WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 || 4 |

Широкое развитие деформационных структур сжатия и будинажа свидетельствует о формировании месторождений в условиях приложения сжимающих дифференциальных тектонических напряжений. Эти напряжения имеют волновой характер. В результате в рудных полях месторождений возникали поля сжатия–растяжения, сосуществование которых приводило к формированию структурных обстановок, связанных с участками преобладающего сжатия и сопряжённого с ними растяжения.

При распространении упругих колебательных движений через среду с резкой послойной неоднородностью пород на границах раздела сред происходит отражение и преломление волн. При сложении прямой и отражённой волн они интерферируют. При этом возможны два случая:

  1. Колебания совпадают по длине и фазе и усиливают друг друга. Происходит резонанс, скачкообразно растёт амплитуда, образуется участок сжатия компетентного слоя. В условиях сжатия разрушение жёстких пород, заключённых в среде более пластичных, начинается с образования трещин отрыва. Таким образом, возникающие в участках растяжения пород минеральные новообразования сингенетичны и синхронны с процессами тектонических напряжений, вызывающих растяжение более пластичных пород (Тохтуев, 1967).
  2. Колебания интерферируют с нечетной разностью полуволн и погашают друг друга. Этот участок соответствует ядру будин.

Детальный анализ структурной обстановки мест нахождения гнездовых скоплений кристаллосырья свидетельствует во всех случаях об их образовании в участках трансформации обширных зон сжатия в локальные обстановки растяжения. Гнезда приурочены к участкам сопряжения наиболее продуктивных рудных тел с торцевыми частями будин перидотитов и диоритов.

Наиболее крупные гнездовые скопления изумрудов всегда пространственно связаны с телами диоритов, зачастую метаморфизованных до сланцев, с интенсивно проявленными в краевых частях процессами перераспределения салических и темноцветных минералов и биотитизации. В зависимости от особенностей локализации выделяются следующие типы структурных обстановок, в которых локализованы гнездовые скопления:

  1. Гнезда приурочены к сложным сочленениям торцевых частей будинированных тел диоритов, осложняющих высокопродуктивные субмеридиональные слюдитовые жилы весьма сложной морфологии крутого (80 – 90о) восточного падения, развитые на контакте диоритов с метаультрамафитами. Максимальные концентрации изумрудов приурочены к зонам локального растяжения оперяющего типа (рис. 6).
  1. Гнездовые скопления изумрудов фиксируются в торцевых участках будин массивных перидотитов, сопряженных с продуктивными меридиональными слюдитовыми жилами, развитыми на контакте с крупными слабодислоцированными дайками метаморфизованных диоритов (рис.7).
  1. Гнездовые скопления локализуются в раздувах на сопряжении слюдитовых жил северо-западного простирания (рис. 8). По механизму образования раздув на сопряжении жил аналогичен увеличению мощностей в сводовых частях складок ламинарного течения и соответствует участку пониженного давления, что влечет за собой нагнетание в зону низкого давления флюида и пластического слюдистого материала, являющегося рудовмещающей средой для метасоматического роста кристаллов. В таких участках слюдиты интенсивно рассланцованы и гофрированы.

Выводы:

  1. Нахождение высокой концентрации (гнезд) изумрудов в слюдитах в торцах будин свидетельствует о сингенетичности и синхронности минералогенеза с процессами пластического течения, в ходе которых происходило разделение вязкого тела, заключенного в среде более пластичных пород.
  2. Изумрудные гнезда локализуются в обстановках растяжения и падения давления. Эти условия наиболее благоприятны для роста изумрудов.

Третье защищаемое положение. Исходя из представлений о метаморфогенно–гидротермальном с сопутствующим метасоматозом синтектоническом происхождении изумрудоносных слюдитов в процессе пластического течения пород предложены региональные и локальные прогнозно-поисковые признаки и предпосылки изумрудного оруденения.

Структурно – тектонические особенности строения месторождений свидетельствуют о формировании изумрудоносных слюдитов и изумрудов в процессе синтектонического, синдеформационного пластического течения метаультрамафитов, вызванного горизонтальным субширотным сжатием.

Любые горные породы могут быть переведены в пластическое состояние при температурах более низких, чем температура их плавления. Процесс перевода является атермическим, т. е. не зависящим от температуры (Чередниченко 1964). Перевод осуществляется, когда геологическое тело находится в условиях гидростатического давления и в то же время подвергается одноосному растяжению, сжатию или сдвигу, когда среднее арифметическое напряжение сжатия больше, чем сопротивление горных пород разрушению путем отрыва. В то же время, как показано Э.Д. Лейси (1967), температура является наиболее важным фактором, определяющим скорость «метаморфических реакций». Скорость реакций определяется соотношением температуры и энергии активации. Эта зависимость имеет следующий характер: при повышении температуры на 1000 С – с 2000 С до 3000 С время реакции уменьшается от 500 млн. лет до 1 секунды. Энергия изменения (нарушения связей между атомами минерального вида) возникает за счет энергии, накопленной в структуре в виде теплового движения. Файф и др. (1981, стр.157) считают, что на скорость реакций каталитический эффект оказывает присутствие водного флюида в условиях скалывающих напряжений. При этом скорость реакций контролируется взаимодействием на поверхностях раздела, сквозьрешетчатой диффузией и образованием центров кристаллизации.

В динамических условиях пластически текущей среды образование центров кристаллизации и рост кристаллов зависят от «степени напряжения и скорости деформации» (Раст, 1967, стр. 92). Чем медленнее деформация и больше дислокаций, тем вероятнее образование центров кристаллизации и рост новых минералов.

В пластически деформированных горных породах задерживается около 10% энергии, затраченной на деформацию, что означает переход деформированной твердой кристаллической породы в неравновесное термодинамическое состояние. В процессе пластической деформации кристаллическая решетка минералов разрушается, и возврат в устойчивое равновесное состояние сопровождается ростом новых минералов. При разрушении решетки в локальных объемах кристаллическая решетка перестраивается путем рекристаллизации зерен. Полное разрушение сопровождается потерей некоторых компонентов и на месте разрушенного образуется новый минерал.

Поскольку бериллий аккумулируется в олигоклаз–андезине, биотите (флогопите) и амфиболах, при разрушении в процессе пластического течения амфиболов и деанортизации плагиоклаза и рекристаллизации флогопита бериллий будет выноситься и мобилизовываться с образованием новых минералов (Гинзбург, 1977, стр.218). Хром также легко экстрагируется из ультрамафитов в жидкую фазу при пластическом течении, образуя комплексные соединения с хлором. Калий является «хорошим активатором растворимости хрома» (Сазонов, 1978). Активированные химические элементы вступают в реакции, формируя акцессорные минералы слюдитовых комплексов.

Главным фактором образования новых минералов при пластической деформации является мобилизация вещества. В результате самоорганизации вещества, рекристаллизации и внутри– и межзерновых трансляций происходит очищение минералов от примесей, прежде всего твердых минеральных, и увеличение размеров минералов.

Изучение температур гомогенизации газово–жидких включений в минералах слюдитовых жил, проведенное методами палеотермометрии в лаборатории минералообразующих растворов ВИМСа (Чижик, 1980), показало, что кристаллизация апатита, фенакита, хризоберилла, изумруда, берилла, плагиоклаза осуществлялась в едином, совмещенном достаточно широком температурном интервале от 200о С до 380о С, а у берилла предел кристаллизации повышен до 480о С, т. е. в температурном диапазоне эпидот–амфиболитовой и зеленосланцевой фаций метаморфизма. Эти результаты подтверждаются данными других исследователей (Шерстюк, Козлов, 1976).

Материалы минералого – геохимического изучения месторождений изумрудов УИП свидетельствуют о повышенных содержаниях (в 1,5 – 3 раза по отношению к кларковым) в составе дорудных пород среднего состава месторождений таких элементов, как фтор, литий, рубидий, цезий, а бериллия – в 10–100 раз. Эти элементы мобилизовывались в процессе пластического течения пород и участвовали в формировании слюдитовых комплексов (см. таблицу).

В минералогенезе пластического течения значительную роль играют водные растворы. Из 1 куб. км пластически деформированных амфиболитов, хлоритовых или амфиболовых сланцев можно получить от 20 до 130 млн. куб. м воды (Чередниченко, 1964; Файф, 1981). Эти воды насыщаются химическими компонентами, поступающими при разрушении кристаллических решеток минералов в зоне пластического течения (К, Na, Mg, Al, Si, F и др.) и мобилизованных элементов-примесей (Ве, Сr) и перемещаются в соответствии с градиентом давления в обстановки, свободные от напряжений, т. е. пониженного давления. В этих участках создаются наиболее благоприятные условия для роста бериллиевых минералов. Воды из кристаллической решетки минералов обладают большой подвижностью, химической активностью и способностью к диффундированию и инфильтрации в сторону структур с меньшим давлением. Эти воды не могут быть стерильными, а «всегда обогащены активированными ионами, атомами и молекулами, которые переходят в растворы при разрушении кристаллических решеток (породообразующих) минералов» (Чередниченко, стр. 137). Расчеты показывают, что в 1 куб. км диоритов УИП содержится от 125 до 250 тысяч тонн ВеО, что вполне достаточно для формирования любого из известных изумрудных месторождений.

Три важнейших фактора оказывали влияние на процессы изумрудного минералогенеза при формировании Уральских месторождений изумрудов:

Химичес-

кие элементы

Распространенность

элементов (по Виноградову, 1962), г/т

Дунит,

г/т

Серпентинит,

г/т

Тальковые поро

ды,

г/т

Тальк-карбо

натные поро

ды, г/т

Хлоритсодержащие поро-ды,

г/т

Диориты и амфи-боли-ты, г/т

Ультрамафиты.

Диориты.

Калий

300

23000

250

540

360

250

431,25

9560

Натрий

5700

30000

2500

3400

4250

2500

4240

23390

Рубидий

2

100

4,05

7,5

8

4,33

6,62

119,7

Цезий

0,1

10

1,95

3,1

24,5

1,75

2,06

31,15

Литий

0,5

20

12,1

33,2

17,1

15,33

31,62

31,62

Титан

300

8000

34,5

45,71

115,0

350,9

1750,0

612,5

Германий

1

1,5

н/о

2,15

1,1

н/о

1,1

1,8

Ванадий

40

100

13,67

20,17

18,5

18,6

47,0

83,1

Хром

2000

50

1160

1069,5

1133,3

923,3

423,0

320,6

Медь

20

35

18,24

20,65

30,1

Pages:     | 1 | 2 || 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»