Главные петрохимические типы метаморфических пород

Метаморфизму могут подвергаться породы разного состава. Исходный субстрат называется протолит.

По составу субстрата выделяю т ся:

· Метапелиты главные химические компоненты системы K₂O, Al₂O₃, SiO₂, FeO, MgO, (субстрат - глина). Характеризуется низким содержанием Ca (максимум 4-5%), высоким содержанием Al. Единственный кальциевый минераал – плагиоклаз.

· Метабазиты Na₂O, CaO, SiO₂, Al₂O₃, FeO, MgO (протолит – основные, срежние вулканиты, мергели, глинисто-карбонатный породы). Содержат больше 5% Ca.

· Карбонатные породы. Известняки и доломиты. Как правило, загрязнение кремнистым материалом, образуются силикаты.

1) Метапелиты (KFMAS-H). Протолит - глины, условная граница <4%CaO. Континентальные - высококальциевые, пелагические - низкокальциевые. Характерные минералы - высокоглинозёмистые. Для низких степеней метаморфизма - хлорит, каолинит, пирофилит, хлоритоид. Для высоких -корунд, шпинель, ставролит, ортопироксен, гранат, полиморфные силикаты глинозёма. Обычными минералами является кварц, КПШ, биотит, мусковит.

2) Метабазиты(известково-глинистые.породы,мергели)(NCFMAS-CH). Протолит-габброиды, средние и основные вулканиты, граувакки, мергели, CaO>5%. Характерные минералы для низких степеней метаморфизма: хлорит, актинолит, эпидот, пренит, пумпеллиит, кальцит. Для высоких степеней: пироксены, роговая обманка, кальциевые гранаты. Для высокобарических пород: глаукофан, рибекит, натриевые клинопироксены. Обычные минералы: КПШ и биотит.

3) Карбонатные (CMAS-CH). Протолит - известняки, доломиты. Характерные минералы: кальцит, доломит, диопсид, турмалин, волластонит, флогопит, тальк.

4) Ультраосновные (Ca,Mg,Al,Si). Протолит-мантийные горные породы, магнезитовые метасоматиты, скарны (с тальком, серпентином). Характерные минералы низких степеней метаморфизма: серпентин, тальк, магнезит. Высоких: оливин, анортит, пироксен, шпинель, гранат.

5) Марганцовистые. Связаны с железистыми кварцитами. Минералы: спессартин, родонит, родохрозит, виридин

6) Латериты. Протолит - наждаки, бокситы, каолиниты. Минералы низких степеней метаморфизма: пирофиллит, диаспор; высоких – корунд, шпинель, полиморфные силикаты глинозёма

7) Железистые породы. Протолит - джеспилиты, яшмы. Минералы: кварц, магнетит, фаялит, феросилит.

Также выделяют щелочной тип и кварц - полевошпатовый (подкласс метапелитов).

Фации метаморфизма, совокупность метаморфических горных пород различного состава, отвечающих определённым условиям образования по отношению к основным факторам метаморфизма – температуре, литостатическому давлению и парциальным давлениям летучих компонентов во флюидах, участвующих в метаморфических реакциях между минералами. Фации метаморфизма выделяются обычно по названию главных типов основных пород, устойчивых в каждой фации: зеленосланцевая и глаукофансланцевая (низкая температура, средние и высокие давления), эпидот - амфиболитовая и амфиболитовая (средняя температура, средние и высокие давления), гранулитовая и эклогитовая (высокие температура и давление), санидинитовая и пироксенроговиковая (очень высокая температура и очень низкое давление). Фации метаморфизма обозначаются также по названию метаморфических минералов и их парагенезисов, типичных для соответствующих областей термодинамической устойчивости, – гранат-кордиеритовая, гиперстенсиллиманитовая, ставролитовая, андалузитовая, силлиманитовая, кианитовая и др.

Фация зеленых сланцев – это фация небольших глубин и температур от 350-400 до 500-550 С и низких давлений. Она характеризуется ассоциацией таких минералов как хлорит, альбит, эпидот, серицит, актинолит, слогающие толщи сланцев.

Амфиболитовая фация – 500-600 до 700 С и средних давлений 3-7 кбар. Для нее характерна ассоциация роговой обманки, полевых шпатов, эпидота, часто также мусковита и глиноземистых минералов группы дистена.

Гранулитовая фация – температура от 750 до 900-1000 С и давление 4-5 до 10-13 кбар. Она характеризуется присутствием в кварц-полевошпатовых породах (гнейсах) пироксенов и граната. Типичные породы – гранулиты(мелкозернистые гранатсодержащие гнейсы) и чарнокиты (гнейсы и гранито-гнейсы с ромбическим пироксеном и магнетитом, иногда с гранатом).