6.4. Фации контактового метаморфизма

На основании петрографических признаков и полевых наблюдений большинство метаморфических фаций можно отнести к фациям контактового или регионального метаморфизма. Это двухчленное подразделение отражает существующие различия между обычными видами метаморфизма. Контактовый метаморфизм развивается локально, на относительно небольшой глубине в течение поздней стадии орогении. Региональный метаморфизм проявляется на большой глубине, регионально и сравнительно синхронно с максимумом орогении.

Физические условия контактового метаморфизма: температура 300-800 ºС, давление от нагрузки от 100 до 3000 бар. Давление воды значительно колеблется. Выделяются следующие фации: 1) альбит-эпидотово-роговиковая; 2) роговообманково-роговиковая; 3) пироксеново-роговиковая; 4) санидинитовая. Первые две фации называются зеленокаменными, в отличие от зеленосланцевой фации регионального метаморфизма.

Породы фаций контактового метаморфизма – роговики. Они не имеют сланцеватой текстуры в отличие от пород регионального метаморфизма.

Алтбит-эпидотово-роговиковая фация встречается на внешнем крае зональных ореолов и переходит по направлению к их внутренней стороне в роговообманково-роговиковую фацию. В слабо развитых контактовых ореолах присутствует только эта фация. В связи с низкой температурой метаморфизма перекристаллизация может быть неполной. В этом случае распознавание парагенезисов фации осложняется ввиду сохранения неустойчивых реликтов и тонкозернистого строения продуктов метаморфизма. Минеральные ассоциации имеют много общего с ассоциациями фации зеленых сланцев. Только различия в условиях локализации и отсутствие сланцеватой текстуры позволяют выделять альбит-эпидотово-роговиковую фацию.

Типичные минеральные ассоциации:

1. Пелитовые роговики (по глинистым породам) - кварц-альбит-мусковит-битит- иногда кордиерит-андалузит и пятнистые сланцы (по кварцево-полевошпатовым породам) - кварц-альбит-эпидот-слюды.

2. Основные роговики (по основным породам) – альбит-эпидот-актинолит-хлорит-кварц.

3. Мраморы – кальцит-тальк-кварц; кальцит-тремолит-кварц; кальцит-шпинель-диаспор. В мраморах с недостатком кремнезема доломит может появляться в ассоциации с кальцитом, тальком и тремолитом.

Роговообманково-роговиковая фация часто встречается в контактовых ореолах и отличается от альбит-эпидотово-роговиковой фации предпочтительным развитием роговой обманки и плагиоклаза, а не альбита-эпидота-актинолита, а также присутствием иногда диопсида и граната (гроссуляра). Фация возникает при температурах 550-700 ºС и при давлении от 1000 до 3000 бар.

Типичные минеральные ассоциации с избытком кремнезема:

1. По глинистым породам – кварц-мусковит-андалузит-кордиерит; квар-мусковит-биотит-кордиерит.

2. По кварцево-полевошпатовым породам – кварц-плагиоклаз-микроклин-мусковит-биотит; кварц-плагиоклаз-микроклин-биотит-роговая обманка.

3. По известковым породам – диопсид-гроссуляр-плагиоклаз-кварц; диопсид-гроссуляр-волластонит-кварц; диопсид-гроссуляр-кальцит-кварц.

4. По основным породам – плагиоклаз-роговая обманка (кварц-биотит); плагиоклаз-роговая обманка–диопсид (кварц-биотит).

5. По магнезиальным (ультраосновным породам) – тальк-тремолит (кварц); серпентин-кордиерит (кварц).

Типичные ассоциации с недостатком кремнезема:

1. По известковистым породам – кальцит-диопсид-форстерит; кальцит-доломит-форстерит; кальцит-диопсид-волластонит.

2. По магнезиальным породам – форстерит-тальк-тремолит; серпентин-клинохлор; форстерит-тремолит-диопсид; форстерит-брусит-шпинель.

Пироксен-роговиковая фация присутствует в самых внутренних зонах некоторых контактовых ореолов очень горячих малых интрузий, застывающих на небольшой глубине. Минеральные особенности этой фации следующие: ассоциация андалузита (силлиманита) и кордиерита с калиевым полевым шпатом в разностях, образованных за счет пелитовых пород; присутствие гиперстена в магнезиальных породах и волластонита в мраморах и скарнах; органиченное распространение биотита и альмандина (граната); отсутствие роговой обманки и мусковита. Эти особенности отличают пироксеново-роговиковую и роговообманково-роговиковую фации. Фация возникает при давлении до 1000 бар и при температуре от 700 ºС до начала плавления пород.

Санидинитовая фация распространена только в виде ксенолитов в лавах и дайках магматических пород, а также обломков и брекчий в непосредственной близости к неглубоким интрузиям. Вследствие очень малого давления при метаморфизме этой фации вода и другие летучие вещества легко удаляются из системы и не играют роли катализатора метаморфических реакций. Химическая перестройка пород обычно не завершается и может осуществиться полностью в короткий промежуток времени лишь в условиях очень высоких температур. Подобная комбинация физических условий приводит к следующим результатам: 1) химическое и термическое равновесие достигаются редко, поэтому возникает много неустойчивых реликтов других метаморфических фаций; 2) появляются высокотемпературные минералы (тридимит, муллит и др.); 3) эту фацию определяет санидин (KAlSi₃O₈) , присутствие которого всегда указывает на быстрое охлаждение при очень высоких температурах.