Грейзены. Условия их образования и минеральный состав.

Грейзенизация (от слова «грей» – серый) приводит к образованию метасоматических постмагматических пород при воздействии пневма­толитово-гидротермальных растворов, отделившихся при кристаллизации гранитной магмы, на алюмосиликатные породы.

ГРЕЙЗЕН — продукт пневматолитово-гидротермального процесса, состоящий в основном из кварца и светлых слюд. Условия- Глубина 1-4км, t=240-480*С, Летучие компоненты

Таким образом, в результате грейзенизации гранит, содержащий много фтора, содержит - топаз, флюорит, мусковит;

Гранит, содержащий много бора - турмалин.

Вместе с летучими при грейзенизации приносятся такие элементы, как Sn, W, Be, Mo, Bi, Ta, Nb.

Поэтому в грейзенах наряду с отмеченными минералами образуются касситерит SnO₂, танталит–колумбит (Fe,Mn)(Nb,Ta)₂O₆, берилл Bе₃Al₂ [Si₆O1₈], вольфрамит (Fe,Mn)WO₄, молибденит MoS₂, висмутин Bi2S3, арсенопирит FeAsS.

При грейзенизации нередко возникают штокверки – объем, заполненный грейзеном, содержащим многочисленные кварцевые жилы.

Главные минералы грейзена: кварц (SiO₂) и слюда (мусковит KAl₂[AlSi₃O₁₀][OH]₂, биотит K(Fe,Mg)₃[AlSi₃O₁₀][OH,F]₂, литиевые слюды KLi_1,5Al_1,5[AlSi₃O₁₀][F,OH]₂), топаз Al₂[SiO₄](F,OH)₂ (биотит-топазовые и топазовые грейзены), флюорит CaF₂, турмалин XY₃Z₆(BO)₃[Si₆O₁₈](O,OH,F)₄, берилл Bi₃Al₂[Si₆O₁₈], рутил ТіО₂. Рудные минералы грейзена (вольфрамит (Fe,Mn)WO4, молибденит MoS₂, висмутин Bi2S3, пирит FeS₂. В грейзенах могут встречаться также микроклин K[AlSi₃O₈], альбит Na[AlSi₃O₈], андалузит Al₂SiO₅, гранаты (спессартин Mn₃Al₂[SiO₄]₃, альмандин Fe₃Al₂[SiO₄]₃), гематит Fe₂O₃, апатит Ca₅[PO₄]₃(F,Cl,OH), графит C. Среди грейзенов известны месторождения руд вольфрама, олова, бериллия, молибдена, мышьяка.

1. Если в вышележащих вмещающих породах содержатся карбонаты, то грейзены отличаются повышенной россыпью флюорита

2. Если вышележащие представлены основными и ультраосновными породами, то грейзены имеют необычный состав (темные слюды: флогопит и биотит). Вместо берилла в этих грейзинах образуется Cr-содержащий берилл (изумруд). Так как мало SiO2 образуется александрит. Слюдиты – грейзины по основным и ультраосновным породам.

Магматическое минералообразование. Условия протекания. Продукты магм. Кристаллизации. Процессы, сопровождающие магматическую кристаллизацию (ликвация, ассимиляция, контаминация, автометасоматоз)

Магматические процессы. САМЫЙ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ ПРОЦЕСС 900-1600*С

Характеризуется кристаллизацией минералов из магмы, которая представляет собой огненно-жидкий минеральный расплав, содержащий флюидную фазу. [флюидная фаза- гомогенное, надкритическое состояние воды, Кт=374*С, при достижении Кт различие между паром и жидкостью отсутствует, выше Кт- не совсем пар,не совсем жидкость, ниже Кт- и пар, и жидкость].

[минерализаторы- в-ва, которые понижают температуру минерализации расплава]

Химизм

Основные компоненты магмы (входят в состав главных породообразующих и второстепенных минералов, часто возникают в виде силикатов и алюмосиликатов): SiO2 кремнезем, Al2O3 глинозем, оксиды кальция, щелочных металлов Na2O K2O.

Элементы, входящие в состав акцессорных минералов (часто возникают в виде оксидов и кислородных солей): P, TR, Ti. Cr. Они содержатся в незначительных количествах, но даже при низком содержании стремятся обособиться в виде самостоятельных минералов. При этом они обычно образуют несиликаты: фосфаты - апатит, окисды - хромит.

Наиболее важным при оценке химизма магматических процессов является содержание в расплаве кремнезема, которое может меняться от 25 до 80 %.

В составе SiO2 определяет кислотность породы или минерала.

1. Ультраосновные

Оливиниты, дуниты, перидотиты, кимберлиты

2. Основные

Плагиоклазы, габбро, пироксениты

3. Средние

Диориты, сиениты

4. Кислые

Гранитоиды, ПШ, кварц, слюды

В средних породах весь кремнезем уходит на образование нефелина и шпатов=> на кварца не остается; в результате этого в средних породах запрещенный парагенезис нефелина с кварцем.

Последовательную смену парагенезисов, отвечающих породам нормального ряда, можно представить как реакционный ряд Боуэна. Н. Боуэн показал, что кристаллизация расплава начинается с образования наиболее тугоплавких, богатых Mg и Fe силикатов. Позже, по мере снижения температуры, в результате реакций с расплавом, к ним присоединяются Ca-Mg силикаты и алюмосиликаты Са, Na и К. В итоге образуется прерывистый ряд существенно железо-магнезиальных силикатов, называемых фемическими (от Fe-Mg) или мафическими (от Mg-Fe), и непрерывный параллельный ряд салических (от Si-Al) Ca-Na алюмосиликатов. Соответственно выделяют две ветви реакционного ряда Боуэна (рис. 10). Что из этого ряда следует?

1) По мере кристаллизации расплава более поздние минералы оказываются более кислыми, т. е. богаче кремнеземом. 2) Крайние члены ряда разделены промежуточными продуктами реакции и потому не могут равновесно сосуществовать друг с другом. Это означает, например, что кварц не может сосуществовать с оливином в равновесном парагенезисе.

ПРОДУКТЫ

Ультраосновные породы. Парагенетическая ассоциация минералов – одна из наиболее высокотемпературных. Главные минералы – оливин, пироксены, слагают перидотиты.

К ультраосновным породам относят кимберлиты – специфические породы трубок взрыва, – также зарождающиеся в верхней мантии и выносимые на поверхность эксплозивным путем. Они обычно содержат большое количество обломочного материала, в том числе оливин, ильменит, пироп (магнезиальный гранат), диопсид, флогопит, энстатит, хромит, иногда алмаз. В основной массе находится вторая генерация минералов, среди которых обычны оливин, флогопит, перовскит, шпинель, апатит, а также позднемагматические карбонаты и серпентин.

Основные породы. Главные минералы – оливин, пироксены и основной плагиоклаз, в подчиненном количестве может быть роговая обманка. В зависимости от того, какой пироксен преобладает, различают: габбро, габбронориты, пироксениты, горнблендиты.

Средние породы. По ряду Боуэна видно, что роговая обманка образуется при более низких температурах, и в ее составе впервые появляется вода в виде группы (ОН)^-. Для средних пород характерна ассоциация роговой обманки со средними плагиоклазами – диориты, здесь уже может появляться свободный кремнезем (кварц). Другой очень важной породой является сиенит, для которого характерна ассоциация роговой обманки и/или биотита (а иногда с ними, или вместо них, и пироксена – диопсида или эгирин-авгита) с калиевым полевым шпатом.

Кислые породы. Это породы, в которых избыточный, непрореагировавший кремнезем выделяется в свободном виде как кварц, причем количество его становится существенным. Типичными минералами кислых пород помимо кварца будут биотит, кислые плагиоклазы. т.

Щелочные породы. Парагенетическая ассоциация этих пород не находит своего отражения в ряде Боуэна. По содержанию кремнезема эти породы соответствуют средним, то есть не содержат избыточного кремнезема. Это означает, что кварц для парагенетических ассоциаций щелочных пород противопоказан.