32. Проницаемость субстрата земной коры. Классификация пустот.

Сингенетические – образованные одновременно с образованием пород;

Эпигенетические – образованные после образования породы.

К сингенетическим относятся – межзерновые пустоты, миораловые полости в эффузивах (возникают при извержении, за счёт наличия в расплавах газовых пузырей.В последствии они могут быть заполнены агатом).

К эпигенетическим относятся:

Нетектонического происхождения;

Тектонического происхождения.

Нетектонические полости – полости возникшие при перекресталлизации г.п., при охлождении г.п., полости обрушения пород;

Тектонические полости – трещиноватость горных пород (разломы разных масштабов).

33. Пегматитовые месторождения: физико-химические условия образования (концепция а.Н.Заварицкого).

Пегматиты есть продукты взаимодействия гидротермальных растворов с твердыми породами соответствующего состава: гранитного или иного. Например, гранитные пегматиты - взаимодействие с гранитами и т.д. Процесс включает два этапа. На первом этапе происходит собирательная кристаллизация минералов гранитов в условиях химического равновесия между растворами и породами (укрупление кристаллов кварца и п.ш.). На втором этапе химическое равновесие нарушается и происходит метасоматический процесс (процесс растворения минералов, образованных на первом этапе и отложение в освободившиеся объемы новых минералов, в том числе минералов рудного облика). На первом этапе система закрыта. На втором открыта на вынос.

Факт «ЗА»: Постепенное укрупление кристаллов гранита до размеров пегматита.

Факт «ПРОТИВ»: Гранитные пегматиты залегают не только в гранитах, но и в любых других породах, в том числе с резко отличным минералого-химическим составом (например, в основных вулканитах) . Посредством перекристаллизации андезитов или базальтов гранитный пегматит образоваться не может по схеме Заварильского (т.к. содержит кремнезем).

После создания аппаратуры, способной выдерживать высокие и сверхвысокие давления, выяснилось, что при давлении более 10 кбар, растворимость воды в силикатных расплавах резко возрастает. В связи с чем вновь была подтверждена гипотеза Ферсмана. Давление на уровне нескольких десятков кбар на глубинах пегматитообразования вполне реально. В настоящее время гипотеза Ферсмана находит наиболее полное эмпирическое и экспериментальное обоснование.

№ 21

34. Полезные ископаемые пегматитовых месторождений, условия их образования.

Пегматиты чистой линии – это продукты кристаллизации магматического остатка без привноса и выноса веществ, образующихся при застывании кислого пегматитового расплава среди гранитоидной породы. В такой замкнутой физико-химической системе выделение минералов происходит в процессе постепенного ее охлаждения вследствие понижения температуры

Пегматиты линии скрещения образуются в том случае, когда кислый пегматитовый остаток внедряется в инородные породы. При этом между кислым веществом пегматита и основаниями вмещающей породы происходит активная реакция, вследствие чего неизбежны некоторый привнос и вынос вещества. Таким образом, замкнутая система превращается в открытую.

А. Е. Ферсман среди пегматитовых месторождений чистой линии и линии скрещения выделяет по составу следующие типы.

Пегматиты чистой линии:

Обычные и церовые пегматиты (с ортитом и монацитом) – Северная Каролина в США, Квебек в Канаде.

Пегматиты с редкими элементами (Тл, ИЬ, Та, ТК, II) – СССР, Финляндия, Норвегия

Бор-фтористые (шерл-мусковитовые) пегматиты – Восточная Сибирь, Индия, Африка

Фтор-бериллиевые пегматиты (с топазом) – Урал, Северная Монголия.

Натро-литиевые пегматиты – Забайкалье, Восточная Сибирь, Мадагаскар, Канада.

Марганцево-фосфатные пегматиты – Баварский лес, Калифорния, Финляндия.

Фтор-алюминиевые (криолитовые) пегматиты – Гренландия, Урал.

Фтор-карбонатные пегматиты – Колумбия.

Пегматиты линии скрещения

Пегматиты с пневматолитовым избыткоц – Шерловая гора (Sn, W) в Забайкалье, Циннвальд (Sn) в Саксонии.

Контактные пегматиты с диопсидом и роговой обманкой – Южная Норвегия, Мадагаскар; с андалузитом – Туркестано- Алайский хребет.

Мигматические пегматиты – Изумрудные копи, Борзовское месторождение корунда на Урале.

Пегматиты особого состава – графитовые пегматиты Гренландии и церитовые пегматиты Швеции и Южного Урала.

Классификация пегматитов как источника редких и редкоземельных элементов дана А. И. Гинзбургом (1964 г.).

В. И. Смирнов (1976) выделяет тип метасоматически замещенных пегматитов. Они не только перекристаллизованы, но и метасоматически переработаны под воздействием горячих газово-водных минерализованных растворов. Для них типично наиболее полное зональное строение и наличие открытых полостей с друзами кристаллов. Из метасоматически замещённых пегматитов добываются горный хрусталь, драгоценные камни, оптический флюорит, руды цезия, рубидия и редкие земли.

4 совокупности пегматитов по п.и.:простые пегматиты (кварцево-полевошпатовые тела)перекристаллизованные пегматиты (слюдоносные); содержат листовой мусковит. Редкометальные, метасоматически замещенные; содержат минеральные продукты метасоматической переработки кварцево-полевошпатового субстрата (альбитовые метасоматиты, окварцованные пегматиты, грейзенизированные); содержат большой набор редких минералов (берилл, сподумен, касситерит).Деселицированные (обедненные кремнеземом); содержат концентрации корунда.

№ 22

35. Понятие о контактово-диффузионном и контактово-инфильтрационном метасоматизме.

Диффузионный метасоматизм осуществляется посредством диффузии, участвующих в процессе перемещения компонентов (химических элементов) из области повышенных в область пониженных концентраций в направлении общего выравнивания системы. При этом концентрационная диффузия (обусловленная разным градиентом концентрации) – главный вид перемещения вещества в гидротермальном процессе.

Журнал Разведка и Охрана недр № 11 за 2010 год. Гидродинамика…

Инфильтрационный метасоматизм осуществляется посредством перемещения участвующих в процессе компонентов потоком движущегося раствора.

Контактово-диффузионный метасоматизм

Контактовый – означает, что метасоматический процесс осуществляется в области контакта пород, различных по химическому составу.

Например, на контакте силикатных и известковых пород происходит следующее. Поровое пространство на контакте пород заполнено поровыми растворами, в которых содержатся компоненты, свойственные каждой из двух видов пород, т.е. кальций и ионы кремниевой кислоты, натрия, калия. Эти породы способны сосуществовать миллиарды лет, не взаимодействуя между собой. Доказательством является взаимодействие кристаллических мраморов с гнейсами и другими породами в фундаменте древних платформ. Однако, если в контактовую область поступают горячие растворы (если контакт тектонический), возникает система гидравлически связанных поровых и трещинных растворов. Трещинные растворы могут двигаться, т.е. фильтроваться, а могут остановиться, если трещина, скажем, выклинивается. Таким образом, возникает застойная среда, включающая поровые и трещинные растворы. В таких случаях начинается процесс диффузии компонентов поровых растворов (из трещинных или в них), стимулированный разогреванием этой области. Компоненты в поровых растворах силикатных пород движутся в поровые растворы карбонатных пород, где их концентрация нулевая, вследствие градиента концентраций, а углекислота карбонатов перемещается в силикатные породы. Вследствие дифференциальной подвижности компонентов (разной скорости перемещения компонентов) на их фронтах происходят химические реакции, и формируется метасоматическая зональность. Доказательством диффузионного механизма массопереноса служит минеральная зональность, равномерно распределенная в тех и других породах.

Контактово-инфильтрационный метасоматизм осуществляется в условиях движущегося в каком-то одном направлении потока раствора, который перемещается по оперяющим разлом трещины, причем они протяженные (они открытые, не выклиниваются). В этом случае диффузия не проявляется. Поэтому метасоматический ореол образуется в местах выклинивания оперяющих структур, происходит взаимодействие с вмещающими породами, т.е. ореол смещен, что является доказательство контактово-инфильтрационного механизма массопереноса.

Также существует околотрещинный метасоматизм, когда компоненты раствора в обе стороны от разлома (трещины) проникают во вмещающие породы, где происходит насыщение недостающими компонентами. Например, скарны.

Полезные ископаемые

Месторождения флогопита в архейских ультраметаморфитах центрального Алдана.