Метаморфогенные месторождения

Общая характеристика, типы месторождений. Физико-химические условия образования, метаморфические фации и полезные ископаемые. Примеры месторождений: р егионально метаморфизованных, контактово-метаморфических, динамометаморфических, импактитовых.

Общая характеристика. Метаморфогенные месторождения образуются при разнообразных эндогенных процессах, с которыми связаны метаморфические изменения в структуре, минеральном и химическом составе горных пород, отличающиеся от их первоначального образования.

Месторождения делятся на метаморфизованные и метаморфические.

Метаморфизованные месторождения подверглись изменению одновременно с окружающими их породами в такой степени, что метаморфические признаки в форме, строении и составе тел полезных ископаемых оказываются доминирующими.

Метаморфические месторождения возникли вновь в процессе метаморфизма в связи с перегруппировкой минерального вещества метаморфизуемых пород.

Метаморфические процессы могут быть региональными и локальными. К локальным процессам относятся автометаморфизм, контактовый метаморфизм массивов изверженных пород, а также динамометаморфизм вдоль тектонических зон (сдвигов, надвигов).

Региональный метаморфизм развивается вследствие совокупного воздействия статической и динамической нагрузок горных пород, в обстановке повышающегося давления, температуры и воздействия различных минерализаторов, особенно воды. В крайних формах он переходит в ультраметаморфизм, обуславливающий выборочное или полное переплавление изменяющихся пород. Контактовый метаморфизм связан с преобразованием пород в статических условиях под влиянием высоких температур вблизи интрузий (рис.). Динамометаморфизм происходит под воздействием сильного одностороннего давления и высоких температур в разломах, зонах складчатости. Автометаморфизм – это изменения магматических пород в процессе их отвердевания (серпентинизация перидотитов, пропилитизация вулканогенных пород и др.). Импактный (ударный) метаморфизм возникает при падении крупных метеоритов на поверхность Земли и характеризуется преобразованиями структуры и минерального состава первичной породы под кратковременным воздействием высоких температур и давлений.

Метаморфизм может быть прогрессивным и регрессивным. Региональный метаморфизм, вызванный повышением температуры и давления, называется прямым, или прогрессивным, способствующим реакциям с выделением воды, углекислоты из минералов. Метаморфизм, который связан со сменой высокотемпературных минеральных ассоциаций низкотемпературными ассоциациями и приводит к обратному поглощению воды, углекислоты, называется обратным или регрессивным.

Метаморфизм разделяется также на изохимический и аллохимический. Изохимический (без привноса новых минералообразующих веществ) является типичным для прогрессивной стадии. Примером является образование мрамора по известнякам, кварцита по песчаникам. Аллохимический метаморфизм (с привносом новых веществ и изменением химического состава метаморфизующихся пород) наиболее характерен для регрессивной стадии метаморфизма. В таких условиях образуются метаморфогенные пегматиты в гранитогнейсовых комплексах.

Вследствие метаморфизма меняется и форма тел полезных ископаемых, возникают метаморфические текстуры и структуры.

Форма тел полезных ископаемых – сплющенная, пластообразная (рис.), ленто-, линзо-, жилообразные залежи сплошных руд.

Текстура вещества метаморфизованных месторождений полосчатая, плойчатая (рис.), сланцеватая. Структура - гранобластовая, листоватая, пластинчатая (рис.).

Минеральный состав метаморфизованных месторождений отличается переходом гидрооксидов в оксиды (лимонит-гематит, магнетит; псиломелан- браунит, опал – кварц фосфорит-апатит, уголь - графит).

Рис..Геологический разрез Криворожского железорудного бассейна в районе г. Кривой Рог. По Я.Н. Белевцеву с упрощениями:

1 - микроклиновые граниты; 2 - кварциты; 3 - кристаллические сланцы; 4 - железистые кварциты; 5 - тальк-карбонатный горизонт; 6 - альбитофиры; 7 - плагиограниты; 8 - тектонические нарушения.

Рис.. Плойчатая текстура железистого кварцита Криворожского месторождения

7 см

Рис.. Плойчатая текстура золотоносных сланцев из метаморфизованной россыпи Нестеровская).

Фото Вячеслава Озерова

Рис.. Гранобластовая структура железистого кварцита Михайловского месторождения (полированный шлиф в отраженном свете): 1 – магнетит, 2 – кварц

1 мм

Для минеральных ассоциаций метаморфогенных месторождений характерны минеральные парагенезисы соответствующей фации метаморфизма.

Геологический возраст. Метаморфогенные месторождения локального метаморфизма могут иметь различный возраст. Среди месторождений, связанных с региональным метаморфизмом, резко преобладают древние образования – докембрийские (архейские, протерозойские), раннепалеозойские.

Физико-химические условия образования, метаморфические фации и полезные ископаемые. Формирование месторождений происходит при высокой температуре, которой иногда сопутствует высокое давление, при участии минерализаторов – воды, углекислоты, сероводорода и других летучих соединений.

Температура рудообразования. Установлено, что нижняя граница регионального метаморфизма (по пределу устойчивости каолина) колеблется в пределах 450-500°С, переход от низкой к средней температуре (по исчезновению хлорита) – при 600°С, от средней к высокой температуре (по устойчивости мусковита) – при 700-750°С, а верхняя граница, установленная по парагенезису пироксена и гиперстена, – 900-950°С. Такие высокие значения не достижимы при простом погружении толщ горных пород и заключенных в них полезных ископаемых. Поэтому считается, что важным источником метаморфизма является периодически усиливающийся тепловой поток из недр Земли.

Давление при рудообразовании может достигать 1500-1700 МПа. Образование различных кристаллических сланцев происходит в пределах давлений 700-200 МПа.

Метаморфические фации и соответствующие им полезные ископаемые показаны на рисунке.

Рис. 2. Физические условия возникновения метаморфических фаций. По данным П.Эсколы, Н.Елисеева, В.Соболева, Ф.Тернера, Дж.Ферхугена и др. [1]:

1-6 – фации: 1 – цеолитовая, 2 – зеленосланцевая, 3 – амфиболовая, 4 – глаукофановая, 5 – гранулитовая, 6 – эклогитовая

Примеры месторождений. Классификация метаморфогенных пород и примеры месторождений каждого класса показаны в таблице 4.

Таблица 4

Классификация метаморфогенных месторождений[2]

Метаморфогенная серия
Группа	Класс	Типы месторождений
Метаморфизованная	1.Регионально-метаморфизованный	Железорудные, марганцевые, золото-урановые, апатитовые, колчеданные
2.Контактово-метаморфизованный	Железорудные, графитовые, корундовые скарнированные
Метаморфическая	1. Зеленосланцевый	Горного хрусталя, золото-кварцевые, мрамора, кварциты, кровельные сланцы
2. Амфиболитовый	Андалузитовые, кианитовые, силлиманитовые, наждака, амфибол-асбестовые
3. Гранулит-эклогитовый	Гранатовые, рутил-ильменитовые, флогопитовые
4. Импактитовый	Алмазные (?)

Примером регионально метаморфизованных рудных месторождений являются железистые кварциты Курской магнитной аномалии и Криворожского месторождения, марганцевые месторождения Индии, урансодержащие золотоносные конгломераты месторождения Витватерсранд (ЮАР) сделать гиперссылку на Статья_Золотоносные конгломераты.doc, алмазоносные конгломераты Зимбабве, свинцово-цинковые руды месторождения Брокен-Хилл в Австралии, кварциты Шокшинского месторождения в Карелии, мраморы на Урале (рис.). К контактово-метаморфизованным относятся Южноякутские магнетитовые месторождения железа, Курейское месторождение графита (Красноярский край), месторождения корунда и наждака в Греции.

Рис.. Добыча магнетитовых кварцитов в карьере Михайловского ГОКа (Курская магнитная аномалия)

Рис.. Золотоносный конгломерат (Витватерсранд, ЮАР)

Образец более 20 см

http://geo.web.ru/druza/33_fo_181.htm

Рис.. Алмазоносные конгломераты (Маранге, Зимбабве)

Рис.. Коенгинское месторождение мрамора на Урале (Читинская обл.)

Метаморфические месторождения - месторождения флогопита на Алданском щите, кианитовые и силлиманитовые месторождения на Кольском полуострове, в Карелии, графита на Украине и др.

Примером динамометаморфических месторождений являются: Кокчетавское месторождение алмазов Сделать гиперссылку на статья_Кокчетавские_алмазы, месторождение золота Бакрчик (Казахстан).

К импактитовым месторождениям, возможно, относятся алмазы некоторых месторождений Архангельской провинции. Астроблемы, которые образуются при ударах метеоритов, являются благоприятными структурами для концентрации нефти и газа. Сами импактиты (оплавленные породы) могут служить строительным материалом.

Дата добавления: 2015-10-24