Лекция 18 (2 часа) Метаморфизованные и метаморфические месторождения

Общая характеристика, типы месторождений. Физико-химические условия образовании, метаморфические фации и полезные ископаемые. Примеры р егионально метаморфизованных месторождений, контактово-метаморфических месторождений, динамометаморфических месторождений, импактитовые месторождений.

Вопрос 1.Общая характеристика. Образуются при метаморфизме – т. е разнообразных эндогенных процессах, с которыми связаны изменения в структуре, минеральном и химическом составе горных пород, отличающиеся от их первоначального образования.

Месторождения делятся на метаморфизованные и метаморфические.

Метаморфизованные месторождения подверглись изменению одновременно с окружающими их породами в такой степени, что метаморфические признаки в форме, строении и составе тел полезных ископаемых оказываются доминирующими.

Метаморфические месторождения возникли вновь в процессе метаморфизма в связи с перегруппировкой минерального вещества метаморфизуемых пород.

Метаморфические процессы могут быть региональными и локальными. К локальным разновидностям относятся автометаморфизм, контактовый метаморфизм массивов изверженных пород, а также динамометаморфизм вдоль тектонических зон (сдвигов, надвигов). Региональный метаморфизм развивается вследствие совокупного воздействия статической и динамической нагрузок горных пород, в обстановке повышающегося давления, температуры и воздействия различных минерализаторов, особенно воды. В крайних формах он переходит в ультраметаморфизм, обуславливающий выборочное или полное переплавление изменяющихся пород.

Метаморфизм может быть прогрессивным и регрессивным. Региональный метаморфизм, вызванный повышением температуры и давления, называется прямым, или прогрессивным, способствующем реакциям с выделением воды, углекислоты из минералов. Метаморфизм, связанный со сменой высокотемпературных минеральных ассоциаций низкотемпературными, способствующий обратному поглощению воды и углекислоты, называется обратным или регрессивным.

Метаморфизм разделяется также на изохимический и аллохимический. Изохимический (без привноса новых минералообразующих веществ) характерен для прогрессивной стадии. Аллохимический (с привносом новых веществ и изменением химического состава метаморфизующихся пород) наиболее характерен для регрессивной стадии метаморфизма.

Вследствие метаморфизма меняется и форма тел полезных ископаемых, образуются метаморфические текстуры и структуры.

Форма тел полезных ископаемых – сплющенная, пластообразная, ленто-, линзо-, жилообразные залежи сплошных руд.

Текстура вещества метаморфизованных месторождений полосчатая, плойчатая, сланцеватая. Структура - гранобластовая, листоватая, пластинчатая.

Минеральный состав метаморфизованных месторождений отличается переходом гидрооксидов в оксиды (лимонит-гематит, магнетит; псиломелан- браунит, опал – кварц фосфорит-апатит, уголь - графит).

Для минеральных ассоциаций метаморфогенных месторождений характерны минеральные парагенезисы соответствующей фации метаморфизма.

Геологический возраст. Метаморфогенные месторождения локального метаморфизма могут иметь различный возраст. Среди месторождений, связанных с региональным метаморфизмом, резко преобладают древние образования – докембрийские (архейские, протерозойские), раннепалеозойские.

Вопрос 3. Физико-химические условия образования, метаморфические фации и полезные ископаемые. Формирование месторождений происходит при высокой температуре, которой иногда сопутствует высокое давление, при участии минерализаторов – воды, углекислоты, сероводорода и других летучих соединений.

Температура рудообразования. Установлено, что нижняя граница регионального метаморфизма (по пределу устойчивости каолина) колеблется в пределахз 450-500°С, переход от низкой к средней температуре (по исчезновению хлорита) – при 600°С, от средней к высокой температуре (по устойчивости мусковита) – при 700-750°С, а веорхняя граница, установленная по парагенезису пироксена и гиперстена – 900-950°С. Такие высокие жзначения не достижимы при простом погружении толщ горных пород и заключенных в них полезных ископаемых. Поэтому считается, что важным источником метаморфизма явлется периодически усиливающийся тепловой поток из недр Земли.

Давление при рудообразовании может достигать 1500-1700 МПа. Образование различных криатллических сланцем происходит в пределах давлений 700-200 МПа.

Метаморфические фации и соответствующие им полезные ископаемые показаны на рисунке 2.

Рисунок 2 - Физические условия возникновения метаорфических фаций. По данным П.Эсколы, Н.Елисеева, В.Соболева, Ф.Тернера, Дж.Ферхугена и др.:

1-6 – фации: 1 – цеолитовая, 2 – зеленосланцевая, 3 – амфиболовая, 4 – глаукофановая, 5 – гранулитовая, 6 - эклогитовая

Вопрос 4. Примеры р егионально метаморфизованных месторождений, контактово-метаморфических месторождений, динамометаморфических месторождений, импактитовые месторождений. Классификация метаморфогенных пород и примеры месторождений каждого класса показаны в таблице 4.

Таблица 4 Классификация метаморфогенных месторождений

Метаморфогенная серия
Метаморфизованная	1. Регионально-метаморфизованный	Железорудные, марганцевые, золото-урановые, апатитовые, колчеданные
2. Контактово-метаморфизованный	Железорудные, графитовые, корундовые скарнированные
Метаморфическая	1. Зеленосланцевый	Горного хрусталя, золото-кварцевые, мрамора, кварциты, кровельные сланцы
2. Амфиболитовый	Андалузитовые, кианитовые, силлиманитовые, наждака, амфибол-асбестовые
3. Гранулит-эклогитовый	Гранатовые, рутил-ильменитовые, флогопитовые
4. Импактитовый	Алмазные (?)

Примером метаморфизованных месторождений являются железистые кварциты Курской магнитной аномалии (КМА) и Криворожского месторождения, марганцевые месторождения Индии, урансодержащие золотоносные конгломераты месторождения Витватерсранд (ЮАР), свинцово-цинковые руды месторождения Брокен-Хилл в Австралии. К контактово-метаморфизованным относятся Южноякутские магнетитовые месторождения железа, Курейское месторождение графита (Красноярский край), месторождения корунда и наждака в Греции.

Метаморфические месторождения - месторождения флогопита на Алданском щите, кианитовые и силлиманитовые месторождения на Кольском полуострове, в Карелии, графита на Украине и др.

Примером динамометаморфических месторождений являются: Кокчетавское месторождение алмазов, месторождение золота Бакрчик (Казахстан).

К импактитовым месторождениям, возможно, относятся алмазы некоторых месторождений Архангельской провинции.

Литература: [1], с. 371-382; [2] с. 261-285; [3], с 154-160; [21]