Лекция 11 Исследование пространственных и временных взаимоотношений между

Лекция 11 Исследование пространственных и временных взаимоотношений между минералами и минеральными ассоциациями

Главный смысл топоминералогических исследований заключается в изучении пространственных и временных взаимоотношений между минералами и минеральными ассоциациями и в восстановлении полной кристаллизационной истории ТМО разного масштаба ( от минеральных индивидов до минералогических провинций). Генеральная задача: Ø создание пространственно-временных моделей объектов, которые представляют собой синтез временно-минералогических и пространственно-минералогических моделей.

Методы исследования: v онтогенетический анализ, v парагенетический анализ, v формационный анализ, v корреляционный анализ и др. Они позволяют прямым или косвенным методом судить о взаимоотношениях минералов во времени и пространстве.

Онтогенетический метод изучения пространственно- временных взаимоотношений минералов Сущность метода: определение истории минеральных индивидов и агрегатов на основе изучения их морфологии и внутреннего строения (текстурно-структурный или морфолого-анатомический анализы) с опорой на общие эволюционные закономерности минералообразования. Принцип онтогенетического метода: каждый минеральный индивид в своей истории проходит через последовательные стадии: Ø зарождение Ø рост Ø изменение Ø разрушение Øисчезновение

Минеральный индивид Восстановление последовательных событий истории минерального индивида (кристалла, зерна) сводится к выявлению его анатомического строения и к исторической расшифровке его анатомической картины. Основными элементами анатомии кристаллов, имеющими ростовую природу, являются плоскости нарастания граней (зоны роста) ( пирамиды нарастания граней (секторы роста ), блоки разориентации (ростовая мозаичность ) ),

Минеральный агрегат Восстановление истории минеральных агрегатов проводится на основе анализа взаимоотношений между минеральными индивидами, слагающими агрегат. Последовательность кристаллизации минеральных индивидов, слагающих минеральный агрегат, определяется на основе критериев относительного возраста минералов: критерий одновременного роста, критерии последовательного роста (нарастания и обрастания минералов), критерий относительного идиоморфизма минералов, критерий пересечения, критерий замещения (закон включения).

Критерий одновременного роста Критерии одновременного роста соприкасающихся минеральных индивидов основаны на анализе границ между минеральными индивидами. Главным признаком одновременного роста двух минеральных индивидов считается наличие индукционных границ между ними. Индукционные границы характеризуются наличием индукционной штриховки, которая образуется в результате пульсационных колебаний относительных скоростей роста соприкасающихся кристаллов.

Индукционные границы состоят из индукционных граней и ребер, образующих штриховку, и псевдограней, которые эта штриховка покрывает (рис. 16). Индукционные грани представляют собой элементарные плоские площадки соприкосновения одновременно растущих кристаллов. Они бывают трех типов: 1) случайной ориентации со сложными индексами, 2) закономерной ориентации с простыми индексами (собственные грани кристалла), 3) с отпечатками граней соседнего кристалла.

Критерии последовательного роста (нарастания и обрастания минералов) Критерии последовательного роста минеральных индивидов основаны на анализе распределения центров их зарождения в пространстве и анализе границ между индивидами. Основной критерий последовательного минералообразования – это критерий нарастания и обрастания минералов. Минерал А, нарастающий на минерал Б или обрастающий его, является более поздним. Если удается найти положение центра зарождения нарастающего индивида или группы индивидов на поверхности индивида-субстрата, то их относительный возраст можно считать безошибочно определенным.

Большое значение для определения относительного возраста минералов имеет анализ границ срастания. Границей срастания в этом случае всегда является собственная поверхность более раннего, обрастаемого минерала. Она отпечатывается на более позднем минерале со всеми особенностями своего рельефа. На анализе границ основан критерий относительного идиоморфизма минералов: в минеральных телах выполнения более поздний минерал ксеноморфен по отношению к более раннему.

Пирит – шеелит – галенит – кварц. На рис. 19 пирит имеет идиоморфную форму и является самым ранним, за ним кристаллизовался шеелит (зерно шеелита не имеет собственной огранки, находится в срастании с притом, часть его границ подчинена границам кристаллов пирита). Следующим образовался галенит – он нарастает на шеелит, его нижняя граница ровная и повторяет верхнюю границу зерна шеелита, а верхняя часть зерна галенита имеет собственную идиоморфную форму. Последним кристаллизовался кварц, зерна которого имеют ксеноморфную форму. Проведя подобный анализ, можно восстановить и записать последовательность образования минералов от более ранних к более поздним. В приведенном примере последовательность образования минералов была следующей: пирит – шеелит – галенит – кварц.

Критерий пересечения если минерал А выполняет трещины в минерале Б (т. е. пересекает его). То он является более поздним. Весьма надежный критерий. Перечисленные критерии относятся к категории ростовых критериев, которые обусловлены свободным ростом минералов в телах выполнения.

Критерий замещения (закон включения) Этот критерий является менее определенным, поскольку для выяснения условий формирования минерального индивида или агрегата (свободный рост или замещение более раннего минерала) необходимо опираться на совокупность признаков. Минеральные тела замещения от тел выполнения отличает направление роста: тела выполнения растут от стенок полости к ее середине, тела замещения, наоборот, развиваются от какой-либо области питания во все стороны. Наиболее обычные минеральные тела замещения – это метакристаллы, параморфозы и псевдоморфозы. Общим критерием замещения минерала А минералом Б является присутствие в более позднем минерале (Б) реликтовых включений более раннего минерала (А). Это так называемый «закон включения» . Для псевдоморфоз и параморфоз характерно и несоответствие внешней формы минерала характеру слагающего их кристаллического минерала.

Какие минералы выбираются для анализа пространственных закономерностей? v минералы - члены изоморфных рядов с широкой смесимостью (они отличаются большой изоморфной емкостью и связанными с изоморфизмом значительными изменениями свойств – карбонаты, сульфиды и др. ) vминералы, отражающие условия кристаллизации дефектностью своей кристаллической структуры (дефекты и связанные с ними свойства – кварц, флюорит и др. )

Пространственное изменение пробности россыпного золота по площади россыпного узла (по А. И. Скрябину) Позволяет прогнозировать качество золотин в россыпях Область минимальных значений пробности совпадает со штоком биотитовых гранитов и с его ореолом

Использование конституции и свойств минералов как источников генетической информации Минералы в особенностях своего состава, строения и свойствах фиксируют все изменения, которые происходят в минералообразующей среде. Поэтому изменчивость конституции и свойств минералов является основой для познания их генезиса. Для получения и расшифровки генетической информации разработан ряд специальных методов: Øминералогическая термометрия и барометрия, Øанализ типоморфизма минералов, Øпарагенетический анализ, Øгенетико-информационный анализ.

Использование минералов как индикаторов рудоносности Основано на установлении прямых или косвенных связей в образовании широко распространенных минералов с более локально проявленными процессами рудообразования Рудообразующие процессы формируют не только рудные тела, но и широкие ореолы нерудных минералов вокруг них (пример – кварцевые, карбонатные, слюдяные ореолы вокруг гидротермально-метасоматических месторождений)

Чаще всего нерудные минералы в этих ореолах содержат в повышенных количествах элементыпримеси, состав которых соответствует составу рудных тел. Эти элементы-примеси и являются индикаторами рудоносности.

Благодарю за внимание