Новосибирский государственный
Минералообразующие процессы
жүктеу/скачать 0.78 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Среды образования минералов
- Классификация минералообразующих процессов
Минералообразующие процессыК числу наиболее важных факторов минералообразования относятся температура (Т) и давление (Р). Очень важны также окислительно-восстановительные условия среды (Eh), зависящие от содержания свободного кислорода, химические потенциалы (что примерно соответствует концентрации), углекислоты, серы, фтора и некоторых других элементов, влияющих на кислотность-щелочность (рН) среды минералообразования. И, конечно, громадную роль в минералообразовании играет вода – растворитель и переносчик компонентов, сама компонент многих минералов, среда и регулятор многих механизмов минералообразования. Таким образом, причинами минералообразования могут быть: изменение Т и Р, переохлаждение расплава, пересыщение раствора, а также электрохимические явления, жизнедеятельность организмов, радиоактивное (в основном ) излучение. Среды образования минераловК физико-химическим средам образования минералов относятся: магма, водный раствор, газ, коллоидные растворы, твердые (кристаллические или аморфные) среды, гетерогенные системы (например, «газ – жидкость»). Магма – это силикатный расплав, который не тождествен по составу породе, которая из него кристаллизуется. В магме существуют подобно водным растворам простые и комплексные катионы, анионы, а также анионные сиботаксические группы, например, (Si2O7)6-, n(SiO3)2n-, (Si6O18)12-, n(Si4O11)6n-, (MgO6)10-, (CaO6)10-, (AlO4)5-, (SiO4)4- (Белов, 1976). Эти группы представляют собой основу для дальнейшего построения структур силикатов. Помимо этого, присутствуют Na, K, а также летучие компоненты – H, F, Cl, S, C, N, форма нахождения которых до конца не выяснена. Особую роль в магматических расплавах играет вода, снижающая температуры протекания многих процессов и ускоряющая обмен компонентов. Гидротермальные растворы образуются как за счет поверхностных вод, называемых метеорными, так и за счет глубинных (ювенильных), отделяющихся от магматических расплавов (магматогенных) или при дегидратации в ходе прогрессивного метаморфизма (метаморфогенных). Предполагается также, что вода попадает в земную кору в ходе дегидратации мантии. Очевидно, что вещества, растворенные в воде, могут попадать туда разными путями. Часть веществ выносится непосредственно из источника выделения водного раствора, часть попадает в него при прохождении через контрастные толщи и растворении компонентов вмещающих пород. Основной формой переноса веществ водными растворами являются комплексные ионы, например: (CuCl2)-, (Cu(HS)2)-, (NaHMoO4)0, (KHMoO4)0, HMoO4)-, (Au(HS)2)-, (AuCl2)-, (AgCl2)-, (Ag(HS)2)- и т. д. Газ достаточно редок как среда минералообразования. Прежде всего, это вулканические газы, отделившиеся от расплава, из которых могут кристаллизоваться, например, гематит Fe2O3 или нашатырь NH4Cl. Из газа также отлагаются кристаллы льда, например, у входов в пещеры и на крышках погребов в зимнее время. Флюидом принято называть надкритическую фазу, в которую переходит жидкость при повышении температуры. Как правило, основными компонентами флюидных систем являются Н2О и СО2, однако в особых случаях значительную роль могут играть F, Cl, N, S, CH4. Наличие дополнительных компонентов может существенно изменять фазовую диаграмму Н2О, однако в общем случае флюиды существуют при температурах выше 375–400 оС, при этом рост давления лишь незначительно смещает положение критической точки. Коллоидные растворы – среда образования минералов в придонных условиях водных бассейнов во время син- и диагенеза. Так образуются многие глинистые минералы, гидроксиды, для которых часто характерно оолитовое строение. Коллоиды также принимают участие в гидротермальных процессах, особенно низкотемпературных. Твердые среды минералообразования можно разделить на аморфные и кристаллические. Примером первых служит раскристаллизация вулканического стекла. Вторые – это полиморфные превращения веществ (графит-алмаз, образование параморфоз), распад твердых растворов (плагиоклазы, пироксены), метамиктные превращения радиоактивных минералов под воздействием собственного излучения. Гетерогенные системы – смесь различных сред (жидкость–газ, силикатный расплав–газ) – особые условия минералообразования, среди которых следует, например, отметить области вулканизма (дегазация растворов и расплавов при падении давления), а также случаи дегазации минеральных источников. Еще один пример гетерогенной системы – пневматолитово-гидротермальное минералообразование, когда флюид при охлаждении распадается на две фазы – газ и жидкость. Классификация минералообразующих процессовПо условиям образования минералообразующие процессы принято разделять на две большие группы эндогенные и экзогенные. I. Эндогенные (= гипогенные) – это процессы, обусловленные поступлением вещества или энергии из глубин Земли (эндо – внутри, гипо – низко, глубоко). Они включают в себя две большие группы процессов, различающиеся по характеру воздействия на вещество, – магматогенные и метаморфические процессы. Магматогенные процессы, так или иначе, связаны с кристаллизацией магмы и деятельностью постмагматических растворов; для этих процессов обычно характерны (1) высокие температуры, (2) повышенные давления (для интрузивных образований), (3) сравнительно низкий потенциал кислорода. Метаморфические процессы протекают при погружении пород любого генезиса на большие глубины или при поднятии глубинных пород к поверхности и связаны с переходом этих пород в новые физико-химические условия. Температуры этих процессов могут меняться от низких до высоких, так же значительно может варьировать и давление, и потенциалы СО2 и О2. Название – от метаморфос (превращение, изменение). Особое положение занимают процессы ударного метаморфизма, обусловленные резким повышением РТ-параметров в зонах ударного воздействия падающих на Землю космических тел. II. Экзогенные (= гипергенные) процессы, развивающиеся на поверхности Земли или в непосредственной близости от поверхности под влиянием энергии Солнца, воды, ветра, свободного кислорода и СО2 атмосферы (экзо – снаружи, гипер – над, сверх); для этих процессов характерны низкие температуры, низкие давления, высокий химический потенциал СО2 и кислорода. В каждой такой большой группе процессов объединено несколько типов процессов (и соответственно – генетических типов минералообразования):
1.1. Магматогенные процессы 1.1.1. Магматическая кристаллизация – интрузивная, эффузивная 1.1.2. Вулканические возгоны (эксгаляции) 1.1.3. Пегматитовый процесс 1.1.4. Пневматолито-гидротермальные и метасоматические процессы 1.1.4.1. Альбитизация (образование апогранитов) 1.1.4.2. Грейзенизация 1.1.4.3. Контактово-метасоматические 1.1.4.3.1. Фенитизация 1.1.4.3.2. Скарнообразование 1.1.4.4. Собственно гидротермальные процессы 1.2. Метаморфические процессы 1.2.1. Региональный метаморфизм 1.2.2. Контактовый метаморфизм (ороговикование)
2.1. Процессы выветривания и окисления 2.1.1. Коры выветривания 2.1.2. Зоны окисления 2.2. Осадкообразование 2.2.1. Механические осадки 2.2.2. Инфильтраты 2.2.3. Химические осадки 2.3. Криогенные процессы 2.4. Сублимационные процессы 2.5. Биогенные процессы Теперь подробнее остановимся на характеристике каждого минералообразующего процесса и тех парагенезисах, которые при этом возникают. жүктеу/скачать 0.78 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|