Методы диагностики минералов

Кроме того, продукты регионального метаморфизма будут отличаться в зависимости от исходного состава пород. Рассмотрим случаи, отличные от обычных алюмосиликатных пород.

1. При региональном  метаморфизме карбонатных пород (известняков) будут возникать мраморы. Если же исходные карбонатные породы кроме кальцита содержали доломит (магнезиальные карбонатные породы), а также прослои и линзы песка, глинистых осадков, то при региональном метаморфизме высокой ступени за счет таких пород возникнут кальцифиры - породы, состоящие из кальцита и магнезиальных минералов, аналогичные по ассоциации магнезиальным скарнам. В отличие от последних, в кальцифирах форстерит, диопсид, флогопит обычно равномерно распределены в виде зерен среди кальцита или иногда образуют полосы (на месте бывших силикатных прослоев или доломитов).

2. При метаморфизме  осадочных толщ, богатых гидроксидами железа и кремнеземом, образуются железистые кварциты (джеспилиты) – тонкослоистые породы, состоящие в основном из магнетита, гематита и кварца. С ними иногда встречается щелочной амфибол – рибекит, и некоторые железистые силикаты - ферросилит, фаялит. Такие образования характерны для высокой ступени метаморфизма и на всем земном шаре приурочены к докембрийским образованиям. В России это руды Курской Магнитной Аномалии, на Украине – Кривой Рог, в США -месторождения Верхнего Озера.

3. При метаморфизме высокоглиноземистых осадков (бокситов, древних кор выветривания латеритного типа) возникают высокоглиноземистые продукты метаморфизма - андалузит-кианитовые сланцы (иногда с диаспором), силлиманитовые сланцы, а также корундсодержащие породы (за счет бокситов) с примесью хлоритоида.

4. При метаморфизме древних россыпей могут образоваться месторождения типа Витватерсранд (ЮАР) - с уранинитом, самородным золотом (метаморфизованные золотоносные конгломераты).

5. При метаморфизме  продуктов разложения растительных  остатков могут образовываться  каменные угли, антрациты, шунгиты, переходящие затем в графит.

Особо следует остановиться на жилах альпийского типа - специфических продуктах регионального метаморфизма. Эти жилы были впервые исследованы в метаморфических комплексах Альп, откуда и получили свое название. При метаморфизме происходит дегидратация минералов (разложение минералов, содержащих воду). Такая вода накапливается в метаморфической толще и начинает передвигаться в ней в виде поровых растворов. Если на пути встречается трещина или полость, эти растворы начинают переотлагать в них вещество, растворенное при просачивании через окружающие породы. Так образуются жилы, особенностью которых является, во-первых, друзовое строение - отложение идет на стенках трещин, и, во-вторых, тесная связь их минерального состава с составом вмещающих толщ. В таких жилах часто встречаются прекрасные кристаллы горного хрусталя, иногда с включениями игольчатых кристаллов рутила (так называемые «волосы Венеры»), кристаллы адуляра, сфена, апатита, гематита, рутила, брукита, цеолитов, таблитчатые кристаллы хлорита.

В региональном метаморфизме выделяют прогрессивный метаморфизм, идущий с повышением температуры и давления, и регрессивный (ретроградный) метаморфизм, протекающий при уменьшении этих параметров. Если регрессивный метаморфизм оторван во времени от предыдущего этапа, его называют также диафторезом, при этом в минералообразовании таких менее метаморфизованных пород обязательно принимает участие вода, выделившаяся на прогрессивной стадии метаморфизма. Если она из системы по каким-то причинам удалена и нет другого источника летучих, то диафторез протекать не будет.

Контактовый метаморфизм

Говоря о контактовом метаморфизме, отметим, что в отличие от контактово-метасоматических образований главным фактором минералообразования здесь является повышение температуры. Как показывает название, контактово-метаморфические породы появляются на контакте магматических внедрений в осадочные (или метаморфизованные осадочные) породы. Чисто метаморфическое изменение характерно для пород, мало отличных от магматических по химизму, вследствие чего и нет обмена компонентами - нет метасоматоза. Возникают породы - роговики, названные так за плотное сложение с оскольчато-раковистым изломом, аналогичным излому рога. По минеральным ассоциациям роговики могут соответствовать регионально-метаморфическим породам, образовавшимся при низком давлении. Так, наиболее характерны биотитовые роговики, соответствующие биотитовым сланцам, кордиеритовые и биотит-андалузитовые роговики - аналоги соответствующих сланцев. Наиболее низкотемпературны - мусковитовые роговики, при средних температурах образуются амфиболовые роговики. При более сильном прогреве в роговиках появляются пироксены, характерные для высоких ступеней регионального метаморфизма.

Для самых высокотемпературных пород контактового метаморфизма характерны спуррит и мервинит - показатели высокой температуры и низкого давления, которые образуются по карбонатным и силикатно-карбонатным породам.

Особо отметим, что при контактовом метаморфизме высокоглиноземистых пород, так же как и при региональном, могут образовываться наждаки.

В заключение рассмотрения метаморфических процессов следует отметить все чаще описываемые явления дислокационного метаморфизма. Такие процессы протекают в зонах глубинных разломов в условиях локального понижения или повышения давлений при тектонических подвижках. Наиболее распространен этот процесс в зонах субдукции, когда при погружении одной плиты под другую возникают значительные области повышенного давления при низких температурах, а также при коллизионных процессах (при столкновении крупных блоков континентальной коры). В целом, явления, протекающие при дислокационном метаморфизме, те же, что и при региональном, однако масштабы их меньше, а степень метаморфизма редко превышает амфиболитовую фацию.

Приложение 1.