Геохимия эндогенных процессов.

7.1.1.Магматический процесс. Эндогенные процессы формирования руд и горных пород теснейшим образом связаны с магатизмом, с эволюцией магматического расплава, образующего в литосфере очаги. Магматический процесс включает в себя ряд очень сложных проблем, в том числе проблему происхождения магмы.

Среди различных групп изверженных горных пород наибольшим распространением пользуются основные (преимущественно эффузивные) и кислые (преимущественно интрузивные) образования. Происхождение основной магмы связывают с базальтовой оболочкой Земли или же источником основной магмы считают верхнюю мантию, из которой по глубинным разломам магма поступает в литосферу.

Кислая магма, дифференциация которой обусловливает разнообразие пород, имеет полигенную природу. Выделяют: 1) ювенильную магму; 2) гранитную магму, образующуюся в результате дифференциации основного (базитового) расплава; 3) мигму – продукт мигматизации горных пород в зоне регионального метаморфизма.

Образование гранитов обязано нескольким петрогенетическим процессам: 1) ортомагматическому (кристаллизация ювенильной магмы); 2) анатексису – кристаллизации магмы (мигмы) – силикатного расплава, образовавшегося в зоне регионального метаморфизма; 3) гранитизации, протекающей в твердом состоянии под влиянием специфических гранитизирующих флюидов, в результате воздействия которых осадочные породы трансформируются в граниты.

Эволюция магмы обусловлена рядом геохимических процессов: 1) гравитационной дифференциацией, связанной с изменением плотности расплава в гравитационном поле Земли, что сопровождается и изменением химического состава магмы в вертикальном сечении; 2) кристаллизационной дифференциацией – изменением химизма расплава в результате начавшейся кристаллизации; 3) ассимиляцией вмещающих пород; 4) ликвацией – разделением гомогенного (однородного) расплава на два несмешивающихся расплава – силикатный и сульфидный (1.222–228, 199–210; 3.104–121).

7.1.2.Пегматитовый процесс.Образование пегматитов связано с кристаллизацией остаточного силикатного расплава или перекристаллизацией материнских пород под воздействием щелочных флюидов. Пегматиты образуются в генетической связи со всеми группами изверженных пород, однако, наиболее распространены гранитные и щелочные (нефелинсодержащие) пегматиты, из которых более полно изучена геохимия первых. А.Е. Ферсман гранитоидные пегматиты разделил на 10 типов, характеризующихся своими минералого-химическими особенностями (1.228–229; 3.131–140).

7.1.3.Гидротермальный процесс. Гидротермальные растворы – это горячие водные растворы, в составе которых мигрируют химические элементы. В состав этих растворов входит ювенильная (магматогенная), вадозовая (метеорная), метаморфогенная и захороненная вода. Такими же полигенными являются и рудные элементы гидротерм. Отложение растворенного вещества может быть обусловлено несколькими причинами, приводящими к понижению растворимости вещества – снижением температуры или давления, потерей растворителя, изменением рН или еН среды, распадом комплексных соединений, коагуляцией золей и т.д. Исследования последних лет убедительно показали гетерогенную природу воды гидротермальных растворов и источников рудного вещества.

В формировании рудных (сульфидных) месторождений большую роль играет режим серы. В зависимости от температуры и давления изменяются парагенетические ассоциации минералов, а в ряде случаев – облик кристаллов некоторых минералов (кальцит, полевой шпат и др.) (1.229–236; 3.151–159).

7.1.4.Метасоматический процесс. Метасоматические процессы проявляются в преобразовании горных пород, заключающемся в изменении их химического состава. Все метасоматические реакции протекают в твердой фазе в результате воздействия высокоминерализованных водных растворов в условиях интенсивной миграции химических элементов. Метасоматоз (метасоматизм) – многостадийный процесс. В результате метасоматических преобразований формируются скарны, происходит грейзенизация, серицитизация, пропилитизация, лиственизация, беризитизация и другие изменения пород. Выделяют метасоматоз магматической и постмагматической стадий. Метасоматозу подвергаются и силикатные и карбонатные породы (1.276–278; 2.141–143; 3.159–173).

7.1.5.Региональный метаморфизм. Метаморфизмом называются процессы, протекающие в глубинах Земли в условиях высоких температур и давлений, являющихся его главными факторами. Метаморфические растворы играют второстепенную роль, способствуя увеличению скорости химических реакций. В отличие от всех других эндогенных процессов региональный метаморфизм имеет место при избытке свободной энергии в окружающей среде.

Региональный метаморфизм, подобно метасоматозу, протекает в твердом состоянии, если же появляется жидкая силикатная фаза, то такой процесс называется ультраметаморфизмом.

В условиях узкого интервала температуры и давления формируется закономерная ассоциация минералов, называемая метаморфической фацией. На минеральный состав её влияет химизм метаморфизуемого субстрата. Различают метаморфизм прогрессивный, протекающий в условиях повышения температуры и давления, и регрессивный (диафторез) развивающийся в условиях понижающейся температуры и давления.

Элементы-примеси в условиях регионального метаморфизма ведут себя различно. Часть их довольно инертна, другие же могут образовывать концентрации в виде месторождений. В результате регионального метаморфизма появляются минералы, обладающие высоким запасом внутренней связанной энергии с высокой механической прочностью, что обусловлено поглощением избыточной свободной энергией метаморфизуемого субстрата, одновременно с этим выделяются легко подвижные метаморфогенные водные растворы, выносящие из области метаморфизма подвижные химические элементы. Эти растворы вместе с выносимыми химическими элементами могут входить в состав гидротермальных растворов (1.276–289; 2.190–198).