Хемогенное минералообразование. Минералы эвапоритов.
Хемогенное минералообразование - в результате протекания химических реакций происходит образование новых минералов, осаждение которых на дно водоема приводит к образованию соответствующих осадков.
Выделяют два типа хемогенных минеральных месторождений:
Образовавшиеся из истинных растворов. Формируются в условиях сухого климата пустынь и полупустынь в бассейнах повышенной и высокой солености в результате испарения воды (происхдит кристаллизация минеральных солей). Из истиных растворов выпадают осадки хемогенного доломита, родохрозита, сидерита, содовых минералов и боратов.
Образовавшиеся из коллоидных растворов (- это растворы, в которых присутствует только дисперсная фаза вещества). Воды рек переносят в виде мицелл мельчайшие частицы глинистых минералов, кремнезема, некоторых соединений железа, марганца, фосфора, органического вещества. Значительная часть таких растворов попадает в морскую воду. В морской воде всегда есть Na+, Cl- - они компенсируют коллоидные частицы, следовательно, частицы не могут отталкиваться друг от друга. Они слипаются и осаждаются на дне (процесс коагуляции растворов) в виде студенистого придонного осадка. Часть вещества коллоидов оседает сразу же в прибрежной зоне, однако коллоиды оксидов железа более устойчивы, поэтому они в большом количестве доносятся течениями до центральной части морских бассейнов. Еще дальше доносятся оксиды марганца. Первые в прибрежной зоне оседают минералы алюминия (бокситы).
Облик хемогенных осадков: оолиты (чаще всего).
Эвапоитовый процесс = галогенез – протекает в бессточных крупных водоемах в условиях жаркого климата (главное условие: превышение скорости испарения над скоростью поступления воды). В результате испарения воды получаются перенасыщенные растворы, получившие название рапа. Из этих растворов начинается кристаллизация новых минералов. Источники: водные потоки (реки), несущие вещество в закрытые водоемы. Состав растворов определяется составом прилегающих пород. Порядок Эвапоиты – хим-е осадки, выпавшие из перенасыщенных растворов.
Минералы: первыми осаждаются карбонаты - кальцит и доломит, затем сульфаты кальция - гипс и ангидрит. После этого выпадают легкорастворимые соли: галогениды – бромиды, хлориды, йодиды. Затем – бораты.
Известковые скарны. Особенности формирования и минеральные парагенезисы.
Известковые скарны – это метасоматиты, сложенные в основном пироксенами диопсид-геденбергитового ряда, гранатами гроссуляр-андрадитового ряда и волластонитом. Формируются в зоне контакта известняков Са состава.
Разные среды минералообразования
Глубины формирования: 0,5 – 5 км.
t = 200-800С
Образуется кальцит, цеолиты, гранаты Са, эпидот. Могут быть сульфиды, золото, шпинелиды
Экзоскарны (только в сторону карбонатных пород).Эндоскарны (Si.Al.Fe)- в стороны магматич.пород, более активно реагируют с известняком.
Это сложный многостадийный процесс:
Начало процесса (800С) CaCO3 диссоциирует при высокой температуре в CaO + CO2. Формируются мраморы. В порах возникают поровые растворы, насыщенные Са и углекислотой. Образуются гранаты Са-ряда (грссуляр-андрадит, но не уваровит!).
Раннескарновая стадия – стадия сухих скарнов (высокотемпературная стадия без Н2О с большим количеством летучих компонентов). Возникают трещины. Возникает флюидный поток, который устремляется по трещинам. Инфильтрационный процесс (процесс просачивания через трещины) вызывает массовое скарнообразование.
Парагенезис- волластонит, пироксены диопсид-геденбергитового ряда, скаполит, гранаты Ca
Поздняя стадия – стадия при участии гидротермальных растворов (ОН). Температура начинает понижаться. Происходит замещение ранних минералов более поздними. Протекает в твердом состоянии. Происходит привнос воды в систему – происходит замещение раннескарновых минералов с добавлением Н2О. Напр: гранаты Са переходят в эпидот, пиросены в амфиболы: диопсид в тремолит/актинолит, эгирин в арфведсонит, роговая обманка.
Образуются скарноиды-Высокотемпературные кальецсодерж.
Исходные породы. Известковые экзоскарны образуются по известнякам, мерелям, известковитым туфам и туффитам, магензиальным скарнам.
Минеральный состав. Главные минералы: гранаты гроссуляр-андрадитового ряда и пироксены (диопсид-геденбергитового ряда). Может быть волластонит, молибденит.
Внешний облик. В зависимости от минерального состава окраска скарнов может варьировать от черной (гранатовые скарны) и темно-зеленой (породы, обогащенные геденбергитом) до пятнистой (пироксен-гранатовые скарны) и серовато-белой с красноватым оттенком (волластонитовые скарны). Размеры минеральных зерен колеблются от долей миллиметра до 1-2 см, иногда отдельные кристаллы пироксена и граната достигают 10-15 и даже 30-50см. Очень характерно неравномернозернистое строение пород. Среди текстур типичны массивная, пятнистая, полосчатая, друзовая.
Стадийность и зональность метасоматитов. Магнезиальные сканы характеризуются устойчивой и четко выраженной зональностью.
0. Доломит
1. Кальцифир:
2. Шпинель-форстеритовый скарн
3. Шпинель-пироксеновый скарн
4. Пироксен-плагиоклазовая порода:
0. Алюмосиликатная порода (гранит, гнейс)
Для умеренных глубин характерны колонки несколько иного типа:
0. Доломит
1. Кальцифир
2. Форстеритовый скарн
3. Пироксеновый скарн
0. Гранит
Формирование скарновых месторождений связано с процессами кальциевого и магниевого метасоматоза, протекающего на контактах кислых и умеренно-кислых гранитоидов (граниты, гранодиориты, сиениты) с вмещающими их карбонатными, реже силикатными породами. Оптимальных диапазон глубин составляет 500-2000 м. Температуры их образования, по мнению большинства исследователей, изменяются в широких пределах – от 900 до 250 °С. Процесс развивается в несколько стадий, в течение которых агрегатное состояние растворов меняется – и из пневматолитовых они становятся типичными гидротермальными.
