Лекция 17. Продукты метасоматоза Руды: Au Ag W

Лекция 17. Продукты метасоматоза Руды: Au Ag W Pb Zn U Li Sn Zr Ta Nb Метасоматоз: Типы Виды Зональность K-Na Si Ca-Mg B, F, Cl, CO 2 Fe Mo Be Cu Co Ni Hg

17 -00 Схема образования метасоматитов

Эволюция представлений о метасоматозе 17 -2 Этап Автор К. Ф. Науманн Петрографический Г. де Сенармон А. Добрэ, С. . Девиль XIX Установил химическое взаимодействие раствора с минералом, вызывающее псевдоморфное замещение. Выполнили эксперименты по воздействию пара на стекла и другие твердые вещества. 1933 19371953 Определил метасоматизм как всякое замещение горных пород с изменением химического состава в экзогенных и эндогенных условиях, при почти одновременности растворения старых и отложения новых минералов, при сохранении твердого состояния. 1958 В лабораторных условиях впервые воспроизвели метасоматическую зональность (при комнатной температуре и атмосферном давлении). Ю. В. Казицын В. Н. Москалева В. А. Рудник 19702000 Определили метасоматизм как геологическое явление, стоящее в одном ряду с гипергенезом, седиментогенезом, магматизмом и метаморфизмом по той роли, которую они играют в формировании земной коры В. Г. Боголепов 19652006 Выделил в метасоматизме тропоморфный этап (смена псевдоморфных структур метаморфогенными) Д. С. Коржинский Я. И. Ольшанский С. А. Брусиловский Тропохимический XVIII Вклад Описал процесс одновременного капиллярного растворения и отложения, при котором новый минерал может расти в теле исходного минерала или минерального агрегата при постоянном объеме. В. Линдгрен Химический Дата

17 -3 Основные положения теории метасоматического процесса 1. Разная миграционная способность элементов ( подвижность) - высоко (K и Na), средне (Ca, Mg и Fe) и низко (Al и Si) подвижные; 2. Породы остаются в твердом состоянии во время всего процесса изменения состава (одновременность расворения и новообразования); 3. Процесс выноса-привноса вещества происходит в тонких пленках флюида (образование псевдоморфоз –разная подвижность K, Na – Al, Si 4. Ширина зон метасоматических колонок зависит от: а) коэффициентов диффузии (I тип), б) насыщенности и скорости продвижения растворов (II тип); 5. Границы зон резкие, минеральный состав их постоянен, зоны растут одновременно по всей колонке; 6. Состав зон усложняется от центра к периферии: при переходе от зоны к зоне исчезает (или появляется) по одному минералу; 7. В целом процесс метасоматоза неравновесен, однако локальное равновесие достигается в отдельных точках внутри каждой зоны.

17 -4 Типы и виды метасоматоза Типы: А) Субнейтральный (ранняя щелочная стадия) Б) Кислотный (стадия кислотного выщелачивания) В) Щелочной (поздняя щелочная стадия) Виды: По В. Г. Гольдшмидту (Учет состава исходных пород) А) силикатно-кварцевых и карбонатных пород Б) сульфидных и соляных месторождений По П. Эскола: А) Щелочной, Б) Кальциевый, В) Железо-магнезиально-силикатный Г) Углекислотный, Д) Метасоматоз с привносом Si, B, Li, F и S Современная концепция: А) Щелочной (калиевый, натровый) Б) Близнейтральный (магнезиальный, известковый, железистый) В) Кислотный (кремнистый) Г) Борный, хлорный, серный и др.

17 -5 Щелочные метасоматиты Минералы в метасоматической колонке при альбитизации Bt гранитов Зоны метасоматической колонки Порода Bt гранит Фронтальные Промежуточные Тыловые Магнетит Калишпат Микроклин Биотит Рибекит Эгирин Кварц Кварц Олигоклаз Альбит Альбит Минералы в метасоматическая колонке при альбитизации Nf сиенитов Порода Nf сиенит Зоны метасоматической колонки Фронтальная Промежуточные Тыловая Пироксен Микроклин Нефелин Биотит, пироксен Эгирин Альбит Альбит Примечание. Здесь и далее в аналогичных таблицах: синим – исходные породы и минералы, красным – новообразованные минералы

Кремнекислотные метасоматиты 17 -6 Аргиллизиты, пропилиты, кварц-гидрослюдистые, кварц-алунитовые и кварцевые метасоматиты вторичные кварциты, грейзены, эпидозиты Минералы в обобщенной метасоматической колонке при кислотном выщелачивании Породы Диориты, риолиты, туфы Зоны метасоматической колонки Фронтальная Промежуточные Тыловые Амфибол Хлорит Стекло Серицит Плагиоклаз Альбит Пирофиллит Калишпат Ортоклаз Андалузит Алунит Кварц Кварц Минералы в метасоматической колонке при грейзенизации гранитов Зоны метасоматической колонки Порода Гранит Фронтальная Промежуточные Тыловые Магнетит Олигоклаз Альбит Биотит Мусковит Калишпат Топаз Кварц Кварц

Метасоматическое преобразование известковых скарнов 17 -7 Минералы в биметасоматической колонке известковых скарнов Породы Продукты биметасоматоза Известняк, мрамор Экзоскарн Кальцит Околоскарновый метасоматит Породы Кальцит Эндоскарн Граниты, диориты Волластонит Гранат Пироксен Плагиоклаз Калишпаты Плагиоклазы Амфиболы

Минералы в биметасоматической колонке для магнезиальных скарнов больших глубин 17 -8 Продукты биметасоматоза Порода Доломит Кальцифир Скарн 2 Скарн 1 Доломит Кальцит Шпинель Форстерит Пироксен Граниты, гнейсы Пироксен Кварц, калишпаты, плагиоклазы, кварц, биотит, амфиболы Шпинель Форстерит Околоскарн. метасоматит Кальцит Шпинель Породы Доломит Плагиоклаз Минералы в биметасоматической колонке для магнезиальных скарнов умеренных и малых глубин Порода Доломитовый мрамор Доломит Продукты биметасоматоза Кальцифир Доломит Кальцит Форстерит Шпинель Периклаз Породы Скарн Метасоматит Граниты, гнейсы Форстерит Шпинель Пироксен Кварц, калишпаты, плагиоклазы, кварц, биотит, амфиболы Плагиоклаз

17 -9 Схема расположения грейзеновых тел (по И. Григорьеву) Вмещающие породы Граниты 1 – объемная грейзенизация гранитов и вмещающих пород, 2 - грейзены ранней стадии, 3 - грейзены поздней стадии http: //dic. academic. ru/pictures/enc_geolog/619. jpg

17 -10 Гидротермальные прожилки в метасоматите 1 см 1 3 4 2 1 – роговик, 2 – метасоматит, 3 – околожильные изменения, 4 – кварцевые прожилки

17 -11 Гидротермальные кварц-калишпатовые прожилки в метасоматите 1 3 2 1 см 1 - метасоматит, 2 – калиевый полевой шпат, 3 - кварц Из коллекции А. А. Оболенского

17 -12 Потенциальная рудоносность метасоматитов Равновесная среда и стадия (по Жарикову и др. , 1998, с дополнениями) Характерные и сопутствующие рудообразующие элементы Метасоматиты Березиты Au, Cu, Pb, Zn Известковые скарны Fe, Co, Cu Магнезиальные скарны Fe Аргиллизиты As, Au, Ag Пропилиты Zn, Pb, Cu Кислотного выщелачивания Вторичные кварциты Cu, Au (Ag, Mo, Hg, Sb, Pb, Zn, S) Грейзены Be, W (Sn, Mo, Li, Cs, TR) Щелочная (K, Na) Альбититы Li, Sn, W Позднещелочная Фениты Nb, Ta, Zr Листвениты Au, Hg Близнейтральная (Ca, Mg, Fe) Раннещелочная Кислотная (Si) (Co, Ni, U, Hg, As, Sb) (Mo, W, Sn, As, B) (Cu, Zn, Sn, Be, Mo, W, B) (Pb, Zn, Cu, Mo, W, U, Hg) (Ag, Au, Hg, As, Sb) (Nb, Ta, TR, Zr, Ве, U, Th, РЗЭ) (TR, Th, U) (Co, Cu)