metasomatism.ru

Группа генетически родственных метасоматических формаций, связанных с гранитоидным магматизмом глубинных зон

б. Магнезиальные скарны

Основная масса магнезиальных скарнов возникает в магматическую стадию в тесной связи с процессами гранитизации. В этом отношении их можно было бы рассматривать как фацию метасоматитов, связанных с гранитизацией, специфика которых обусловлена тем, что вмещающие породы представлены доломитами. Однако магнезиальные скарны в абиссальных условиях частично формируются также в раннюю стадию послемагмати-ческого этапа, а в магматический этап не только в связи с гранитоидами, но также в связи со щелочными и основными породами. Таким образом, магнезиальные скарны имеют более широкий спектр условий формирования. Данное обстоятельство, как и специфика состава этих пород и особенно их металлогеническая и геохимическая специализация, позволяет выделять магнезиальные скарны в качестве самостоятельной метасоматической формации.

Типоморфные минералы магнезиальных скарнов — клинопироксены, форстерит, шпинель, магнетит, кальцит; для умеренных глубин характерен также периклаз, а для больших глубин — энстатит, гиперстен, плагиоклаз, калиевый полевой шпат.

+ /

+.*•\ +

Рис. 15. Положение магнезиальных скарнов магматической стадии фации умеренных глубин.

Магнезиальные скарны магматической стадии. Образуются они на различных уровнях глубинности, за исключением субвул-канических приповерхностных условий (Жариков, 1968₂). Их формирование происходит при взаимодействии доломитов с растворами, вызывающими гранитизацию вмещающих толщ, либо выделяющимися из жидкой и кристаллизующейся магмы. Эти растворы привносят в доломиты кремний, алюминий, железо, выносят углекислоту, частично магний и кальций. По составу магнезиальный скарн оказывается ближе к граниту, чем доломит, и, следовательно, сущность процессов здесь та же, что и при формировании кремпещелочных метасоматитов, связанных с гранитизацией. Поэтому вполне правомочно мнение тех исследователей, которые магнезиальные скарны, образующиеся в связи с процессами гранитизации, рассматривают как фацию формации кремнещелочных метасоматитов. В. А. Рудник (1975), в частности, указывает, что породы, относимые к формации магнезиальных скарнов, представляют собой продукты различных фаций формации кварц-ортоклазовых метасоматитов.

Среди магнезиальных скарнов распространены преимущественно залежи, приуроченные непосредственно к контакту доломитов с магматическими породами (рис. 15). Как указывает В. А. Жариков (1968₂), мощность залежей варьирует от сантиметров до сотен метров, однако наиболее обычны тела мощностью от одного до нескольких десятков метров.

Образование магнезиальных скарнов в магматическую стадию доказывают следующие факты: 1) магматические породы, контактирующие с магнезиальными скарнами, не подвергаются магнезиальному скарнированию; 2) магнезиальные скарны пересекаются апофизами и жилками магматических пород, не несущих следов магнезиально-скарновых изменений; 3) в связи с образованием магнезиальпых скарпов магматические породы претерпевают такие эндо-контактовые изменения (изменение котектических соотношений и состава расплава), которые происходят в условиях существования жидкого расплава (Жариков, 1968₂).

В условиях больших глубин магнезиальные скарны развиваются не только в контактах с интрузивами, но и на значительном удалении от них в контактах с различными алюмосиликат-ными породами (гнейсами, сланцами), причем последние также скарнированы (рис. 16). При полном замещении доломитов скарнами далеко не всегда удается однозначно доказать, что они образованы в основном по доломитам.

Наложение же скарновых минералов на алюмосиликатные породы позволяет некоторым исследователям рассматривать магнезиальные скарны и скарнированные породы как продукты базификации, предполагая, что магний, железо и кальций высвобождаются при гранитизации, происходящей на более глубоких уровнях. Однако, как пока- _{рис 16} положение магнезиальных скар-зывают детальные исследования, широ-    нов абиссальной фации.

Кое развитие «базифицированных пород» 1 — граниты; 2 — мигматиты; 3 — гнейсы; 4 — характерно ЛИШЬ ДЛЯ районов, где зна- доломиты; 5 - экзоскарны; 6 - эндоскарны

чительно распространены доломиты.

Для магнезиальных скарнов фации больших глубин не характерны абис-софобные минералы (периклаз, монтичеллит).

Заметные отличия магнезиальных скарнов фации высоких глубин, кроме значительно больших масштабов развития, выражаются также в строении колонок. Характерно постоянное присутствие пироксен-плагиоклазовых пород и широкое распространение гиперстена. Наиболее обычны следующие колонки:

1.    Алюмосиликатная порода (гранит, мигматит, скарнированный гнейс) пироксен-плагиоклазовая порода (пироксен 4- плагиоклаз) пироксеновый скарн (пироксен 4- шпинель -f- кальций -* форстеритовый скарн (форстерит -j- шпинель -j- кальцит) кальцифир (форстерит -|- шпинель -j- кальцит -j- доломит) ->- доломит.

2.    Алюмосиликатная порода-*- гиперстен плагиоклаз-*- гиперстен + шпинель форстерит шпинель -*. форстерит шпинель + кальцит -)- доломит ->- доломит.

При скарнировании гнейсов по данным Л. И. Шабынина (1960) наиболее обычны два типа колонок:

1.    Аподоломитовый магнезиальный скарн -*- шпинель-пироксеновый скарп -*-пироксен-плагиоклазовая околоскарновая порода -*■ скарнированный гнейс -*- гнейс.

2.    Аподоломитовый магнезиальный скарн -*- гиперстен-плагиоклазовый скарн -*-гиперстен-ортоклазовая порода скарнированный гнейс -> гнейс.

Образование эндоскарнов сопровождается привносом магния, выносом кремния, незначительным выносом глинозема.

Мощности отдельных зон обычно невелики — от нескольких сантиметров до нескольких метров (исключая зону кальцифира, достигающую десятков метров). Однако ввиду интенсивного проявления на площади многочисленных фронтов замещения в связи с неоднократным переслаиванием гнейсов и доломитов общая мощность магнезиально-скарновых зон достигает сотен метров, а общая площадь проявления процесса — десятков километров.

Для умеренных глубин характерны следующие метасоматические колонки:

1.    Магматическая порода пироксеновый скарн ((пироксен -j- шпинель + кальцит) форстеритовый скарн (форстерит + шпинель кальцит) ->- кальцифир (форстерит -f- пшияель + кальцит -f- периклаз) -*• доломит.

2.    Магматическая порода -> пироксеновый скарн (пироксен -j- шпинель) форсте-рит-диопсидовый скарн (форстерит + диопсид -j- шпинель) ->- форстеритовый скарн или кальцифир (форстерит + пшинель -f- периклаз + кальцит) -*■ доломит.

Для мезоабиссальных условий колонки аналогичны, только вместо пери-клаза характерен диопсид.

Формирование магнезиальных скарнов магматической стадии происходит преимущественно в интервале температур 650—850° С (Жариков, 1968₂).

Магнезиальные скарны после магматической стадии. В условиях больших глубин образование магпезиальных скарнов продолжается и в послемагматическую стадию. Это объясняется тем, что только в абиссальных условиях в эту стадию магний обнаруживает инертное поведение. Поэтому послемагматические магнезиальные скарны встречаются исключительно в пределах древних щитов. В условиях умеренных глубин магнезиальные скарны послемагматической стадии отсутствуют. Здесь отмечается лишь изменение магнезиальных скарнов магматической стадии, выражающееся в обравовании прожилков оливина, пироксена, развитии гумитов, серпентина и особенно в широкой флогопитизации скарнов.

Послемагматическое образование скарнов обосновывается проявлением магнезиального скарнирования гранитов и пегматитов.

Механизм формирования послемагматических магнезиальных скарнов существенно отличается. Глинозем и кремнезем здесь раствором не привносятся. При просачивании растворов по контакту доломитов и алюмосиликатных пород они здесь обусловливают их реакционное взаимодействие. В результате кремнезем начинает мигрировать в сторону доломитов, а кальций и магний в сторону алюмосиликатной породы. В условиях застойного или медленного просачивания растворов по порам пород возникают биметасоматические диффузионные скарны. В случае движения растворов по разрывным нарушениям, секущие доломиты и алюмосиликатпые породы, перемещение компонентов происходит на более значительные расстояния. В результате образуются кон-тактово-инфильтрационные скарны. Во многих случаях имеет место комбинация биметасоматических диффузионных и контактово-инфильтрационных скарнов.

По составу магнезиальные скарны послемагматической стадии более разнообразны. В. А. Жариковым (1968₂) выделено четыре типа колонок:

1.    Алюмосиликатная порода <— пироксен, плагиоклаз (или ортоклаз), скаполит пироксен, скаполит пироксен, шпинель пироксен ->- форстерит, кальпит доломит.

2.    Алюмосиликатная порода <— пироксен, плагиоклаз (или ортоклаз), скаполит <— пироксен, скаполит <— пироксен, паргасит <— пироксен, шпинель «— пироксен —> форстерит, кальцит —> доломит.

3.    Алюмосиликатная порода <— пироксен, плагиоклаз (или ортоклаз), скаполит <— пироксен, скаполит ч-пироксен, флогопит -<- флогопит пироксен-»- форстерит, кальцит -*• доломит.

4.    Алюмосиликатная порода пироксен, плагиоклаз (или ортоклаз), скаполит —► пироксен, скаполит —► пироксен, паргасит —► пироксен, флогопит —► флогопит —► пироксен —► форстерит, кальцит -► доломит.

Стрелки, направленные влево, отделяют зоны эндоскарнов, вправо — экзоскарнов.

Характерно, что привноса глинозема в экзоскарновую зону не происходит, этим послемагматические магнезиальные скарны отличаются от скарнов магматической стадии. Температурные условия их формирования характеризуются интервалом 450—600° С.

На магнезиальные скарпы накладываются разнообразные более поздние изменения. Выделяются минералы, связанные с послемагматическим магнезиальным скарнообразованием и представляющие продукты завершенных стадий процесса (сопряженные ассоциации минералов), и минералы, связанные с наложением известкового скарнового процесса. К процессам, сопряженным с послемагматическим магнезиальным скарнообразованием, относятся флого-питизация, гумитизация, амфиболизация, серпентинизация, хлоритизация, бруситизация. С сопряженными процессами связано магнетитовое, людвигито-вое (боратовое) и флогопитовое оруденение.

Магнезиальные скарны служат исключительно благоприятной средой для более позднего оруденепия. Взаимодействие со скарнами кислотных растворов приводит к их быстрой нейтрализации, которая обусловливает отложение в скарнах рудных элементов. Так, наложение па скарны грейзенизации, березитизации, пропилитизации приводит к образованию шеелит-молибдено во го, шеелит-сульфидного, бериллиевого, полиметаллического, полисульфидного и золото-халькопиритового оруденения.