книги из ГПНТБ / Чесноков, Б. В. Относительный возраст минеральных индивидов и агрегатов

Таким способом нами установлено, что во многих случаях письменные граниты в пегматитах образуются при росте бруско-

{001} + {010} + {201}, а

более поздней — {ПО} +

+{010} + {101} + {001}

■своеобразными акцессориями роста. В пирамиде нарастания основной грани кристалла акцессорные грани образуют собст­ венные пирамиды нарастания [35]. Изучая эти мелкие пирамиды нарастания, можно получить сведения об эволюции рельефа граней при росте кристалла.

Иногда доступно и прямое наблюдение «древнего» рельефа граней, например, когда часть «древней» грани законсервирова­ на под наросшим на нее кристаллом (рис. 53). Подобная кон­ сервация поверхности грани под включением (наросшим на грань в один из перерывов ее роста) может произойти на любом этапе роста кристалла.

У некоторых кристаллов наблюдается отслаивание частей кристалла по границам зон роста. В таких случаях становится доступным прямое наблюдение палеорельефа граней [62].

НЕСОПРИКАСАЮЩИЕСЯ МИНЕРАЛЬНЫЕ ТЕЛА

Если нет признаков замещения, то в зональных структурах нарастания и обрастания минералы внутренних зон будут более ранние, чем внешних. Это относится, в частности, к включениям, располагающимся по разным зонам роста кристалла (рис. 54). Подобные соотношения минералов не представляют редкости.

Во многих случаях минеральные тела, наиболее измененные, являются и более ранними. Например, при сосуществовании ■сильно деформированных тел и тел без следов деформаций можно предположительно считать первые более древиими. Если недеформированные тела в этом случае сложены минералами, вообще легко поддающимися деформациям, то подобное заклю­ чение будет более вероятным. Аналогичным образом могут

59

быть использованы следы растворения, оплавления и т. д. Ос­ ложнения в подобных случаях весьма разнообразны и данные признаки играют сугубо вспомогательную роль.

Известно, что npi-r определенных усло­ виях внешней среды (чаще всего при изме­ нениях температуры} кристаллические тела испытывают поли­ морфные превращения,, их также можно ис­ пользовать для опреде­ ления относительноговозраста минералов. Например, в пегмати­ тах встречаются кри­ сталлы кварца с ядра-

зуются обильными двойниками по дофинейскому закону, в то время как в окружающих их внешних зонах кристаллов наб­ людается лишь слабая трещиноватость и меньшее количество двойников [6]. Вместе с описанными кристаллами в одних и тех же друзовых полостях наблюдаются меньшие по размерам кристаллы кварца без ядер, образовавшиеся после превраще­ ния. Подобные соотношения обычны в пегматитах Волыни.

Следует иметь в виду, что и одновременно растущие кри­ сталлы нередко имеют разные размеры из-за различия в ус­ ловиях питания.

Последовательность образования кристаллов можно опреде­ лить также и по эволюции их кристаллографических форм, как это описано для кальцита [1] и магнетита [58].

скольку нередко одновременно образовавшиеся кристаллы име­ ют совершенно разную форму.

ПРИЗНАКИ ЗАМЕЩЕНИЯ МИНЕРАЛОВ

При замещении раннего минерала поздним происходит уменьшение массы раннего минерала и одновременное увеличе­ ние массы позднего: поздний минерал, таким образом, растет в

60

твердой среде. При обычном замещении минералы, по-видимо- му, контактируют через тонкую пленку раствора. При метасоматическом замещении химические составы замещаемого и замещающего минералов различны и процесс сопровождается лривносом и выносом вещества.

Граница замещаемого минерала с замещающим (фронт за­ мещения) состоит из фронта растворения (замещаемая поверх­ ность) и фронта отложения (растущая поверхность). При мета- ■соматическом замещении происходит более или менее активное передвижение вещества вдоль фронта замещения путем ин­ фильтрации или диффузии.

Замещение избирательно развивается в участках, имеющих те или иные дефекты, и в этом отношении аналогично раство­ рению. Со стороны гладких, совершенных граней кристаллов замещение развивается в последнюю очередь или вообще не происходит, а наиболее активно оно идет в деформированных участках минеральных тел. Это естественно, поскольку такие участки наиболее доступны для растворов, с участием которых идет замещение. В деформированных частях кристаллов также

•аккумулируется часть энергии, вызвавшей деформацию, и от этого система становится менее устойчивой. В участках дробле­ ния значительную роль в увеличении интенсивности замещения играет большая пористость и дисперсность частей замещаемого тела. В ряде случаев преимущественное развитие замещения кристалла прямо связано с количеством пор в разных его ча­ стях [45].

Преимущественное развитие замещения в наиболее дефект­ ных частях индивидов позволяет детально изучить строение и внутреннюю морфологию последних. Влияние конкретных де­ фектов кристаллической структуры минералов (дислокации, вакансии и т. д.) на ход замещения еще недостаточно изучено.

Как специфические виды замещения можно рассматривать полиморфные превращения, метамиктный распад и некоторые другие процессы.

ЖИЛЫ ЗАМЕЩЕНИЯ

Жилы замещения чаще образуются путем замещения стенок трещин и вследствие этого в общем мало отличаются по морфо­ логии от жил заполнения. Однако детали морфологии их на­ много сложнее, поскольку очень часто границы жил имеют не­ ровный характер и сопровождаются ответвлениями, «заливами», «карманами» и т. п.

Выше (см. рис. 26,6) были показаны различия в формах про­ тивоположных стенок у жилы замещения, которые проявляются тем сильнее, чем дальше зашел процесс замещения. Так, в слу­ чае сложной жилки замещения халькопирита (черное), секущей кальцит (рис. 55), последний избирательно замещается вдоль

61

спайности и с ясностью выступает при этом несоответствие фор­ мы противоположных стенок, особенно в местах утолщения

щественного замещения их выступающих частей и в типичных случаях наследующие ориентировку строения замещаемого тела (рис. 57).

В составе жил замещения участвуют метакристаллы и псев­ доморфозы. Иногда жилы замещения целиком сложены хорошо образованными метакристаллами и их границы с замещаемым телом представляют грани метакристаллов (рис. 58). В отличие от жил заполнения слагающие их кристаллы растут от осевой части жилы в сторону ее контактов, почему в них иногда четко выражены зоны геометрического отбора в осевых частях жилы,, а не вблизи контактов, как в случае жил заполнения. По тер-

62

типологии В. Д. Никитина [44], ограненные части кристаллов краевых зон жил замещения являются друзами замещения.

Поверхность соприкосновения жилы замещения с замещае­ мым телом имеет сложный рельеф, детальное изучение которо­ го показывает, что он

фоз и метакристаллов.

делах объема и формы минерала, подвергающегося псевдоморфизации». Минеральные тела, возникающие таким путем, на­ зывают псевдоморфозами замещения. Они возникают за счеттел любой формы и размера: кристаллов, зерен, агрегатов, а также животных и растительных остатков и изготовленных че­ ловеком предметов.

При изучении псевдоморфоз в первую очередь устанавлива­ ют сам факт наличия псевдоморфозы и пытаются определить природу замещенного тела, что не всегда удается.

Псевдоморфизация кристаллов чаще всего развивается вдоль

63-

кие детали рельефа граней кристаллов (например, при заме­ щении пирита лимонитом). Во многих случаях детали рельефа исходного тела уничтожаются.

Форму замещенного тела может фиксировать другой мине­ рал, который выделился в виде корки на границе этого тела до псевдоморфизации и сам замещению не подвергался.

Р е л и к т ы с т р о е н и я ( в н у т р е н н и е р е л и к т ы ) . Особо важное значение имеют уцелевшие при замещении ре­ ликты исходного кристалла с характерной для него ориенти­ ровкой (рис. 60). В псевдоморфозе, изображенной на рисунке, одинаковая ориентировка реликтов уста­ навливается по особенностям морфологии полисинтетических механических двойников в исходном кристалле.

Для определения ориентировки реликтов можно использовать разнообразные свой­ ства замещаемого кристалла: его оптиче­ ские, магнитные, электрические свойства, зональность и секториалы-юсть, двойники, разнообразные деформации, включения

монокристалл, а иное тело, общность ори­ ентировки его реликтов также можно уста­ новить по общим чертам их формы и стро­ ения.

При псевдоморфизации нередко унаследуется зональность и секториалы-юсть кри­ сталлов.

Подобные реликты строения особенно убедительны, если ис­ ходный минерал замещается агрегатом новообразованных зе­ рен: несоответствие их размеров и формы деталям унаследо­ ванной морфологии (например, зональности) имеет решающее значение.

Отдельные зоны роста кристалла часто замещаются избира­ тельно. Например, известно интенсивное замещение централь­ ных частей кристаллов и слабое — периферических, что при­ водит к образованию своеобразных «коробчатых» псевдомор­ фоз. Последние напоминают формой скелетные футлярообразные кристаллы. Однако стенки «коробчатых» псевдоморфоз с внут­ ренней стороны несут явные следы замещения, а стенки фут­

деформации исходного кристалла, например,.-трещины спайности или отдельности. Если поздний минерал сложен агрегатом зе­

рен, то будет видно явное несоответствие размеров и ориенти­ ровки этих зерен с унаследованными трещинами исходного кри­ сталла. Примером являются псевдоморфозы тонкозернистого натроярозита по крупным зернам пирротина из нефелин-полево- шпатовых пегматитов Вишневых гор. В этих псевдоморфозах сохраняется очень четкая отдельность по {0001}, присущая пир­ ротину данного месторождения.

Известны также случаи унаследования определенных пла­ стических деформаций, например, станинном или халькопири­ том механических полисинтетических двойников замещаемогоими сфалерита [27].

Большой интерес представляет унаследование закономерных включений, содержащихся в исходном кристалле, которое мы попытаемся охарактеризовать на примере псевдоморфоз по

предполагать замещение с унаследованием этой системы вклю­ чений.

Более сложный случай представляют гомоосевые псевдо­ морфозы канкринита по нефелину, в которых кристаллографи­ ческая ориентировка нефелина наследуется канкринитом (рис. 61,6). В этом случае невозможно даже распознать заме­ щение, если не учитывать дополнительные признаки.

Примерами псевдоморфизации с унаследованием включе­ ний могут также служить селективные замещения рудных мине­ ралов, образующих графические и мирмекитовые срастания.

Унаследование незакономерных включений при замеще­ нии — явление еще более распространенное. Эти включения также можно использовать в качестве одного из признаков псевдоморфоз, особенно когда они многочисленны и в своем размещении отражают форму и размеры замещенного тела

(рис. 62).

66

для прямого наблюдения и могут выявляться лишь после приме­ нения таких специальных методов анализа, как микрорентгенография, микрозондирование и т. п.

ПАРАМОРФОЗЫ И МЕТАМИКТНЫЕ ТЕЛА

П а р а м о р ф о з ы образуются при полиморфных превраще­ ниях кристаллических веществ. Широко известны параморфозы низкотемпературного а-кварца (тригональный) по кристаллам высокотемпературного (3-кварца (гексагональный).

Если симметрия кристаллов полиморфных модификаций ве­ щества существенно различна — параморфозы узнаются отно­ сительно легко, как например, в случае удлиненно-пластинча­ тых параморфоз ромбической серы по моноклинной сере, ко­ торые резко отличаются по форме от обычных кристаллов ромбической серы из тех же месторождений [32]. В таких слу­ чаях обнаруживается несоответствие между симметрией кри­ сталлического вещества и симметрией внешней формы тела, слагаемого этим веществом. Если же структуры полиморфных модификаций близки, а образуемые ими кристаллы сходны по форме, определить параморфозу почти невозможно.

Характерной деталью многих параморфоз являются так называемые двойники превращения, проявляющиеся в форме си­ стем веретенообразных полосок, часто перекрещивающихся, но почти никогда не сопровождающихся изгибами и скольжениями. Таковы двойники превращения в станнине, возникающие при переходе его высокотемпературной кубической модификации в низкотемпературную тетрагональную [51]. Решетчатые двойни­ ки превращения станнина близко напоминают известные двой­ ники микроклина.

Полиморфные превращения некоторых минералов идут с заметным изменением объема. Так, при a "Z Р переходе в квар­ це объем кристалла изменяется на 0,86%- Общее уменьшение объема кристалла кварца при его охлаждении от 600° до 300°С составляет около 4,5%. Это приводит к образованию обильной трещиноватости параморфоз а-кварца по р-кварцу [6].

Если полиморфное превращение сопровождалось увеличени­ ем объема кристалла, вокруг параморфозы в окружающих ми­ нералах может наблюдаться венчик радиальных трещин, по­ добно трещинам около метамиктных минералов (см. рис. 64).

силикаты, ряд окислов ниобия и тантала и другие). С течением времени радиационное повреждение кристаллической структу­ ры становится столь значительным, что кристалл превращается

68