Минеральный состав. Главными типоморфными минералами грейзенов являются слюды, кварц,
топаз и реже альбит. К второстепенным и акцессорным минералам относятся
новообразованный K-Na полевой шпат, флюорит, берилл, касситерит,
вольфрамит. Реже встречаются андалузит, корунд и гранат
спессартин-альмандинового ряда.
Количественный минеральный состав грейзенов изменчив,
что было положено Р.Кюне (1970 г.) в основу их классификации. Преобладают
слюдяно-кварцевые и кварц-слюдяные разности с количеством слюды от 15 до 60 об.%, реже встречаются кварцевые и топазсодержащие грейзены. Редкие породы
с аналузитом и корундом, которые пространственно связаны с малыми интрузивами
гранит-порфиров, являются промежуточным звеном между грейзенами и вторичными
кварцитами.
Слюды грейзенов представлены мусковитом-фенгитом,
содержащим парагонитовую (натриевую) молекулу, или лепидолитом. Доля фтора в
слюдах всегда значительна и достигает в мусковите 2.5-3.0 мас.%, а в лепидолите 8.0 мас.%. Мусковит обычно
представлен несколькими разновидностями. Ранний мусковит псевдоморфно замещает
листочки биотита исходных гранитов и часто содержит ориентированные по
направлению плоскостей совершенной спайности включения рутила, флюорита и
пирита, возникшие за счет компонентов биотита. Солее поздняя разновидность
мусковита в виде чешуек различного размера входит в слюдяно-кварцевые
псевдоморфозы по полевым шпатам и корродируется топазом и поздним кварцем.
Кварц представлен двумя, а иногда и большим
количеством генераций. К раннему кварцу относятся крупные изометричные зерна,
которые, видимо, образуются за счет грануляции и последующей собирательной
перекристаллизации кварца исходных гранитоидов. Поздний кварц – это мелкие
причудливой формы выделения со ступенчато-извилистыми границами, замещающие
вместе с мусковитом полевые шпаты. Кварц II переполнен
газово-жидкими включениями с высокой минерализацией. Содержание NaCl
и других компонентов во включениях иногда достигает 20-40 мас.%.
Топаз наблюдается в виде зернистых агрегатов, кучных
гранобластовых скоплений, игольчатых или призматических кристаллов и
микрозернистых выделений сферолитового строения. Топаз относится к фтористой
разновидности с 13-18 мас.% фтора.
Плагиоклаз грейзенов представлен альбитом (An1-9), полевые шпаты (микроклин, реже ортоклаз) развиты во
внешних зонах метасоматических колонок или слагают поздние прожилки.
Турмалин (шерл) обычно окрашен в зеленовато-синий цвет
и резко плеохроирует от светло-коричневого по Np до
зелено-синего по Ng. Он приурочен к внешним зонам и является более
поздним по отношению к слюдам и кварцу.
Химический состав. Грейзенизация сопровождается привносом воды, Si, F, Li и реже B. Так, если среднее содержание воды
в неизменных гранитах составляет 0.6-0.7 мас.%, то в грейзенах оно достигает 2.3-3.0 мас.%, в среднем составляя 1.0 мас.%. Количество фтора, важнейшими
концентраторами которого являются топаз и слюды, возрастает от 0.1-0.2 мас.% в гранитах до 4.8 мас.% в топазовых грейзенах. Привнос SiO2 при грейзенизации устанавливается во всех случаях,
кроме мусковитовых грейзенов, в которых количество кремнезема по сравнению с
исходными гранитами несколько снижается. В кварцевых грейзенах содержание SiO2 максимально и достигает 89-94 мас.%. Литий и калий в начале процесса обычно накапливаются в слюдах, а на
конечных его стадиях выносятся вместе с алюминием. Кальций и магний при
грейзенизации выносятся.
Таким образом, для грейзенизации характерен привнос H+, F, Si, а также Li и B и
вынос Ca и Mg, к которым может добавляться Na и K при наиболее интенсивном
изменении.
Внешний облик. Благодаря обилию слюды, флюорита, топаза грейзены
легко определяются уже при макроскопическом изучении. От близких по
минеральному составу слюдяно-кварцевых метаморфических пород они отличаются
беспорядочным расположением чешуек слюды, сохранением реликтовых минералов,
структур и текстур исходных пород, присутствием многочисленных прожилков,
сложенных слюдами, кварцем и другими минералами. Грейзены окрашены в
светло-серый, серый, зеленовато-серый и зеленый цвета, присутствие топаза
придает им голубоватый оттенок. Текстуры метасоматитов разнообразны и во многом
зависят от строения исходных пород. Наиболее типичны массивная текстура, а
также полосчатая, пятнистая, брекчиевидная, плотная и ноздревато-пористая
текстуры.
Микроструктуры грейзенов зависят от интенсивности метасоматизма.
Можно проследить постепенные переходы от бластогранитовой, бастопорфировой и
бластопсаммитовой структур к гетеробластовой, грано- и лепидобластовой,
гломеробластовой и нематогранобластовой. Гранобластовая структура типична для
кварцевых и топазовых грейзенов. Гломеробластовая структура определяется
наличием скоплений зерен одного минерала, например, топаза или флюорита.
Турмалин-кварцевые грейзены обладают нематогранобластовой структурой.
Стадийность и зональность метасоматитов. Последовательность замещения
новообразованными минералами наиболее отчетливо устанавливается при
грейзенизации гранитов. Прежде всего становится неустойчивым биотит, который
превращается в агрегат мусковита, магнетита и флюорита. Олигоклаз испытывает
деанортитизацию, а позднее замещается мусковитом.
По иному протекает разложение K-Na полевого шпата. На первом этапе перекристаллизацию и
частичное замещение пластинчатым кварцем, проникающим по ослабленным
направлениям в полевой шпат и как бы клиньями расчленяющим его. В дальнейшем
полевой шпат испытывает альбитизацию и только после этого замещается
кварц-мусковитовым агрегатом. Таким образом, имеет место избирательное
замещение полевых шпатов мусковитом и относительная устойчивость калиевого
полевого шпата в кислотных растворах. Окончательное разложение калиевого
полевого шпата фиксирует переход от грейзенизированных гранитов к
кварц-мусковитовым грейзенам с гранолепидобластовой структурой.
Итак, последовательность замещения магматических
минералов гранитов такова:
Би ® Пл ® Кш.
При дальнейшем усилении грейзенизации становится
неустойчивым мусковит, который замещается кварцем и топазом; при этом формы
топазовых выделений могут быть самыми разнообразными: зерна, порфиробласты с
многочисленными ответвлениями, звездчатые скопления игольчатых или
призматических кристаллов. Грейзены с пятнистыми выделениями топаза обладают
гломеробластовой, порфиробластовой или нематобластовой структурами. В зонах
максимального изменения формируются кварцевые грейзены с гранобластовой структурой,
в которых топаз сохраняется редко и имеет вид разобщенных и корродированных
реликтов, иногда еще сохраняющих единую оптическую ориентировку. Одним из
наиболее поздних минералов грейзенов является флюорит, кристаллы которого
обладают причудливыми формами и цементируют мусковит и кварц поздних генераций.
В конечном итоге грейзенизация приводит к образованию кварца или агрегата
кварца и слюды.
Метасоматическая зональность наиболее отчетливо
выражена в жильных грейзеновых телах, которые имеют симметричное строение
относительно осевых жил или рудоконтролирующих трещин. В крупных грейзеновых
куполах зональность асимметрична по отношению к апикальной поверхности гранитов
и выражена менее отчетливо.
Типичная метасоматическая колонка была изучена в
районе Кураминского хребта Г.А. Лисициной и Б.И. Омельяненко в 1961 г.
0.
Гранит: Кв + Кш + Ол + Би + Мт
1.
Кв + Му + Кш + Аб + Мт
2.
Кв + Му + Кш + Аб
3.
Кв + Му + Кш
4а. Кв + Му
4б. Кв + То
5. Кв
Этот пример отражает тенденцию к образованию
существенно кварцевых метасоматитов во внутренних зонах. Породы зон 1-3
относятся к грейзенизированным гранитам, а зоны 4-5 являются собственно
грейзенами. Кварц-топазовая зона 4б во многих случаях не образуется. Между
внешними более мощными зонами колонки наблюдаются расплывчатые постепенные
переходы. Внутренние маломощные зоны характеризуются относительно четкими
границами.
В тылу метасоматической колонки может возникнуть и
мусковитовая зона. Подобные грейзены, образованные по редкометальным гранитам,
были изучены В.И. Коваленко (1969 г.)
0.
Гранит
1.
Кв + Кш + Аб + Би + Му
2.
Кв + Кш + Аб + Му
3.
Кв + Аб + Му
4.
Кв + Му + Флю
5.
Му + Флю
Для редких андалузитовых грейзенов Дальненского
гранитного плутона Казахстана Д.М. Захаровой (1956 г.) описана оригинальная
метасоматическая колонка, в которой андалузит занимает место топаза:
0.
Биотитовый гранит
1.
Кв + Кш + Пл + Би + Му
2.
Кв + Кш + Пл + Му
3.
Кв + Му + Кш
4.
Кв + Му + Анд
5.
Му + Анд
Если грейзены развиваются по гранитоидам повышенной
основности, то фронтальная зона метасоматических колонок часто бывает сложена кварц-хлоритовыми
пропилитами.
Центральные части зонально построенных грейзеновых
тел, содержащих мономинеральные кварцевые зоны, нередко пересечены
гидротермальными жилами, которые являются более поздними образованиями по
сравнению с грейзненами. Ответвления этих жил пересекают различные зоны
метасоматических колонок.
Жилы преимущественно сложены кварцем и в значительно
меньшем количестве слюдами и мусковит-жильбертитового ряда, хлоритом, альбитом
и ортоклазом. К жильбертитовой оторочке жил приурочены скопления берилла,
вольфрамита и висмутина. Образование жил обусловлено теми же кислотными
растворами, которые привели к возникновению грейзенов, а затем существенно
измелили свой состав и кислотность-щелочность при взаимодействии с вмещающими
породами и при понижении температуры.
Грейзеновые месторождения. Среди грейзеновых месторождений по преобладающей
рудной минерализации можно выделить следующие основные типы:
вольфрамит-топаз-кварцевый, касситерит-топаз-кварцевый и комплексный
вольфрамит-молибденит-топаз кварцевый.
С грейзенами связаны также имеющие важное промышленное
значение месторождения бериллия.
6.2 Фация
вторичных кварцитов
К фации вторичных кварцитов относятся продукты
интенсивного среднетемпературного кислотного метасоматоза, равновесные с
хлоридными растворами, которые содержат углекислоту и серу; pH
колеблется от 1 до 4. В этих условиях оказываются устойчивыми только кварц и
высокоглиноземистые минералы: корунд, андалузит, алунит, диаспор и другие.
Термин вторичный кварцит был введен в русскую геологическую литературу
Е.С. Федоровым и В.В. Никитиным в 1901 г., а позднее широко применялся Н.И.
Наковником для обозначения метасоматитов, возникших в процессе
поствулканической гидротермальной деятельности. Термин неудачен из-за своей
неопределенности; ми часто обозначают гидротермально-измененые породы разного
состава и генезиса.
Собственно вторичными кварцитами целесообразно
называть метасоматиты, содержащие не менее 50% кварца. При
меньшем количестве кварца правильнее говорить о кварц-корундовых,
кварц-андалузитовых, кварц-алунитовых метасоматитах. Если кварц становится
второстепенным минералом, то речь может идти о корундовых, андалузитовых и
алунитовых метасоматитах.
Исходные породы. Вторичные кварциты формируются по вулканогенным, вулканогенно-осадочным
и интрузивным породам кислого и среднего составов; особенно податливы при
изменении пористые туфы.
Условия залегания метасоматитов. Вторичные кварциты приурочены к центрам
преимущественно наземного кислого и среднего вулканизма и образуют массивы,
измеряемые километрами в поперечнике. Такие массивы чаще всего обладают
изометричной формой в плане и грубо концентрическим зональным строением,
которое может осложняться разнообразными ответвлениями вдоль тектонических
нарушений. Будучи породами, обогащенными кварцем, вторичные кварциты устойчивы
к процессу выветривания, и сложенные ими массивы часто выделяются в рельефе,
образуя возвышенности с ребристыми скалистыми склонами, зубчатыми гребнями и
острыми пикообразными вершинами. В депрессиях между скалами и по периферии
массивов вторичных кварцитов развиты аргиллизиты и другие рыхлые породы.
Неравномерное ожелезнение придает этим породам характерную пеструю окраску с
чередованием белых, желтых и красных пятен.
В сложно построенных массивах вторичные кварциты
занимают либо центральные зоны, либо располагаются вокруг ядер
кварц-калишпатовых метасоматитов и серицитолитов. По периферии массивов
развиваются широкие ореолы пропилититов или аргиллизитов.
Минеральный состав. Главными новообразованными минералами вторичных кварцитов являются
кварц, серицит (мусковит), андалузит, алунит K2Al6(OH)4(SO4)4, корунд, диаспор, пирофиллит Al2[Si4O10](OH)2
и самородная сера.
К второстепенным и акцессорным минералам относятся
пирит, гематит, рутил, топаз, зуниит, флюорит, турмалин, дюмортьерит, лазулит и
барит.
Типоморфными минеральными ассоциациями вторичных
кварцитов являются сочетания кварца с алунитом, диаспором, корундом, а также с
самородной серой. Парагенезисы кварц + андалузит и кварц + серицит могут
появляться не только во вторичных кварцитах, но и в грейзенах, березитах,
серицитолитах, пропилитах, что затрудняет отнесение метасоматитов к тому или
иному виду. В качестве дополнительного критерия, подтверждающего принадлежность
кварц-андалузитовых и кварц-серицитовых метасоматитов к вторичным кварцитам,
могут служить включения или прожилки диаспора, пирофиллита, алунита. В близких
по составу пропилитах содержатся хлорит, карбонат, эпидот и альбит.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6
|