metasomatism.ru

г. Известковые скарны

Известковые скарны возникают в зоне высокотемпературного контактового ореола интрузий в результате реакционного взаимодействия алюмосиликатных и карбонатных пород при участии послемагматических растворов ранней стадии. Однозначно устанавливается более позднее образование известковых скарнов по отношению к магнезиальным.

Известковые скарны связаны с разнообразными по составу интрузивами (за исключением гипербазитов). Основная масса известковых скарнов тем не менее связана с гранитоидами. В отличие от магнезиальных, извьстковые скарны в условиях больших глубин не образуются; для них характерны гипабиссальные и мезоабиссальные условия. Типоморфными минералами скарнов являются пироксены ряда диопсид — геденбергит и гранаты ряда гроссуляр — андрадит. Кроме них характерны волластонит, родонит, везувиан, эпидот, скаполит, плагиоклаз, ортоклаз; встречаются монтичеллит, мервипнит, значительно реже сперрит, мелилит, куспидин, кюстерит, бустамит.

Для конкретных месторождений характерны определенные парагенезисы минералов, отражающие условия их образования. Основная масса известковых скарнов относится к биметасоматическому типу. Биметасоматоз осуществляется на контакте карбонатных и алюмосиликатных пород (или других пород, резко обогащенных кальцием и магнием). Под воздействием послемагматических растворов начинается реакционное взаимодействие резко неравно-

.. Г-v•>>7"Л    r/.s'.;.';

г~~|г

>

пгз

Ш*

*. <5*

->д*

Рис. 39. Положение биметасоматических (диффузионных) известковых скарнов.

1 — граниты; 2 — кварц-слюдяные сланцы (кварциты, песчаники и т. д.); 3 — известняки; 4 — экзоскарны

5 — эндоскарны

Рис. 40. Положение контактово-диффузионных и контактово-инфильтрационных скарнов в зоне контакта гранитов и известняков.

1 — граниты; 2 — известняки; з — разрывные нарушения; 4 — воны трещиноватости; 5 — экзоскарны;

в — эндоскарны

весных по составу пород, возникает встречная диффузия глинозема и кремнезема, с одной стороны, и кальция, с другой. Некоторые компоненты, в частности железо, привносятся раствором.

В случае горизонтального положения контакта алюмосиликатных и карбонатных пород диффузия компонентов вниз будет замедляться, а вверх ускоряться течением самого раствора. Соответственно мощность эндоскарнов над прослоем известняков окажется больше, чем под ним (рис. 39).

В зонах высокой проницаемости скорость движения растворов значительно возрастает, и, соответственно, перенос компонентов осуществляется на большие расстояния. В результате вдоль трещин и зон трещиноватости возникают контактово-инфильтрационные скарны, прослеживающиеся «по падению на сотни метров. Если форма биметасоматических скарнов соответствует форме контакта карбонатных и алюмосиликатных пород, ю форма контактово-инфиль-трационпых скарнов подчеркивает особенности строения тектонических зон (рис. 40).

Случаи образования исключительно диффузионных или только инфильтра-ционных скарнов сравнительно редки. Как правило, имеет место комбинация диффузионных и инфильтрационных скарнов (рис. 41). В целом диффузионный механизм преобладает над инфильтрационным, так как в условиях высоких температур* известняки ведут себя достаточно пластично, а это не благоприятствует образованию трещин и зон трещиноватости.

В сторону от контакта с интрузивным массивом в скарнах проявляются две тенденции: а) попижение в них концентрации тех компонентов, которые привносятся раствором, и повышение компонентов, заимствуемых из пород; б) смена более высокотемпературных ассоциаций более низкотемпературными.

Гу|у_ч1-- i-i I

- -Г- V~-___if ~ ~

-    ~ V ~ ~ ~ - ф ~ - ~_A

_____• W    ^    ^    — i'• ~    — /

~ ~l    ~ -■:'/■+ ~ ~y~

—_^ /:_^ТЧ»* •_.-MLfXy&Urr,--ГГ---T

•;vs«?iiVii'v• • • i¹*• • - •-j

Й _ i; - ~ -•:/& ~ - - ~ -A

:* _ ~ -.•.•£* - _ _ ~ V7: *-*.j.*.» g., •7Уг‘-*-~‘-^,т7* «‘/‘•‘ft¹ T*?.* • у * ~. у¹ *

~i’~‘ — I ~ ~ - - ~ -// ~ ~

+ + +	1	~ —	2
• • • • •	ч	wm* i

Рис. 41. Пространственные соотношения биметасоматических и инфильтрационных скарнов в пачке переслаивания алюмосиликатных и карбонатных пород.

1 — граниты; г — гнейсы; 3 — мраморы; 4 — экзоскарны; s — эндоскарны; 6 — разрывные нарушения

Наиболее распространены пироксен-гранат-волластонитовая (550—750° С), пироксен-гранатовая (500—550° С), гра-нат-эпидотовая (450—500° С) фации; меньше распространена пироксен-эпи-дотовая (350—450° С). Важно подчеркнуть, что для пироксьн-эпидотовой фации характерны безглиноземистые гранаты типа андрадита (Жариков, 1968 ₂).

В зависимости от температуры, а также от химической активности вполне подвижных компонентов в растворе (Na, К, Mg, Fe) возникают разнообразные метасоматические колонки.

Приведем некоторые тины зональности биметасоматических скарнов.

I.    Карбонатная порода волласто-нит салит ■<- диопсид, плагиоклаз <- а.ио-мосиликатная порода.

II.    Карбонатная порода -> салит •>-диопсид, плагиоклаз <- алюмосиликатная порода.

III.    Карбонатная порода -»■ гранат гранат, плагиоклаз диопсид, плагиоклаз-*-алюмосиликатпая порода.

Для более низкотемпературных фаций характерны колонки с эпидотом:

IV.    Карбонатная порода -► пироксен -<-ортоклаз, эпидот *- алюмосиликатная порода.

V. Карбонатная порода -*- пироксен -> гранат -*■ пироксен, гранат пироксен, эпидот -«- эпидот ортоклаз, эпидот алюмосиликатная порода.

Для контактово-инфильтрациопных экзоскарпов характерна следующая колонка (сверху вниз): карбонатная порода родонит -осалит-v геденбер-гит -*■ андрадит.

Контактово-инфильтрациопные эндоскарны встречаются реже, но характеризуются большим разнообразием состава. Характерны следующие типы колонок (сверху вниз):

1.    Алюмосиликатная порода пироксен, плагиоклаз, ортоклаз -► пироксен, плагиоклаз пироксен (или плагиоклаз), гранат -> гранат.

2.    Алюмосиликатная порода -> пироксен, плагиоклаз, ортоклаз (или скаполит) -> пироксен, скаполит пироксен, гранат (или скаполиг) -> гранат.

3.    Алюмосиликатная порода -> пироксеп, плагиоклаз, ортоклаз -> пироксен, ортоклаз пироксен (или ортоклаз), гранат -> гранат.

С формированием известковых скарнов сопряжено образование промышленных концентраций железа, кобальта, мышьяка, меди. Магнетитовое, кобальтин-магиетитовое, саффлорит-глаукодот-арсенопиритовое и пирротиновое оруденение известковых скарнов формируется как результат естественной эволюции тех же растворов, под воздействием которых происходило скарно-образоваыие. К сопряженным относятся процессы андрадитизации, актиноли-тизации, эпидотизации и хлоритизации известковых скарнов.

Большов промышленное значение имеют наложенные руды, формирующиеся в результате взаимодействия кислых растворов стадии кислотного выщелачивания с основной средой скарнов. Таким образом, известковые скарны, как и магнезиальные, являются исключительно благоприятной вмещающей средой, своего рода геохимическим барьером, для оруденения.

К наложенному типу относятся шеелит-молибденитовое, шеелит-сульфид-ное, бериллиевое, полиметаллическое, медное, полисульфидное, боросиликатное, золотое и урановое оруденение скарнов. Часто магнезиальные скарны частично замещены известковыми. Отмечаются случаи пространственного совмещения сопряженных и наложенных руд. Их разделение производится на основе тех критериев, которые необходимы и достаточны для доказательства генетической связи измененных пород и руд. Эти критерии рассмотрены в разделе, посвященном определению понятия околорудная измененная порода.