция и магния, чем роговики. Веро­ятно, именно поэтому образующиеся по роговикам метасоматиты содержат больше кальция, чем роговики, а количество щелочей остается таким же. Содержание кремнезема в метасоматитах по­вышается незначительно. Причем характерно, что в непосредст­венно контактирующих с роговиками сиенодиоритах содержание кремнезема почти на 5 % меньше, чем в роговиках. Поэтому нет необходимости предполагать, что кремнезем привносится из сие­нодиоритов, если в самих роговиках его больше.

Все это позволяет прийти к выводу, что формирование кварц-пироксен-полевошпатовых метасоматитов, происходит в условиях, близких к изохимическим. Образование внутри них кварцевых и кварц-пироксеновых прожилков имеет характер переотложения материала из них вдоль трещинных зон, т. е., по существу, так же как в зоне гранитоидов при образовании пегматит-аплитовых даек. Автометасоматоз в гранитоидах способствует приведению в под­вижное состояние в роговиках наиболее легко растворимого ком­понента – кремнезема, сопровождаясь также некоторым привно­сом из интрузии кальция. Образующиеся при этом кварц-пироксен-полевошпатовые метасоматиты одновременно подвергаются тек­тоническому воздействию с образованием тектонических трещин, которые заполняются теми флюидами, которыми насыщены вме­щающие новообразующиеся породы. Сначала это были разбав­ленные флюиды, которые затем за счет образования комплексных или коллоидных частичек кремнезема преобразуются в вязкие вы­сококонцентрированные магмоподобные флюиды. Этот флюид может инъецировать на некоторое расстояние во вмещающие ро­говики, выходя из зон метасоматитов, или кристаллизоваться по­добно обычному магматическому расплаву последовательно от зальбандов прожилков к центру. Температура его кристаллизации достаточно высокая, судя по минеральной ассоциации, которая, кроме кварца, представлена пироксеном типа геденбергита и пла­гиоклазом, по составу близким к андезину. Сульфиды в жилах встречаются такие же, как и в пегматит-аплитовых дайках, в част­ности пирит и молибденит. Это говорит о том, что их источником является магматический интрузив.

Трещинные пустоты здесь играют двоякую роль. В начальный период метасоматоза они являются зонами высокой проницаемо­сти, по которым фильтруются и осуществляют продольную и попе­речную диффузию компоненты из магмы и из вмещающих пород с образованием метасоматических оторочек жил и частичной корро­зией их зальбандов. Позднее, в ходе диффузионного выноса в них компонентов из вмещающих пород и увеличения таким образом пористости и проницаемости последних, а также в результате за­полнения трещин вязкой, малопроницаемой для растворов магмо­подобной массой, происходит постепенное перемещение зоны ме­тасоматоза во вмещающие породы. Таким образом осуществля­ется более широкое площадное развитие кварц-пироксен-поле­вошпатовых метасоматитов.

Диффузионные процессы при заполнении жил резко домини­ровали над инфильтрацией. Это представляется вполне естест­венным, так как площадь боковых стенок жил, через которые идет диффузионное перемещение материала, более чем в сотни и ты­сячи раз превышает площадь поперечного сечения жил, через ко­торую обычно осуществляется инфильтрационное течение. МДК-эффект существенно активизирует химические диффузионные процессы в стенках трещин. Поэтому диффузионные процессы перемещения вещества из стенок трещин, а также вдоль них из интрузии могут гораздо быстрее заполнить последние силикатным и рудным материалом, чем продольная инфильтрация, особенно учитывая частую прерывистость и пережимы жил. Источником компонентов, заполняющих жилы, могли в одинаковой степени быть как вмещающие породы, так и интрузия. По крайней мере, достаточно очевидно, что источником магния для пироксена, алю­миния для плагиоклаза, железа для сульфидов, кремнезема для кварца явились вмещающие роговики, а источником серы, молиб­дена для сульфидов – интрузия.

На примере карьера Борок отчетливо видна отмеченная ра­нее (Рундквист, 1965) закономерность, что рудные жилы и про­жилки не образуют единой системы, непосредственно соединяю­щейся с «рудоносным очагом», а разделяются блоком вмещающих пород, через который широким фронтом поступают метасоматизи­рующие растворы, преобразующие их в околорудные измененные породы. Можно одновременно наблюдать пространственное со­вмещение зарождения «рудоносных флюидов» и зоны отложения ими полезных компонентов без привлечения для этого объяснения существования гипотетических «рудоносных очагов». По существу, здесь в относительно небольшом масштабе в типичном виде про­является процесс рудо - и магмообразования на основе действия механизма диффузионного флюидозамещения. Пегматит-аплито­вая свита пород фациально переходит в прожилковое сульфидно-кварцевое оруденение, как это ранее предполагал (1947).

Глава 5. ПРОЦЕССЫ МЕТАМОРФИЧЕСКОЙ ПЕРЕКРИСТАЛЛИЗАЦИИ И ПЛАСТИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ ПОРОД ПРИ ДИНАМОМЕТАМОРФИЗМЕ И СКЛАДЧАТОСТИ

Как известно, динамометаморфизм – это комплекс гипогенных структурных и минералогических изменений горных пород, прояв­ленный в пределах зон интенсивных деформаций, происходящих одновременно с тектоническим перемещением материала. В усло­виях средних и глубинных уровней земной коры он сопровожда­ется перекристаллизацией и образованием новых минералов в породах. Это возможно также в условиях повышенного прогрева и флюидонасыщенности вдоль локальных зон и в верхних горизон­тах земной коры. Этот процесс в той или иной мере присущ также всем продуктам регионального метаморфизма, который, как пра­вило, происходит одновременно со складчатостью и другими де­формациями. По существу, значительная часть пластических де­формаций пород земной коры происходит в процессе динамоме­таморфизма, когда одновременно со стрессовыми усилиями осу­ществляется перекристаллизация и новообразование минералов, не прекращающиеся вплоть до окончания подвижек горной массы.

Любые тектонические движения сопровождаются возникнове­нием трещин; одни представляют собой трещины скольжения и испытывают усиленное сжатие, а другие, часто сопряженные с ними, – трещины отрыва, образующие микропустоты. В результате этого в зонах деформации возникают участки с ультратонкими микропорами и с более широкими порами и трещинными пусто­тами.

В соответствии с рассмотренными выше представлениями в этом случае при наличии поровых растворов начинается действие МДК-эффекта и связанного с ним механизма диффузионного флюидозамещения. Из стенок ультратонких микропор ускоренно выносятся химические компоненты, расширяя и углубляя их и этим снижая стрессовое давление на них. Компоненты переносятся в более широкие поры и трещинные пустоты, где увеличивают свою концентрацию. Благодаря этому здесь происходит увеличение скорости роста минералов в результате пересыщения растворов. Значит, в участках более сильного сжатия при деформациях про­исходит ускорение растворения и выноса из них компонентов, а в участках растяжения, наоборот, происходит ускорение отложения минеральных образований. За счет этого стрессовые усилия в массе породы выравниваются, причем это осуществляется дина­мически непрерывно вслед за тектоническим движением мате­риала горных пород.

Подобное переотложение растворенных компонентов может осуществляться в пределах отдельных зерен минералов, поэтому приводит к перекристаллизации горных пород, по существу, без изменения минерального состава изохимически, но с увеличением или уменьшением их зернистости. Если в породах деформации осуществляются в условиях возникновения новых минеральных ассоциаций в других РТ-условиях, то в этом случае переотложение материала может происходить в несколько более заметных мас­штабах – между соседними зернами минералов, которые обмени­ваются компонентами. Здесь осуществляется некоторое подобие диффузионного биметасоматоза с образованием новых минера­лов. Диффузионный контроль химических рекакций при метамор­физме описан (1988).

При появлении во время деформаций более крупных трещин­ных пустот осуществляется процесс собственно диффузионного флюидозамещения, когда в эти пустоты из вмещающих пород вы­носятся компоненты, образующие здесь коллоидные и полимери­зованные частицы. Концентрация этих частиц постепенно возрас­тает до магмоподобного состояния трещинного флюида, который затем кристаллизуется в виде жил так называемого альпийского типа. В этом случае происходит в целом более существенное пе­рераспределение материала вмещающих пород.

Процессам пластических деформаций  поддаются в первую очередь наиболее легко растворимые водами породы: соли, кар­бонаты, кварц. Например, известна так называемая соляная тек­тоника, когда пласты соли при деформациях образуют купола, штоки, грибовидные и шляповидные тела, протыкающие вышеле­жащие породы в виде своеобразных интрузивоподобных тел (Ко­сыгин, 1950). Причем экспериментально показано, что основной причиной соляной тектоники является наличие в порах пород тон­кой пленки связанной воды, которая способствует пластифициро­ванию соли (Траскин и др., 1989).

Мной в районе Ташелгинских железорудных месторождений наблюдались прослои мраморов среди алюмосиликатных пород, имевшие признаки интенсивного пластического течения со слож­ными плойчатыми складками, тогда как во вмещающих амфиболи­тах ничего подобного не наблюдалось. Интересно, что жилы пег­матитовых гранитов, инъецировавших в эти карбонатные прослои, также подвергались интенсивным пластическим деформациям и, по существу, также участвовали в складчатости. Но пластичным материалом в них была только кварцевая составляющая жил, ко­торая и образовывала складки вместе с карбонатным материалом мраморов. Кристаллы полевых шпатов жил формировали в мра­морах гальковидные образования с гладкими, почти отполирован­ными поверхностями. Иногда они создавали скопления, похожие на конгломераты, т. е. в отличие от кварца и карбоната не подвер­гались пластическим деформациям вследствие более трудной растворимости.