Научная статья на тему 'Оценка характера связи метасоматических пород и их эдуктов по кислотно-основным свойствам'

Оценка характера связи метасоматических пород и их эдуктов по кислотно-основным свойствам Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
274
40
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МЕТАСОМАТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ / ОСНОВНОСТЬ МЕТАСОМАТИТОВ И ЭДУКТОВ / КОРРЕЛЯЦИОННЫЕ ЗАВИСИМОСТИ / METASOMATIC PROCESSES / BASICITY OF METASOMATITES AND EDUCTS / CORRELATION DEPENDENCIES

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Дворник Геннадий Петрович

Разработана систематика метасоматических пород по кислотно-основным свойствам, выраженным величиной общей основности. Выделены четыре группы метасоматитов: высокоосновные (карбонатиты, магнезиальные и известковые эндоскарны и экзоскарны, родингиты, кальцитовые и доломит-анкеритовые метасоматиты), основные (серпентиниты, фениты, гумбеиты, микроклиниты, талькиты, микроклин-серицитовые, карбонатно-тальковые и магнезитовые метасоматиты), среднеосновные (альбититы, листвениты, эйситы, пропилиты, биотит-ортоклазовые метасоматиты), низкоосновные (березиты, мусковит-кварцевые грейзены, аргиллизиты, вторичные кварциты, гематит-магнетитовые кварциты, джаспероиды, кварц-серицитовые, хлорит-серицит-кварцевые, диаспор-пирофиллитовые и кварц-пирофиллитовые метасоматиты). Установлены признаки отличия по характеру связи с эдуктом между метасоматитами по алюмосиликатным и карбонатным породам. Метасоматические породы, сформировавшиеся по алюмосиликатному субстрату (магнезиальные и известковые эндоскарны, фениты, биотит-ортоклазовые и микроклин-серицитовые метасоматиты, альбититы, серпентиниты, гумбеиты, эйситы, грейзены, березиты, аргиллизиты), характеризуются значимой положительной корреляционной связью по величине основности с породами эдукта. А апокарбонатные метасоматиты (экзоскарны, кальцитовые, магнезитовые, доломит-анкеритовые метасоматиты, джаспероиды) слабо коррелируются по основности с исходными породами. Выявленные различия определяются особенностями состава замещаемых алюмосиликатных и карбонатных пород и воздействующих на них гидротермальных растворов. Установлена значимая положительная корреляционная связь между основностью щелочных метасоматитов (альбитовых, калишпатовых, фельдшпатоидных), метасоматитов стадии кислотного выщелачивания (мусковит-кварцевых грейзенов, вторичных кварцитов, березитов, аргиллизитов) из внутренних зон экспериментальных метасоматических колонок и составом исходных растворов, выраженным величиной рН. А основность магнезиальных и известковых скарнов слабо коррелируется с рН гидротермальных растворов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Evaluation of the nature of connection of metasomatic rocks and their educts by their acid-base properties

The author developed the systematics of metasomatic rocks according to acid-base properties, expressed by the magnitude of the general basicity. There are four distinguished groups of metasomatites: highly basic (carbonatites, magnesian and calcareous endoskarns and exoscarnas, rodingites, calcite and dolomiteankerite metasomatites), basic (serpentinites, fenites, gumbaites, microclinites, talcites, microcline-sericite, carbonate-talc and magnesite metasomatites), medium-basic (albitites, listvenites, eisites, propylites, biotite-orthoclase metasomatites), low-basic (berezites, muscovite-quartz greisens, argillizites, secondary quartzites, hematite-magnetite quartzites, jasperoids, quartz-sericite, chlorite-sericite-quartz, diaspore-pyrophyllite and quartz-pyrophyllite metasomatites). The author established signs of difference by the nature of the bond with the educt between metasomatites over aluminosilicate and carbonate rocks. Metasomatic rocks formed along the aluminosilicate substrate (magnesian and calcareous endoskarns, fenites, biotite-orthoclase and microcline-sericite metasomatites, albitites, serpentinites, gumbeites, eisites, greisenes, berezites, argillisites) have a characteristically significant positive correlation by basicity value with the rocks of the educt. The revealed differences are due to the peculiarities of the composition of substituted aluminosilicate and carbonate rocks and the hydrothermal solutions affecting them. The author established a significant positive correlation between the basicity of alkaline metasomatites (albitic, kalispat, feldspathoid), metasomatites of the acid leaching stage (muscovite-quartz greisens, secondary quartzites, berezites, argillisites) from the inner zones of experimental metasomatic columns and the composition of initial solutions expressed by pH. In addition, the basicity of magnesian and calcareous skarns weakly correlates with the pH of hydrothermal solutions.

Текст научной работы на тему «Оценка характера связи метасоматических пород и их эдуктов по кислотно-основным свойствам»

News of the Ural State Mining University 2 (2017)

УДК 5532:552.4 DOI 10.21440/2307-2091-2017-2-53-56

ОЦЕНКА ХАРАКТЕРА СВЯЗИ МЕТАСОМАТИЧЕСКИХ ПОРОД И ИХ ЭДУКТОВ ПО КИСЛОТНО-ОСНОВНЫМ СВОЙСТВАМ

Г. П. Дворник

Evaluation of the nature of connection of metasomatic rocks and their educts by their acid-base properties

G. P. Dvornik

The author developed the systematics of metasomatic rocks according to acid-base properties, expressed by the magnitude of the general basicity. There are four distinguished groups of metasomatites: highly basic (carbonatites, magnesian and calcareous endoskarns and exoscarnas, rodingites, calcite and dolomite-ankerite metasomatites), basic (serpentinites, fenites, gumbaites, microclinites, talcites, microcline-sericite, carbonate-talc and magnesite metasomatites), mediumbasic (albitites, listvenites, eisites, propylites, biotite-orthoclase metasomatites), low-basic (berezites, muscovite-quartz greisens, argillizites, secondary quartzites, hematite-magnetite quartzites, jasperoids, quartz-sericite, chlorite-sericite-quartz, diaspore-pyrophyllite and quartz-pyrophyllite metasomatites). The author established signs of difference by the nature of the bond with the educt between metasomatites over aluminosilicate and carbonate rocks. Metasomatic rocks formed along the aluminosilicate substrate (magnesian and calcareous endoskarns, fenites, biotite-orthoclase and microcline-sericite metasomatites, albitites, serpentinites, gumbeites, eisites, greisenes, berezites, argillisites) have a characteristically significant positive correlation by basicity value with the rocks of the educt. The revealed differences are due to the peculiarities of the composition of substituted aluminosilicate and carbonate rocks and the hydrothermal solutions affecting them. The author established a significant positive correlation between the basicity of alkaline metasomatites (albitic, kalispat, feldspathoid), metasomatites of the acid leaching stage (muscovite-quartz greisens, secondary quartzites, berezites, argillisites) from the inner zones of experimental metasomatic columns and the composition of initial solutions expressed by pH. In addition, the basicity of magnesian and calcareous skarns weakly correlates with the pH of hydrothermal solutions.

Keywords: metasomatic processes; basicity of metasomatites and educts; correlation dependencies.

Разработана систематика метасоматических пород по кислотно-основным свойствам, выраженным величиной общей основности. Выделены четыре группы ме-тасоматитов: высокоосновные (карбонатиты, магнезиальные и известковые эндо-скарны и экзоскарны, родингиты, кальцитовые и доломит-анкеритовые метасо-матиты), основные (серпентиниты, фениты, гумбеиты, микроклиниты, талькиты, микроклин-серицитовые, карбонатно-тальковые и магнезитовые метасоматиты), среднеосновные (альбититы, листвениты, эйситы, пропилиты, биотит-ортоклазо-вые метасоматиты), низкоосновные (березиты, мусковит-кварцевые грейзены, аргиллизиты, вторичные кварциты, гематит-магнетитовые кварциты, джасперо-иды, кварц-серицитовые, хлорит-серицит-кварцевые, диаспор-пирофиллито-вые и кварц-пирофиллитовые метасоматиты). Установлены признаки отличия по характеру связи с эдуктом между метасоматитами по алюмосиликатным и карбонатным породам. Метасоматические породы, сформировавшиеся по алю-мосиликатному субстрату (магнезиальные и известковые эндоскарны, фениты, биотит-ортоклазовые и микроклин-серицитовые метасоматиты, альбититы, серпентиниты, гумбеиты, эйситы, грейзены, березиты, аргиллизиты), характеризуются значимой положительной корреляционной связью по величине основности с породами эдукта. А апокарбонатные метасоматиты (экзоскарны, кальцитовые, магнезитовые, доломит-анкеритовые метасоматиты, джаспероиды) слабо корре-лируются по основности с исходными породами. Выявленные различия определяются особенностями состава замещаемых алюмосиликатных и карбонатных пород и воздействующих на них гидротермальных растворов. Установлена значимая положительная корреляционная связь между основностью щелочных мета-соматитов (альбитовых, калишпатовых, фельдшпатоидных), метасоматитов стадии кислотного выщелачивания (мусковит-кварцевых грейзенов, вторичных кварцитов, березитов, аргиллизитов) из внутренних зон экспериментальных метасома-тических колонок и составом исходных растворов, выраженным величиной рН. А основность магнезиальных и известковых скарнов слабо коррелируется с рН гидротермальных растворов.

Ключевые слова: метасоматические процессы; основность метасоматитов и эдук-тов; корреляционные зависимости.

Одной из важных проблем петрогенезиса и рудообра-зования является выяснение характера зависимости состава метасоматитов от состава замещаемых пород и воздействующих на них гидротермальных растворов. Фактическим материалом для решения поставленной задачи послужили данные 1908 химических анализов исходных пород и метасоматитов внутренних зон природных метасоматических колонок и результаты изучения состава метасоматитов внутренних зон 99 экспериментальных метасоматических колонок [1, 2]. Для характеристики кислотно-основных свойств метасоматиче-ских пород и их эдуктов использовался метод протонного эквивалента, по которому рассчитывались показатели основности пород. Мерой оценки кислотно-щелочных свойств горных пород в этом методе служило химическое сродство входящих в их со-

став катионов к протону [3], определяемое величиной свободной энергии (AZoT) реакции катионов с водой, равной относительному химическому потенциалу протона (| Н20). Метод протонного эквивалента использовался для систематики по кислотно-основным свойствам магматических, метаморфических и осадочных пород [4, 5]. Этот метод применим и для изучения эволюции процессов метасоматизма. В рядах метасоматических пород согласно [6] характер понижения основности отражает интенсивность процессов кислотного выщелачивания, а ее возрастание связывается с развитием основного (щелочного) метасоматоза. В предложенной автором систематике метасоматических пород [7, 8] при сравнении их средних составов (таблица) по кислотно-основным свойствам, выраженным величиной общей основности AZ, они подразделяются на четыре группы: высокоосновные (I), основные (II), среднеосновные (III) и низкоосновные (IV) (рис. 1).

В группу высокоосновных метасоматитов (AZ > 20 кДж) входят карбонатиты, апокарбонатные кальцитовые и доло-мит-анкеритовые метасоматиты, магнезиальные и известковые скарны и родингиты, сформировавшиеся в раннюю щелочную стадию в условиях проявления субщелочного кальциевого и железо-магнезиального метасоматоза. Метасоматиты первой группы характеризуются низкими содержаниями глинозема, кремнезема, оксида калия (таблица), преобладанием в их минеральном составе карбонатов (кальцита, доломита, анкерита) или пироксе-нов и гранатов.

Группы основных (AZ = 13-20 кДж) и среднеосновных (AZ = 6-13 кДж) метасоматитов включают образования ранней щелочной стадии, возникшие в обстановках щелочного (фениты, био-тит-ортоклазовые метасоматиты, гумбеиты, микроклиниты, аль-бититы, эйситы) или субщелочного метасоматоза (пропилиты, магнезитовые и сидероплезитовые метасоматиты) и продукты стадии кислотного выщелачивания (серпентиниты, листвениты, карбонат-тальковые и микроклин-серицитовые метасоматиты).

Фениты формируются в контактовых зонах калиевых и ка-линатриевых щелочных массивов [2, 8]. В калиевых щелочных комплексах они представлены преимущественно пироксен-полевошпатовыми метасоматитами, характеризуются отношением K20/Na20 > 1, развитием щелочных пироксенов (эгирина, эгирин-авгита, эгирин-диопсида). А в контактовых зонах кали-натриевых щелочных массивов фениты нефелин-пироксен-по-

НАУКИ О ЗЕМЛЕ G. P. Dvornik / News of the Ural State Mining University 2 (2017) 53-56

Средний химический состав (масс.%) метасоматических пород по [7, 8].

Компоненты 1(22) 2(16) 3(28) 4(28) 5(24) 6(24) 7(27) 8(37) 9(26) 10(29) 11(20) 12(20) 13(10)

SiO2 6,82 5,90 1,76 4,49 45,19 43,44 40,12 40,63 39,77 36,51 56,60 32,62 34,70

тю2 0,34 1,28 0,02 0,04 0,24 0,24 0,19 0,50 0,53 0,05 0,89 0,05 0,39

Al2O3 1,52 1,38 0,30 0,76 7,68 11,59 6,87 11,47 14,44 1,11 15,17 0,51 8,91

Fe2O3 2,23 4,43 0,22 4,47 2,28 3,28 7,66 8,54 3,31 5,08 4,54 0,69 1,91

FeO 2,96 4,21 0,10 0,10 0,88 2,31 3,76 4,06 5,49 3,47 2,59 0,70 1,01

MnO 0,39 1,25 0,06 1,54 0,68 0,14 1,94 0,55 0,13 0,13 0,11 0,50 0,06

MgO 2,18 13,91 1,60 17,87 19,45 16,18 4,70 3,23 9,64 40,85 2,05 20,90 9,63

CaO 45,47 31,09 52,45 27,87 18,92 16,79 28,66 27,56 22,27 0,46 3,85 20,07 14,35

Na2O 0,62 0,39 0,07 0,09 0,23 0,87 0,42 0,38 0,79 0,19 3,66 0,14 0,21

K2O 0,65 0,40 0,10 0,32 0,07 2,39 0,10 0,32 0,02 0,07 9,33 0,22 6,80

2,20 1,65 0,03 0,02 0,05 0,02 0,10 0,09 0,07 0,02 0,20 0,02 0,15

H2O 0,76 0,49 0,43 0,77 2,14 2,14 0,37 0,87 3,63 11,94 0,94 2,21 0,60

CO2 33,59 33,91 42,51 41,14 1,74 0,65 4,06 0,34 0,10 0,35 0,41 21,67 21,27

Сумма 99,73 98,62 99,65 99,48 99,55 100,04 98,95 98,54 100,19 100,23 100,34 100,30 99,99

Компоненты 14(31) 15(25) 16(20) 17(34) 18(20) 19(29) 20(20) 21(20) 22(27) 23(20) 24(29) 25(24) 26(25)

SiO2 1,84 59,82 54,43 55,76 59,39 34,52 57,22 65,31 65,16 60,49 29,93 37,51 53,76

тю2 0,02 0,35 0,19 0,44 0,22 0,02 0,12 0,32 0,27 0,44 0,04 0,95 0,60

AI2O3 0,83 18,71 27,14 21,02 0,41 0,76 2,12 16,45 18,38 13,43 1,32 13,97 13,70

Fe2°3 0,63 2,09 1,58 2,66 0,49 2,25 2,79 1,70 1,28 3,14 1,28 1,70 1,38

FeO 1,17 0,90 0,31 1,60 0,13 3,98 3,30 0,96 1,05 1,01 4,73 6,40 2,64

MnO 0,05 0,08 0,02 0,13 0,02 0,11 0,07 0,04 0,05 0,05 0,16 0,20 0,12

MgO 44,21 0,45 0,24 0,68 31,54 32,33 28,19 0,82 0,80 1,36 25,62 5,89 3,23

CaO 1,64 0,74 0,28 1,93 1,62 1,56 0,99 1,10 1,34 3,67 3,68 10,17 6,62

Na2O 0,08 1,23 0,44 2,97 0,27 0,06 0,18 1,87 8,99 1,07 0,05 0,98 6,62

K2O 0,07 13,71 12,60 10,19 0,27 0,06 0,14 9,44 0,88 8,91 0,31 3,15 0,73

P2O5 0,03 0,07 0,05 0,11 0,10 0,14 0,03 0,12 0,17 0,24 0,02 0,16 0,18

H2O 0,07 1,00 2,20 2,08 4,72 3,51 4,60 1,02 0,35 0,62 1,02 2,09 0,48

C2O2 48,97 0,50 0,14 0,95 2,14 20,23 0,67 0,53 0,32 4,29 31,02 16,60 9,31

Сумма 99,61 99,65 99,62 100,52 101,05 99,53 100,42 99,68 99,07 98,72 99,18 99,77 99,37

Компоненты 27(20) 28(22) 29(20) 30(23) 31(22) 32(37) 33(20) 34(27) 35(27) 36(23) 37(17) 38(35) 39(15)

SiO2 58,17 3,84 65,40 69,29 41,06 75,54 71,21 67,67 74,56 52,03 70,31 90,90 80,80

TiO2 0,63 0,03 0,50 0,44 1,19 0,21 0,42 0,49 0,38 0,23 0,62 0,05 0,08

AI2O23 16,77 1,54 14,34 14,58 46,99 12,96 12,16 15,72 15,25 1,41 20,54 1,17 3,92

Fe2O3 3,44 1,96 1,94 1,74 0,14 1,42 2,94 1,14 1,53 29,60 3,35 0,77 1,91

FeO 2,98 39,57 1,82 1,48 0,21 1,74 1,68 1,67 0,45 12,51 0,39 0,87 2,87

MnO 0,11 1,22 0,15 0,03 0,03 0,08 0,04 0,05 0,07 0,40 0,03 0,04 0,15

MgO 2,79 12,49 1,28 1,07 0,07 0,66 3,33 1,04 0,63 1,56 0,08 1,03 1,41

CaO 4,37 1,51 2,64 1,22 0,13 0,68 1,16 1,49 0,34 0,90 0,22 2,15 3,20

Na2O 2,87 0,01 0,89 1,34 0,21 0,62 0,42 1,18 0,45 0,19 0,19 0,11 0,42

K2O 3,06 0,01 4,52 4,42 0,44 3,58 2,44 3,98 2,20 0,10 0,09 0,33 2,23

P2O5 0,09 0,01 0,13 0,11 0,07 0,08 0,08 0,08 0,06 0,35 0,08 0,05 0,07

H2O 2,76 - 2,09 2,33 8,93 1,45 2,98 4,41 3,82 0,38 4,21 0,52 0,60

CO2 0,33 37,58 3,52 0,87 - 0,16 0,21 2,34 - 0,15 - 2,09 2,60

Сумма 98,37 99,77 99,22 98,92 99,47 99,18 99,07 10126 99,74 99,81 100,11 100,09 100,26

Примечание. Здесь и на рис. 1: 1-9 - высокоосновные метасоматиты (1-2 - кальцитовые и доломит-анкеритовые карбонатиты, 3-4 - кальцитовые и доломит-анкеритовые апокарбонатные метасоматиты, 5-6 - магнезиальные экзоскарны и эндоскарны, 7-8 - известковые экзоскарны и эндоскарны, 9 - родингиты по основным породам); 10-19 - основные метасоматиты (10 - серпентиниты, 11 - фениты, 12-13 - аподоломитовые карбонатно-тальковые метасоматиты и гумбеиты, 14 - магнезитовые метасоматиты, 15 - микроклиниты, 16-17 - микроклин-серицитовые метасоматиты по щелочным сиенитам и псевдолейцитовым порфирам, 18 - аподоломитовые талькиты, 19 - апосерпентинитовые магнезит-тальковые метасоматиты); 20-28 - среднеосновные метасоматиты (20 - апосерпентинитовые талькиты, 21 - биотит-ортоклазовые метасоматиты, 22 - альбититы, 23 - гумбеиты по алюмосиликатным породам, 24-25 - листвениты по ультраосновным и основным породам, 26 - эйситы, 27 - пропилиты, 28 - сидероплезитовые метасоматиты); 29-39 - низкоосновные метасоматиты (29 - березиты, 30 - кварц-серицитовые метасоматиты, 31 - диаспор-пирофиллитовые метасоматиты, 32 - мусковит-кварцевые грейзены, 33 - хлорит-серицит-кварцевые метасоматиты, 34 - аргиллизиты, 35 - вторичные кварциты, 36 - гематит-магнетитовые кварциты, 37 - кварц-пирофиллито-вые метасоматиты, 38-39 - джаспероиды по карбонатным и алюмосиликатным породам). В скобках приведено количество анализов пород.

левошпатового состава выделяются более низким отношением К20/Ыа20 < 1, образованием пироксенов диопсид-геденберги-тового ряда и нефелина за счет высокого содержания в эдук-тах натрия. Широко распространенные в калиевых щелочных массивах микроклин-серицитовые метасоматиты резко отличаются по среднему химическому составу от других типов ме-тасоматических пород более высокими содержаниями глинозема (за исключением диаспор-пирофиллитовых метасоматитов)

и оксида калия (таблица), преобладанием в минеральном составе высококалиевых алюмосиликатов.

Группа низкоосновных метасоматитов (Д2 < 6 кДж) охватывает гидротермально измененные породы (березиты, грейзены, аргиллизиты, кварциты, джаспероиды, хлорит-серицит-кварцевые метасоматиты), образовавшиеся в кислотную стадию. Состав метасоматических пород четвертой группы характеризуется высоким средним содержанием кремнезема, повышенной

G. P. Dvornik / News of the Ural State Mining University 2 (2017) 53-56

EARTH SCIENCES

AZi, кДж

24 -

20 —

16 -

12 -

8 -

-4 -

1 3 • •

21

8

О

8

9

7

4

12

10

13

14

©

11

15 (

•il 16» 18

_ a___• _____

Цщ • 20

23 25 24 • • л

27 »26

©

28

29 30 31 • •

• 32

34» 33 • •

35 39

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

4

8 12 8 12

16 AZ0, кДж 38

0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1

17

20

22

23

16

26 15

12

7

27

24

25 •9

13

18

19 ■

14 «

4

1

10

28

0

1

2

Н2О/СО2

Рисунок 1. Диаграмма зависимости между основностью метасоматических пород &Zt и их эдуктов AZ0.

концентрацией воды (таблица), широким развитием серицита и кварца. Крайними членами в этой группе метасоматитов являются березиты, распространенные на многих золото-сульфидно-кварцевых месторождениях [9, 10], и джаспероиды, формирующие метасоматические залежи на золоторудных, полиметаллических и ртутно-сурьмяных месторождениях [11-13].

Проведенный автором сравнительный анализ метасома-титов внутренних зон природных метасоматических колонок и исходных пород по кислотно-основным свойствам позволил выявить существенные различия по характеру корреляционных связей с эдуктом между метасоматитами по алюмосиликатным и карбонатным породам [7, 8].

Большинство метасоматических пород, сформировавшихся по алюмосиликатному субстрату (фениты, биотит-ортоклазовые и микроклин-серицитовые метасоматиты, альбититы, серпентиниты, пропилиты, гумбеиты, эйситы, грейзены, березиты, аргил-лизиты), характеризуются значимой положительной корреляционной связью по величине основности с породами эдукта (рис. 2).

Магнезиальные и известковые эндоскарны также конкор-дантны по величине основности с исходными алюмосиликат -ными породами в отличие от экзоскарнов, состав которых слабо зависит от состава исходных карбонатных пород. Кальцитовые, доломит-анкеритовые, магнезитовые метасоматиты и джасперо-иды также выделяются слабой корреляционной связью по величине основности с породами карбонатного субстрата.

Установленные различия обусловлены как особенностями состава замещаемых пород, так и спецификой воздействовавших на них гидротермальных растворов, во многом определяющейся соотношением в них воды и углекислого газа. Согласно экспериментальным данным [2, 14], вода и углекислый газ совершенно по-разному ведут себя в постмагматических гидротермальных системах. Если повышение активности воды в них способствует развитию процессов кислотного выщелачивания, то возрастание концентрации углекислого газа во флюидной фазе, наоборот,

Рисунок 2. Диаграмма зависимости между коэффициентом корреляции R метасоматических пород и их эдуктов по величине основности ÜZ и отношением содержаний Н2О и СО2 в средних составах метасоматитов.

1-7 - высокоосновные метасоматиты: 1 - кальцитовые карбонатиты (n = 30); 2-3 - кальцитовые (n = 28) и доломит-анкеритовые (n = 28) апокарбонатные метасоматиты; 4-5 - магнезиальные экзоскарны (n = 29) и эндоскарны (n = 36); 6-7 - известковые экзоскарны (n = 32) и эндоскарны (n = 50); 8-14 - основные метасоматиты: 8 - серпентиниты (n = 34), 9 - фениты (n = 35), 10 - аподоломитовые карбонатно-тальковые метасоматиты (n = 20), 11 - магнезитовые метасоматиты (n = 32), 12 - микроклиниты (n = 25), 13 -микроклин-серицитовые метасоматиты по щелочным сиенитам (n = 32), 14 - апосерпентинитовые магнезит-тальковые метасоматиты (n = 31); 15-21 -среднеосновные метасоматиты: 15 - биотит-ортоклазовые метасоматиты (n = 31), 16 - альбититы (n = 30), 17 - гумбеиты по алюмосиликатным породам (n = 31), 18-19 - листвениты по ультраосновным (n = 31) и основным (n = 38) породам, 20 - эйситы (n = 34), 21 - пропилиты (n = 36); 22-28 - низкоосновные метасоматиты: 22 - березиты (n = 34), 23 - кварц-серицитовые метасоматиты (n = 34), 24 - мусковит-кварцевые грейзены (n = 40), 25 - хлорит-серицит-кварцевые метасоматиты (n = 34), 26 - аргиллизиты (n = 37), 27 - гематит-магнетитовые кварциты (n = 28), 28 - джаспероиды по карбонатным породам (n = 35); n - количество анализов пород.

затормаживает интенсивность их проявления. Косвенным подтверждением этого является наличие прямой корреляционной зависимости (R = 0,75 при n = 28) между теснотой связи метасо-матических пород и их эдуктов по величине основности и отношением содержаний Н2О/СО2 в средних составах метасоматитов (рис. 2).

Многочисленные геологические данные, а также результаты экспериментальных исследований [2, 6, 14] свидетельствуют о фазовой неоднородности постмагматических гидротермальных систем, в которых при понижении температуры ниже критической (300-400 °С) флюиды распадаются на две несмешивающие-ся жидкости - полярную (вода с растворенными в ней щелочными металлами) и неполярную (водород и кислотные компоненты - HCl, HF, CO2), что приводит к смене кислотного режима ми-нералообразования на щелочной режим, возникновению дополнительной солевой фазы и последующему рудоотложению. Это подтверждает теорию метасоматических процессов [15], разработанную Д. С. Коржинским, выделившим в их эволюции раннюю щелочную, кислотную и позднюю щелочную стадии.

По результатам обобщения данных о составе внутренних зон экспериментальных метасоматических колонок [1, 2] автором были также установлены значимые положительные корреляционные зависимости между составом исходных растворов, выраженным величиной рН, составом щелочных метасоматитов (альбитовых, калишпатовых, фельдшпатоидных) и метасомати-тов стадии кислотного выщелачивания (мусковит-кварцевых

R

5

6

4

0

НАУКИ О ЗЕМЛЕ

G. P. Dvornik / News of the Ural State Mining University 2 (2017) 53-56

грейзенов, вторичных кварцитов, березитов, аргиллизитов) по величине основности (R = 0,47; 0,63 при n = 22, 24) [8]. А в колонках, характеризовавших процесс скарнообразования, рН исходных растворов слабо коррелируется с основностью магнезиальных и известковых скарнов (R = 0,24; -0,16 при n = 30, 23).

ЛИТЕРАТУРА

1. Зарайский Г. П. Зональность и условия образования метасоматических пород. М.: Наука, 1982. 324 с.

2. Метасоматизм и метасоматические породы / под ред. В. А. Жарикова и В. Л. Русинова. М.: Научный Мир, 1998. 492 с.

3. Маракушев А. А. Метод термодинамического расчета показателей основности горных пород и минералов // Бюл. МОИП, отд. геол. 1976, Т. 51, № 1. С. 5-25.

4. Маракушев А. А. Петрохимическая систематика изверженных и метаморфических горных пород // Изв. вузов. Сер. Геология и разведка. 1973. № 8. С. 3-16.

5. Кислотно-основные свойства химических элементов, минералов, горных пород и природных растворов. М.: Наука, 1982. 212 с.

6. Маракушев А. А. Петрогенезис и рудообразование (геохимические аспекты). М.: Наука, 1979. 264 с.

7. Дворник Г. П. Систематика метасоматических пород по кислотно-основным свойствам // Геология метаморфических комплексов: Межвуз. науч.-те-мат. сб. Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 1998. С. 83-94.

8. Дворник Г. П. Метасоматизм и золотое оруденение калиевых щелочных массивов (на примере Центрально-Алданской щелочной провинции). Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2014. 329 с.

9. Грязнов О. Н. Рудоносные метасоматические формации складчатых поясов. М.: Недра, 1992. 256 с.

10. Сазонов В. Н. Березит-лиственитовая формация и сопутствующее ей оруденение. Свердловск: УрО АН СССР, 1984. 208 с.

11. Дворник Г. П. Золоторудные метасоматические формации Центрально-Алданского района // Литосфера. 2012. № 2. С. 90-105.

12. Угрюмов А. Н. Джаспероидные месторождения золота (геология, условия размещения и формирования): дис. ... д-ра геол.-минерал. наук: 25.00.11. Екатеринбург: УГИ, 1993. 620 с.

13. Федорчук В. П. Околорудные изменения ртутно-сурьмяных месторождений. М.: Недра, 1969. 264 с.

14. Коржинский М. А. Общие закономерности химического поведения солевых и кислотных компонентов в сложном хлоридно-углекисловодном флюиде при повышенных Т-Р параметрах // Экспериментальные проблемы геологии. М.: Наука, 1994. С. 607-623.

15. Коржинский Д. С. Теория метасоматической зональности. М.: Наука, 1982. 104 с.

REFERENCES

1. Zarayskiy G. P. 1982, Zonal'nost'i usloviya obrazovaniya metasomaticheskikh porod [Zonality and formation conditions of metasomatic rocks], Moscow, 324 p.

2. Zharikov V. A., Rusinov V. L. 1998, Metasomatizm i metasomaticheskie porody [Metasomatism and metasomatic rocks], Moscow, 492 p.

3. Marakushev A. A. 1976, Metod termodinamicheskogo rascheta pokazateley osnovnosti gornykh porod i mineralov [The method of thermodynamic calculation of the basicity of rocks and minerals]. Byul. MOIP, otd. geol. [Bull. Soc. Imp. Nat. Mosc. Geological Department], vol. 51, no. 1, pp. 5-25.

4. Marakushev A. A. 1973, Petrokhimicheskaya sistematika izverzhennykh i metamorficheskikh gornykh porod [Petrochemical systematics of igneous and metamorphic rocks]. Izv. vuzov. Ser. Geologiya i razvedka [Proceedings of Higher Schools. Geology and Exploration], no. 8, pp. 3-16.

5. 1982, Kislotno-osnovnye svoystva khimicheskikh elementov, mineralov, gornykh porod iprirodnykh rastvorov [Acid-base properties of chemical elements, minerals, rocks and natural solutions], Moscow, 212 p.

6. Marakushev A. A. 1979, Petrogenezis i rudoobrazovanie (geokhimicheskie as-pekty) [Petrogenesis and ore formation (geochemical aspects)], Moscow, 264 p.

7. Dvornik G. P. 1998, Sistematika metasomaticheskikh porod po kislotno-os-novnym svoystvam [Systematics of metasomatic rocks according to acid-base properties]. Geologiya metamorficheskikh kompleksov: Mezhvuz. nauch.-temat. sb. [Geology of metamorphic complexes: Interuniversity scientific-thematic collection], Ekaterinburg, pp. 83-94.

8. Dvornik G. P. 2014, Metasomatizm i zolotoe orudenenie kalievykh shch-elochnykh massivov (na primere Tsentral'no-Aldanskoy shchelochnoy provintsii) [Metasomatism and gold mineralization of potassium alkaline massifs (on the example of the Central-Aldan alkaline province)], Ekaterinburg, 329 p.

9. Gryaznov O. N. 1992, Rudonosnye metasomaticheskie formatsii skladchatykh poyasov [Ore-bearing metasomatic formations of folded belts], Moscow, 256 p.

10. Sazonov V. N. 1984, Berezit-listvenitovaya formatsiya isoputstvuyushchee ey orudenenie [Berezite-Listvenite formation and its accompanying mineralization], Sverdlovsk, 208 p.

11. Dvornik G. P. 2012, Zolotorudnye metasomaticheskie formatsii Tsentral'no-Al-danskogo rayona [Gold ore metasomatic formations of the Central Aldan region]. Litosfera [Litosfera], no. 2, pp. 90-105.

12. Ugryumov A. N. 1993, Dzhasperoidnye mestorozhdeniya zolota (geologiya, usloviyarazmeshcheniyaiformirovaniya):dis. ...d-rageol.-mineral. nauk:25.00.11 [Jasperoid gold deposits (geology, conditions of location and formation): dissertation of Doctor of geological-mineralogical sciences: 25.00.11], Ekaterinburg, 620 p.

13. Fedorchuk V. P. 1969, Okolorudnye izmeneniya rtutno-sufmyanykh mestorozh-deniy [Near ore changes in mercury-antimony deposits], Moscow, 264 p.

14. Korzhinskiy M. A. 1994, Obshchie zakonomernosti khimicheskogo povedeni-ya solevykh i kislotnykh komponentov v slozhnom khloridno-uglekislovodnom flyuide pri povyshennykh T-R parametrakh [General regularities of the chemical behavior of salt and acid components in a complex chloride-carbon dioxide fluid at elevated T-P parameters]. Eksperimental'nye problemy geologii [Experimental problems of geology], Moscow, pp. 607-623.

15. Korzhinskiy D. S. 1982, Teoriya metasomaticheskoy zonal'nosti [The theory of metasomatic zoning], Moscow, 104 p.

Геннадий Петрович Дворник,

[email protected]

Институт геологии и геохимии УрО РАН

им. А. Н. Заварицкого

Россия, Екатеринбург, ул. Академика Вонсовского, 15

Gennadiy Petrovich Dvornik,

[email protected]

Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences Ekaterinburg, Russia

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.