Физические свойства минералов

     Контактовый метаморфизм. При подъеме магмы в верхние слои земной коры в породах, в которые она внедрилась, обычно происходят изменения, т. н. контактовый метаморфизм. Эти изменения проявляются в перекристаллизации первоначальных или образовании новых минералов. Степень метаморфизма зависит как от типа магмы, так и от типа породы, которую она пронизывает. Глинистые и близкие им по химическому составу породы преобразуются в контактовые роговики (биотитовые, кордиеритовые, гранатовые и др.). Наиболее интенсивные изменения происходят, когда гранитная магма внедряется в известняки: термическое воздействие является причиной их перекристаллизации и образования мрамора; в результате химического взаимодействия с известняками отделяющихся от магмы растворов образуется большая группа минералов (силикаты кальция и магния: волластонит, гроссуляровый и андрадитовый гранаты, везувиан, или идокраз, эпидот, тремолит и диопсид). В некоторых случаях при контактовом метаморфизме привносятся рудные минералы, что делает породы ценными источниками получения меди, свинца, цинка и вольфрама.

     Метасоматоз. В результате регионального и  контактового метаморфизма не происходит существенного изменения химического  состава исходных пород, а меняются лишь их минеральный состав и внешний  облик. Когда растворами привносятся  одни элементы и выносятся другие, происходит значительное изменение  химического состава пород. Такие  вновь образовавшиеся породы называются метосоматическими. Например, взаимодействие известняков с растворами, выделяемыми  гранитной магмой в ходе кристаллизации, приводит к образованию вокруг гранитных  массивов зон контактово-метасоматических руд — скарпов, которые нередко  вмещают оруденение.

     Рудные  месторождения и  пегматиты.

     Химический  состав крупнозернистого гранита может  существенно отличаться от состава  исходной магмы. Изучение пород показало, что минералы выделяются из магмы  в определенной последовательности. Такие богатые железом и магнием  минералы, как оливин и пироксены, а также акцессорные минералы кристаллизуются в первую очередь. Из-за более высокой плотности, чем  окружающий расплав, в результате процесса магматической сегрегации они оседают  вниз. Полагают, что таким образом  образуются дуниты — породы, состоящие  почти целиком из оливина. Сходное  происхождение приписывается некоторым  крупным скоплениям магнетита, ильменита  и хромита, которые являются рядами соответственно железа, титана и хрома.

     Однако  состав расплава, остающегося после  удаления минералов путем магматической  сегрегации, не полностью идентичен  составу образующейся из него породы. В ходе кристаллизации расплава в  нем возрастает концентрация воды и  других летучих компонентов (например, соединений фтора и бора), а вместе с ними многих других элементов, атомы  которых слишком велики или слишком  малы для вхождения в кристаллические  структуры породообразующих минералов. Выделившиеся из кристаллизующейся  магмы водные флюиды могут подниматься  по трещинам к поверхности Земли, в область более низких температур и давлений. Это обусловливает  отложение минералов в трещинах и образование жильных месторождений. Некоторые жилы сложены в основном неметаллическими минералами (кварцем, кальцитом, баритом и флюоритом). Другие жилы содержат минералы таких  металлов, как золото, серебро, медь, свинец, цинк, олово и ртуть; соответственно, они могут представлять собой  ценные рудные месторождения. Поскольку  подобные месторождения образуются при участии нагретых водных растворов, их называют гидротермальными. Следует  сказать, что самые крупные гидротермальные  месторождения — не жильные, а  метасоматические; они представляют собой пластообразные или иной формы  залежи, образовавшиеся путем замещения  горных пород (чаще всего известняков) рудоносными растворами. О минералах, слагающих такие месторождения, говорят, что они имеют гидротермально-метасоматическое происхождение.

     Пегматиты генетически связаны с кристаллизующейся  гранитной магмой. Масса высокоподвижного флюида, еще богатая элементами, входящими в состав породообразующих минералов, может быть выброшена  из магматической камеры во вмещающие  породы, где она кристаллизуется  с образованием тел грубозернистой структуры, сложенных в основном породообразующими минералами —  кварцем, полевым шпатом и слюдой. Такие тела горных пород, называемые пегматитами, весьма изменчивы по величине. Максимальная протяженность большинства  пегматитовых тел — несколько  сотен метров, но самые крупные  из них достигают длины 3 км, а у небольших она измеряется первыми метрами. В пегматитах содержатся крупные кристаллы отдельных минералов, в том числе самые большие в мире полевошпатовые длиной в несколько метров, слюды — до 3 м в поперечнике, кварца — массой до 5 т.

     В некоторых пегматитообразующих  флюидах концентрируются редкие элементы (часто в форме крупных  кристаллов), например, бериллий — в  берилле и хризоберилле, литий  — в сподумене, петалитите, амблигоните  и лепидолите, цезий — в полуците, бор — в турмалине, фтор — в  апатите и топазе. Большинство  этих минералов имеют ювелирные  разновидности. Промышленное значение пегматитов отчасти связано с  тем, что они являются источником драгоценных камней, но главным образом  — высокосортных калиевого полевого шпата и слюды, а также рудами лития, цезия и тантала, отчасти  бериллия.

ЛИТЕРАТУРА

Материал  из интернета

1. Минералогическая энциклопедия. Л., 1985
2. Лазаренко Е. К., Курс минералогии, М., 1971;
3. Берри Л., Мейсон Б., Дитрих Р. Минералогия. М., 1987
4. Минералы. Справочник, М., 1972;
5. Большая энциклопедия эрудита, М., «Махаон», 2004.