4.3.6. Мраморы

Карбонатные породы — известняки и доломиты, не загрязнен­ные посторонними примесями, превращаются при метаморфизме в мраморы. В ходе прогрессивного нагревания постепенно исчеза­ют реликты первичного строения осадочной породы, структура кристаллического агрегата становится более крупнозернистой и ме­няется от гетеробластовой до гомеобластовой, а текстура — от слан­цеватой до массивной. Мраморы весьма разнообразны по цвету и деталям текстурного рисунка, который часто наследует первичную неоднородность известняков и доломитов.

Карбонатные породы с примесью кремнезема и глинозема пре­вращаются в силикатные мраморы. В условиях фации зеленых слан­цев в них появляются тремолит, актинолит, серпентин, тальк, ми­нералы группы эпилога, альбит; для эпидот-амфиболитовой фации типичны флогопит, железистый биотит, мусковит, эпидот, амфи­бол кислый плагиоклаз, микроклин. В силикатных мраморах ам-фиб'олитовой фации содержатся роговая обманка, биотит, воллас-тонит кальциевый фанат с преобладанием андрадитового минала, плагиоклаз, калишпат, а в условиях гранулитовой фации - форсте-

623

Часть ГУ. Петрография и петрология метаморфических горных пород

Т аблица 4.4. Минеральный состав силикатных мраморов

Минерал	Фация метаморфизма
	Зеленых сланцев	Эпидот-амфиболитовая	Амфибо-литовая	Гранулитовая
Хлорит Тремолит Эпидот Роговая обманка Волластонит Гранат
(андрадит) Диопсид Форстерит Шпинель
Плагиоклаз	Альбит	Олигоклаз- Андезин Лабрадор андезин

рит, диопсид-геденбергит, основной плагиоклаз, шпинель (табл. 4.4).

5. Метаморфизм во времени и пространстве

Зная геологические условия залегания, минеральный и химиче­ский состав метаморфической породы, можно установить природу протолита, испытавшего метаморфизм, и оценить Р-Т условия этого процесса. Результаты экспериментов и термодинамические расчеты позволяют использовать минеральные равновесия достиг­нутые в ходе метаморфизма, как геологические термометры и баро­метры. Применяя электронный микрозонд, можно получить де­тальные сведения о составе минералов и, зная зависимость состава от температуры и давления, оценить эти параметры для наблюдае­мого парагенезиса метаморфических минералов. Точность многих геотермометров и геобарометров достаточно высока (±50 "С, ±100 МПа). Однако возможности такого подхода для выяснения эволюции метаморфизма во времени ограничены, поскольку ассо­циации минералов, слагающих ту или иную породу, отражают рав­новесие, которое соответствует только одному эпизоду метаморфи­ческой истории — моменту достижения максимальной температуры. Так как скорость метаморфических реакций выше скорости тепло-и массообмена, следы ранних превращений в ходе прогрессивного метаморфизма оказываются полностью стертыми при достижении пика температуры. В породах, образованных в результате метамор­физма нагревания и погружения, практически никогда не сохраня­ются реликты относительно низкотемпературных минеральных па-рагенезисов, существовавших на ранних стадиях прогрессивного метаморфизма. Единственным источником информации о начале процесса является зональность крупных порфиробластов, пред­ставленных минералами переменного состава (гранатом, ставроли­том, полевым шпатом). Благодаря малой скорости диффузии в кри­сталлах изменение состава порфиробласта в ходе его роста нередко фиксируется в зональном строении и может использоваться для оценки вариаций .Р-Т условий во времени. В ходе охлаждения вы­сокотемпературные минеральные парагенезисы практически не меняются, и после того, как равновесие, отвечающее максимальной температуре, достигнуто, оно сохраняет метастабильную устойчи­вость неопределенно долгое время, что также связано с малой ско­ростью диффузии в твердых телах, которая по мере падения темпе­ратуры становится все меньше. Заметные ретроградные изменения метаморфических пород проявляются лишь при гидратации, обус-

625

Часть ГУ. Петрография и петрология метаморфических горных пород

ловленной воздействием относительно «холодных» водных раство­ров, ускоряющих массоперенос.

Таким образом, петрографические данные, характеризующие состав и строение одной отдельно взятой породы, недостаточны для суждения о развитии метаморфического процесса. Вместе с тем, если сопоставить термо- и барометрические оценки для разных пород, принимающих участие в строении метаморфичес­кого ареала или зоны, можно выявить важные закономерности изменения температуры и давления в ходе метаморфизма. Такой подход привел к выделению фациальных серий метаморфичес­ких пород.