Русский Русский English English


К парадигмам 5-10.

  1. Парадигмы с 5-ой по 10-ю уже обязаны быть как следствие из наличия первых четырёх.

  2. Принципиальный подход и методы решения некоторых проблем этих шести парадигм можно найти в работах автора:

  3. В предложенных работах показано, что образование пород гранитойдного ряда, от гранитов до габбро, связанно с мощным метасоматическим процессом, который обязан двум интенсивным взаимосвязанным геохимическим факторам: кремниевому (SiO2) и калиевому (K2O). Эти два компонента вместе с H2O формируют породообразующий (гранитизирующий) флюид – H2O + SiO2 + K2O + Al203, , или в развёрнутом виде – H+ + HO- + H+ + HSiO3- + K+ + HO- + H+ + H2AIO3-. Для простаты условно будим пользоваться первым вариантом формулы флюида. Из экспериментальных работ по плавлению основных пород известно, что ещё до начала плавления от породы отделяется аналогичный высококонцентрированный флюид в составе воды, кремния, калия и алюминия - H2O + SiO2 + K2O + Al203, который в закрытой системе уходит в расплав, затвердевая в стёклах [Ермаков и др., 1976]. В открытой системе плавление мантии и извержение толеитовых базальтов сопровождается высвобождением из мантии аналогичного флюида - H2O + SiO2 + K2O + Al203, который отделяясь от мантии сразу же переходит в гомогенно-газовое состояние. Находясь под глубинным давлением и температурой, "…такая надкритическая фаза водных растворов, приближаясь по агрегатному состоянию и плотности к жидкости, сохраняет главное свойство газа - летучесть, обусловливающую его поведение, резко отличное от обычной жидкой воды, поэтому отождествлять жидкости надкритическую и докритическую, как это, к сожалению, делают некоторые исследователи, ошибочно" [Овчинников, Масалович, 1970]. Все компоненты флюида, в том числе и сопутствующие редкие элементы, в гидротермальных условиях переносятся в виде полимерных соединений катионного, анионного или смешанного типа. Такой флюид и сопутствующие редкие и другие некогерентные элементы в открытой системе следуют вверх, взаимодействуют с боковыми породами в верхних горизонтах коры, осуществляя интенсивную перегруппировку вещества с последующим образованием гранитного слоя коры и месторождений полезных ископаемых.

Образование гранитного слоя начинается с момента, когда падение температуры и давления следующего вверх мантийного флюида H2O + SiO2 + K2O + Al203 достигнет значений, при которых начнёт кристаллизоваться порода гранитного состава. Для гранитных массивов, приближенных к поверхности Земли, температура составляет 750-850° и давление 1,0 - 1,5 . 108 Па [Пузанов, 1988, 1989]. Во время формирования гранитов возникает зональность, которую можно представить в виде метасоматической колонки (Рис.3):
Метасоматическая колонка зональности гранитоидов.
Рис.3. Метасоматическая колонка зональности гранитоидов.
Метасоматическая колонка зональности гранитоидов.
1-граниты; 2-гранодиориты; 3-диориты; 4-габбро; 5-форстеритовые и пироксеновые скарны, оливиниты, перидотиты, пироксениты; 6-базальты; 7-карбонатные породы. К2О - Na2O - CaO - (CaO), MgO, FeO - ряд активности оснований; 770°, 735°, 675°, 600° - средние температуры кристаллизации гранитоидов [Пузанов, 1988]; ↑ - направление следования мантийного флюида - H2O + SiO2 + K2O + Al2O3.
Образование зональности гранитоидов связано с последовательностью формирования фациальных разностей пород от кислых к основным по пути следования породообразующего раствора [Пузанов, Черкасов, 1995]. Это отвечает геохимической эволюции вещества при последовательной смене активности сильных оснований более слабыми основаниями, что соответствует ряду активности оснований оксидов: K2O - Na2O - CaO - MgO - FeO - Fe2O3. Основание K2O и кислота кремневого ангидрида SiO2 являются самыми мощными факторами мантийного флюида. Эти два компонента начинают гранитизацию, взаимодействуют с субстратом коры и осуществляют перегруппировку вещества с образованием гранита. Кремний необходим в системе для образования вместе с алюминием анионной части породообразующих минералов фациального ряда. Калий образует самое сильное основание, которое является самым важным фактором гранитизации. Он запускает щелочной процесс, в результате которого проявляются кислотно-основные свойства оснований. Формирование гранитов связано с активностью поступающего с мантийным флюидом сильного основания K2O, которое формирует катионную часть главных породообразующих минералов и вытесняет из области кристаллизующихся гранитов относительно более слабые основания Na, Ca, Mg, Fe и др. некогерентные элементы, переводя их в раствор. С уходом из раствора К2О повышается активность основания Na2O, что способствует формированию средних разностей - диоритов. Высокая активность СаО способствует формированию габброидов. Кристаллизация магнезиальных и железистых пород связана с высокой активностью MgO, FeO, Fe2O3 [Пузанов, Черкасов, 1995].
При продвижении фронта гранитизации разрастание тыловых зон (фаций) метасоматической колонки происходит за счёт внешних, что приводит к замещению гранодиорита зоной гранита, зоны диорита зоной гранодиорита и т.д. [Пузанов, Черкасов, 1995]. По мере продвижения породообразующего раствора, более основные породы замещаются более кислыми или щелочными, если в растворе недостаток кремнезёма. Ослабление роли кремния приводит к усилению щелочных свойств раствора. Ослабляются кислотные и усиливаются основные свойства силикатов, что приводит к вытеснению слабых катионов (Mg, Fe) более сильными (К, Na) и замещению пироксена и оливина ортосиликатами и щелочными алюмосиликатами.
При тектонических подвижках зоны K2O и Na2O напрямую взаимодействуют с конечными продуктами метасоматической колонки - оливинитами, перидотитами и пироксенитами либо форстеритовыми и пироксеновыми скарнами. В результате взаимодействие высокотемпературных щелочных растворов с пироксеном и оливином (форстеритом) отвечает процессам нефелинизации и флогопитизации ультрабазитов. Образуются щелочные породы - щелочные сиениты, нефелиновые сиениты, нефелин-пироксеновые породы, мельтейгиты, ийолиты, лампроиты и др.
На основании проведённых исследований Л.С.Бородин и Ю.П.Диков [Бородин, Диков, 1970] доказали, что при воздействии на оливин и пироксен щёлочных высокотемпературных растворов при Т = 550° и Р = 1200 атм. образуется нефелин и флогопит метасоматическим путём. В природных условиях таким раствором является мантийный флюид H2O + SiO2 + K2O + Al2O3, который реагирует с оливином и пироксеном по схеме, предложенной выше.

Литература


1. Бородин Л.С., Диков Ю.П. Высокотемпературный гидротермальный синтез нефелина и флогопита. В сб. Экспериментальные исследования процессов минералообразования. Изд. Наука. М. 1970 . С 75-94.
2. Ермаков В.А., Соловьёва Т.Н., Геншафт Ю.С., Тронева Н.В. Экспериментальное плавление амфиболитовых включений в андезитах с целью изучения их генезиса. В сб. Экспериментальные исследования в области глубинного петрогенезиса. М. 1976. С 3-65.
3. Овчинников Л.Н., Масалович А.М. Состав, внутреннее строение и некоторые свойства гидротермального рудообразующего раствора. В сб. Проблемы метасоматизма. М. Из-во Недра. 1970. С 25-33.
4. Пузанов В.И. Физико-химические условия формирования амфибол-биотитового парагенезиса гранитоидов Джугджурского комплекса. Геология и разведка. № 5. 1988. С 30-39. ( http://geolog-pvi.ru/meneralogiya-petrografiya-litologiya-30.htm )
5. Пузанов В.И. Условия формирования двухполевошпатового парагенезиса гранитоидов Джугджурского комплекса. БЮЛ. МОИП., отд. Геол. 1989. Т.64. Вып.6. С 68-82. ( http://geolog-pvi.ru/paragenezis-granitoidov-68.htm )
6. Пузанов В.И., Черкасов В.А. Геохимическая модель эволюции вещества в процессе формирования гранитоидов Челасинского «плутона». Отечественная геология. 6/1995. С 58-67. ( http://geolog-pvi.ru/otechestvenaya-gnologiya-oblozhka.htm )



Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
   
Яндекс.Метрика
Web-дизайн Куранов Н.В.