На примере марганцевых осадочных месторождений выяснено зако номерное изменение парагенетических ассоциаций минералов в осадках в зависимости от физико химических условий формирования осадков на дне бассейнов. В прибрежных мелководных участках распространены наиболее богатые кислородом соединения четырехвалентного марганца, которые по мере удаления от береговой линии постепенно сменяются карбонатными соединениями двухвалентного марганца в сопровождении редких сульфидов железа. В мелководных участках осадконакопление, очевидно, происходило в условиях доступа кислорода, растворенного в морской воде, до некоторой глубины, тогда как в более глубоководных участках имели место недостаток кислорода, разложение органических остатков с образованием углекислоты и отчасти сероводорода, за счет которых, очевидно, и образовались карбонаты и сопровождающие их сер нистые соединения. В результате возникли так называемые фации раз личных по составу руд (окисных и карбонатных). По видимому, анало гичные же соотношения различных по составу осадков существуют и в месторождениях железа, для которых давно уже известны фации окис ных, силикатных и карбонатных руд.

3. К органогенным, или биогенным, осадкам, образующимся в результате сложных процессов жизнедеятельности организмов, относятся известняки, состоящие из скелетных образований морских животных, диатомиты, сло женные преимущественно кремнистыми скелетами диатомей, каустобиоли ты (от греч. каустос — горючий), возникшие главным образом за счет расти тельных и отчасти животных организмов (например, ископаемые угли, горючие сланцы, нефти, горючие газы, твердые битумы и пр.).

Органогенные осадки могут возникать путем накопления скелетов от мирающих животных (ракушняки) или тканей высших или низших расте ний (торф, сапропель). Они могут также являться результатом самой жиз недеятельности организмов, например анаэробных бактерий, разлагающих органические остатки или сульфаты, в процессе чего в конце концов обра зуются скопления серы. Наконец, за счет продуктов деятельности бакте рий могут возникать желвакоподобные образования, как это в лаборатор ных условиях было доказано для ферробактерий.

При последующем перерождении одни из этих осадков превращают ся в неорганические продукты (например, известняки, фосфориты), дру гие же остаются органическими соединениями (каменные угли и др.).

Региональный метаморфизм и связанные с ним процессы минералообразования

Наиболее сильные изменения как эндогенных, так и экзогенных обра зований наступают при так называемом региональном метаморфизме, когда вследствие тектонических перемещений целые области верхних участ ков земной коры могут оказаться в глубинных условиях, т. е. в условиях

148 Общая часть

сильно повышенных температур и давлений или в условиях мощного про явления горообразующих процессов.

В этих условиях весьма существенно меняется минеральный состав горных пород и руд, а также их свойства и внешний облик. Химический состав при метаморфизме остается неизменным, в отличие от метасо матоза, исключение составляют лишь два компонента — вода и угле кислота. Образовавшиеся в экзогенных условиях богатые водой соеди нения превращаются в безводные или бедные водой (например, опал переходит в кварц, лимонит — в гематит или магнетит и т. д.). Одновре менно происходит перекристаллизация вещества (например, органоген ный известняк превращается в мрамор с уничтожением прежних струк турных особенностей). Во многих породах, в том числе в изверженных, происходит полная перегруппировка компонентов с образованием но вых минералов. Некоторые минералы, такие как гипс, самородная сера, каменная соль и др., совершенно не встречаются в метаморфических толщах. Химические реакции под влиянием высокого давления и тем пературы стремятся идти в сторону образования минералов с уменьшен ным объемом и повышенным удельным весом. Парагенезис минералов зависит не только от состава метаморфизующихся пород, но и в значи тельной мере также от глубины, на которой происходит метаморфизм, т. е. от термодинамических условий.

Сами породы под влиянием сильных динамических воздействий пре вращаются в сланцы, способные раскалываться на пластинки и плитки (гли нистые сланцы, аспидные сланцы, слюдяные сланцы, гнейсы и др.). Если метаморфизму подвергаются тонкослоистые оса

всамих окружающих породах, и примерно в тех же количественных соот ношениях. Лишь более редкие в породах — акцессорные минералы, содер жащие Ti, P, Cl, B и др., в трещинах встречаются в несколько больших ко личествах, чем в боковых породах. Соответствие минерального состава жил альпийского типа составу вмещающих пород позволяет считать, что минеральные компоненты были перенесены в полости непосредственно из метаморфизуемых толщ при участии флюидов или гидротерм, не связан ных, по видимому, с какими либо магматическими очагами. Пестрота ми нерального состава альпийских жил приводит к тому, что их выполнение трудно отнести к определенному узкому интервалу температур. Механизм перераспределения компонентов из боковых пород в открытые полости тре щин, как предполагается, связан с более высокой растворимостью в поро вых растворах породообразующих минералов, а присутствующих в виде мелких зерен акцессорных — в особенности, по сравнению с их раствори мостью в растворах полостей.

Тонкие трещины в метаморфических породах нацело выполняются минеральным веществом. Таковы, например, прожилки белого кальцита

всерых известняках, молочно белого кварца в красных яшмах и т. д. При этом размеры кристаллических зерен этих жилок всегда больше, чем

вокружающей породе.