Метаморфические контактного типа
Магматические ультракислые
Пегматиты (франц. pegmatite, от греч. pégma, родительный падеж pégmatos — скрепление, связь, нечто сплочённое) — ультракислые изверженные преимущественно жильные горные породы. Для них характерны:
· крупные размеры слагающих минералов, среди которых преобладают минералы с легколетучими компонентами (вода, фтор, хлор, бром и другие);
· разнообразный минеральный состав, куда входят не только главные минералы, общие для пегматитов и материнских пород, но и минералы редких и рассеянных элементов: Li, Rb, Cs, Be, Nb, Ta, Zr, Hf, Th, U, Sc и др.
· наличие большого количества минералов, образующихся в процессе метасоматического замещения и гидролиза полевых шпатов.
Кислотность более 75%. Химический состав: полевые шпаты, чаще всего калиевые, кварц, слюда; возможно присутствие берилла, бавенита, турмалина. Цвет розовый, красноватый, светло-серый, желтоватый и др.
Структура полнокристаллическая, крупнозернистая. В пегматитах часто развиваются своеобразные структуры закономерного прорастания полевого шпата правильно ориентированными зернами кварца — пегматитовая (графическая) структура. Текстура эвтектоидная. Удельный вес 2,5-2,7 г/см3 .
Форма залегания жилы, штоки, линзы. Размеры пегматитовых жил сильно варьируют и могут достигать нескольких километров в длину при нескольких метрах по мощности.
Практическое применение:
§ используется как недорогой поделочный камень;
§ пегматитовые жилы являются основным источником полевых шпатов, используемых в керамической и стекольной промышленности;
§ слюды и пьезокварц, часто содержащиеся в пустотах центральных частей пегматитовых жил, применяются в электротехнической промышленности.
Метаморфические контактного типа
Явления термо-контактового метаморфизма чаще всего сопровождаются пневматолитовым метаморфизмом, т. е. явлением изменения горных пород под влиянием циркуляции газов и паров. Среди легкоподвижных летучих компонентов чаще всего присутствуют галоиды, связанные с кремнеземом, железом и алюминием, сульфиды различных металлов и т. п.
При пневматолитово-контактовом метаморфизме карбонатных пород образуются особого типа породы – скарны, состоящие из известково-силикатных минералов: диопсида, волластонита, гроссуляра, авгита, эпидота, анортита; нередко присутствуют флюорит и апатит. Со скарнами связаны также железные руды и ряд редких и рассеянных элементов, благодаря чему они часто являются объектом эксплуатации как полезные ископаемые.
Породы, образованные при пневматолитово-контактовом метаморфизме, отличаются друг от друга по составу вновь образованных минералов. Вблизи контакта появляются высокотемпературные, т. е. кристаллизующиеся при высокой температуре, минералы, по мере удаления от контакта возникают все более и более низкотемпературные. Так, во внутренних частях зоны контактового метаморфизма появляются пироксен-амфибололитовы и гранатовые породы, которые затем заменяются актинолито-эпидотовыми и цоизитовыми. Меняется также соства рудных минералов. С пироксен-гранатовыми породами связаны магнетитовые и гематитовые железные руды, а с актинолит-эпидотовыми — сульфидные руды меди, свинца и цинка.
Пары и газы, охлаждаясь, образуют горячие растворы, которые метаморфизуют породу, — происходит гидротермальный метаморфизм. Вступая в реакции с боковыми породами, гидротермальные растворы изменяют их; очень часто при этом безводные минералы боковых пород переходят в водные соединения.
Гидротермальному метаморфизму подвергаются как осадочные породы, вмещающие интрузии, так и сами интрузивные породы. Ультраосновные породы подвергаются процессу серпентинизации (озмеевикования), при котором оливин (Mg, Fe)2 SiO4 и пироксены Mg2 (Si2O6 )переходят в серпентин Mg6 (Si4O10 )(OH)8, в результате чего образуется змеевик — плотная темно-зеленая, иногда желтоватая порода. Вследствие бокового давления она часто бывает трещиновата, с зеркалами скольжения по поверхностям трещин.
Под влиянием углекислых термальных растворов происходит оталькование и лиственитизация ультраосновных пород. При отальковании из оливина образуется тальк, по следующей схеме:
4 (Mg, Fe)2 SiO4 + H2O +3CO2 ----> Mg3 [Si4O10 ][OH ]2 + 3MgCO3 + Fe2O3
оливин тальк магнезит
Тальк — минерал листоватый, чешуйчатый и под влиянием динамометаморфизма порода часто превращается в тальковые сланцы.
Процесс лиственитизации состоит в замещении змеевиков карбонатами при выделении свободного кремнезема. Листвениты представляют собой массивные светло-желтые или зеленые породы, состоящие из крупных зерен кварца и карбоната с тонкими чешуйками мусковита.
Под воздействием гидротермальных растворов плагиоклазы и амфиболы в основных породах преобразуются в минералы группыгруппы эпидота. Следует различать эпидотизацию с образоваванием собственно эпидота Са2(А1,Fе)3Si3О12[ОН] и соссюритизацию с образованием соссюрита — скрытокристаллической разности цоизита Са2А13Si3О12[ОН]. Здесь же происходит процесс хлоритизации, т. е. образования зеленых листоватых слюдоподобных минералов группы хлоритов из класса силикатов.
В результате метаморфизма основных и средних пород в большом количестве образуются зеленые листоватые минералы, способствующие образованию зеленых сланцев.
Гидротермальный (совместно с пневматолитовым) метаморфизм кислых пород – гранитов и их аналогов – приводит к образованию грейзенов. Процесс грейзенизации заключается в разложении полевых шпатов на кварц и слюды под действием перегретых растворов, богатых газами. Вновь образовавшаяся порода (грейзен) состоит обычно из крупных блестящих листочков слюды и зерен кварца, среди которых часто скапливаются кристаллы пирита, арсенопирита, молибденита, вольфрамита, флюорита, топаза, образовавшихся за счет газовых комgонентов. Поэтому грейзены обычно представляют большой промышленный интерес, особенно как вместилище руд олова, вольфрама и молибдена.
Одним из наиболее распространенных процессов при гиддротермальном метаморфизме является процесс серицитизации, т. е. образования из полевых шпатов скрыточешуйчатой разности белой слюды — серицита.
В осадочных породах под влиянием гидротермальных растворов также развиваются процессы гидротермального метаморфизма. Глинистые породы, как и магматические, могут хлоритизироваться и серицитизироваться. Доломиты способны отальковываться, процесс происходит по следующей схеме:
3(Ca,Mg)(CO3)2 + 4SiO2 + H2O ----> Mg3 [Si4O10][OH]2 + 3CaCO3 + 3CO2
доломит тальк
Очень характерны для осадочных и туфогенных пород процессы окварцевания, сульфидизации, а также алунитизации с образованием алунита КА13(SiO4)2(ОН)6. Процесс алунитизации происходит обычно в средних и основных туфах под влиянием сернокислых фумарол — таково, например, происхождение алунитизированных пород в Заглике на Малом Кавказе, в районе Берегова в Закарпатье и т. д.
Процессы контактового метаморфизма очень разнообразны, и образующиеся в связи с ними породы весьма многочисленны.
Контактовый метаморфизм в областях развития интрузивных пород очень широко распространен, но площади, занятые метаморфизованными породами, все же относительно невелики, так как они располагаются только в виде узких полос вблизи интрузий и связанных с ними гидротермальных жильных образований.
Контактовые роговики.
В результате воздействия алюмосиликатных расплавов на близкие по составу, силикатные или алюмосиликатные осадочные породы (песчаники, алевролиты, аргиллиты, кремнистые сланцы) образуются контактовые роговики.
Текстура плотная массивная беспорядочная. Цвет белый, буровато-, розовато-, светло-, тёмно-серый до чёрного, тёмно-зелёный. Структура мелкозернистая.
Характерна значительная прочность и раковистый излом. Прочность исключительно высокая.
Состоит из кристаллов кварца, биотита, полевых шпатов, граната, иногда роговой обманки, пироксена, магнетита.
От пород регионального метаморфизма роговики отличаются прежде всего своим геологическим положением — приуроченностью к интрузивным массивом. Если обнаженность территории хорошая, удается наблюдать постепенный переход от контактовых роговиков к их неизмененным аналогам — песчаникам и алевролитам.
Кроме того, преобразования, которым подвергается порода при контактовом метаморфизме связаны главным образом с прогревом, приводящем к отжигу, поэтому для пород контактового метаморфизма характерны однородные массивные текстуры, отсутствие сланцеватости, идиоморфизм зерен и отсутствие внутризерновых дислокаций.