Распределение элементов халькокристаллизации по Ферсману

1 ряд – Li, Mo, Sn, W и др. – оловянно-молибденово-вольфрамовый – образуется при пневматолитических условиях;

2 ряд - W, Au, Fe, Zn и др. – золотой – является переходным, так как связан через вольфрам с типом, через цинк – с третим типом;

3 ряд - Cu, Zn, Pb, CO₃, SO₄ и др.

4 ряд - Pb, As, Au, [As₂S₄]^2-, [Sb₂S₄]^2- и др.

3 и 4 тип – полисульфидные, причем в 4 типе – преобладают комплексные ионы.

5 ряд - Sb, As, Hg, F – наименьшие температура и давление, минералы выпадают здесь из недиссоциированных растворов (этим объясняется позднее выпадение сульфидов сурьмы, ртути, мышьяка несмотря на высокую энергию их кристаллических решеток).

Изменение химических свойств гидротермальных растворов

• при отделении от очага растворы насыщаются фтором и хлором. Имеют низкие значения рН и являются кислыми;

• по мере продвижения растворы нейтрализуются за счет карбонатов и др., рН постепенно растет, образуются нейтральные или слабощелочные растворы. Выпадают минералы свинца, цинка и меди;

• вблизи поверхности при низкой температуре в растворах удерживаются ртуть, сурьма, мышьяк. Они выпадают из щелочных растворов.

В ходе гидротермального процесса наблюдается уменьшение от глубинных зон к поверхности величины кислородного потенциала. Кислород связывает минералы олова и вольфрама. Процессы идут в сероводородной, карбонатной и сульфидной среде. Давление – уменьшается от глубины к поверхности. В основном, последовательность кристаллизации минералов гидротермальных жил из условного единого раствора следующая (по схемам Линдгрена, Эммонса, Ниггли, Ферсмана и др.):

Схема последовательной кристаллизации минералов в гидротермальных жилах

1. молибденит

2. пирротин

3. касситерит

4. вольфрамит

5. самородный висмут (висмутин)

6. висмутовый блеск

7. шеелит

8. самородное золото

9. арсенопирит

10. пирит

11. халькопирит

12. станнин

13. сфалерит

14. галенит

15. сульфосоли висмута

16. сульфосоли сурьмы

17. сульфосоли мышьяка

18. уранинит

19. самородное золото (2)

20. теллуриды

21. антимонит

22. реальгар

23. аурипигмент

24. киноварь

3. Практическое значение продуктов постмагматических процессов

Продукты постмагматических процессов - рудные и нерудные месторождения. По продуктам –определение источника рудного вещества (глубинный-эндогенный, магма, мантия, осадочны на поверхности и др.).

ЛЕКЦИЯ №14

Основи геохімії систем. Геохімія метаморфогенних систем і процесів

1. Факторы и виды метаморфизма.

2. Минеральные фации метаморфических пород.

3. Основные минералогогеохимические черты метаморфических процессов

1. Факторы и виды метаморфизма

Метаморфизм – процесс преобразования осадочных и магматических горных пород под влиянием высоких температур и давлений.

По геологическим и другим условиям различают метаморфизм: региональный, контактовый, дислокационный. Моракушев подразделил метаморфизм на эндогенный и космогенный.Эндогенный метаморфизм связан с недрами Земли, космогенный – связанный с падением метеоритов на Землю, при этом образуются импактиты, которые состоят из алмаза, стишовита, рингвудита.

Процессы метаморфизма происходят в твердом состоянии, но бывают случаи, когда эволюция метаморфизма приводит, в конечном итоге, к образованию вторичной магмы.

С этим связаны процессы: ультраметаморфизм, палингенез, анатаксис

Ультраметаморфизм – процесс интенсивного регионального метаморфизма, который сопровождается частичным плавлением пород, перекристаллизацией, дифференциацией.

Палингенез – процесс переплавления первично магматических пород, т.е. процесс возрождения расплава. Термин введен финским геологом И.Седергольмом.

Анатексис - процесс плавления пород, до этого не проходивших стадию расплава (осадочных пород). Термин также введен И.Седергольмом.

Выделяют прогрессивный и регрессивный метаморфизм. Прогрессивный связана с увеличением температуры и давления, регрессивный – с уменьшением температуры и давления.

Если при повышении температуры и давления элементный состав твердой фазы существенно пород не меняется и характерен только привнос или вынос газообразных продуктов (H₂O, CO₂, O₂ и др.), то такой метаморфизм называется изохимическим.

Если в систему поступают и выносятся из нее не только газообразные, но и растворимые соединения (калий, натрий, кальций и др.), то метаморфизм называется аллохимическим.

Факторы метаморфизма: Температура, давление, время воздействия, растворы, диффузия вещества в твердой фазе, перекристаллизация, упорядочение структур, метасоматоз.

Температура – важнейший фактор метаморфизма. Метаморфизм протекает при температурах от 200^оС (фация зеленых сланцев) до 700^оС (гранулитовая фация). Частичное плавление с образованием палингенных гранитов происходит при температурах выше 700^оС.

Давление – быстро и систематически возрастает с глубиной, примерно 250-300 атм. на км.

Миграция веществ в жидкой фазе при метаморфизме считается бесспорной. Важнейшей легкоподвижной средой при этом является вода, она присутствует во всех горных породах и может перемещаться, в зависимости от состояния, определяемого температурой и давлением, как в жидком, так и в газообразном виде. Вместе с водой перемещаются и другие легкоподвижные компоненты, растворенные в ней – углекислый газ, борная кислота, фториды, хлориды и др.

В результате воздействия жидких и газообразных флюидов на горные породы в них происходят различные химические превращения, которые особенно ярко проявляются в случае метасоматоза. Также важны процессы выщелачивания отдельных минералов с выносом или переотложением их компонентов, процессы дегидратации и декарбонатизации, связанные с высвобождением воды и углекислоты из минералов при повышении температуры.