Полная версия

Главная arrow География arrow Генетическая минералогия и стадиальный анализ процессов осадочного породо- и рудообразования

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

МИНЕРАЛЫ-ДОЛГОЖИТЕЛИ, НАСЛЕДНИКИ ДОСЕДИМЕНТОГЕННЫХ ОБРАЗОВАНИЙ И СВИДЕТЕЛИ РАННИХ ЭТАПОВ ОСАДОЧНОГО ПРОЦЕССА

Общая характеристика

Главный представитель этой группы — аллотигенный кварц. Он полигенетичен, вездесущ и весьма информативен о питающих провинциях СБ, о способах переноса и накопления осадков, сохраняя эти свои признаки вплоть до стадии метагенеза, когда под влиянием термальной активизации начинаются процессы самоочищения (метаморфизации) этого относительно самого устойчивого из породообразующих ПК минерала. Другими, менее распространенными членами рассматриваемой группы можно считать островные и каркасные силикаты из гранитоидов, кислых эффузивов, пара- и ортогнейсов кислого состава — акцессорные циркон, сфен, дистен, турмалин; с большой долей условности сюда же могут быть причислены породообразующие альбиты и калишпатьг, а также акцессорные оксиды и фосфаты: рутил и его полиморфные модификации анатаз и брукит, а также корунд, гематит, магнетит, касситерит и апатит. Все они длительное время хранят свои типоморфные признаки, приобретенные еще до начала осадочного процесса, в период формирования исходных к мобилизации вещества пород — магматических, метаморфичесих либо древних осадочных. Перечисленные здесь минералы не следует считать абсолютно стойкими. Они тоже корродируются и регенирируются, но не столь интенсивно и быстро, как минералы предшествующих групп, и в более напряженных Р-Т режимах или при специфичных pH-Eh условиях, о которых будет рассказано ниже.

Конечно же, венцом данного минерального сообщества можно было бы посчитать алмаз. Ему в последнее время посвящено так много монографий Н.Н. Зинчука с коллегами в издательстве «Алроса», что на этих страницах нецелесообразно повторять данную информацию, и автор отправляет читателя к этим первоисточникам.

Кварц в осадочном процессе

Кварц является одним из самых устойчивых к разрушению в осадочном процессе минералом. Он выдерживает неоднократные переотложения и в соответствующих условиях становится главным минералом песчаных пород. Несмотря на устойчивость к растворению и разрушению, этот минерал при выветривании содержащих его пород может под действием сильных химических агентов достаточно интенсивно корродироваться и затем частично разрушаться при эродировании кор выветривания и при последующей водной или ветровой транспортировке в СБ. Однако при этом меняется только внешняя форма его зерен и микроструктура поверхностей, но не их внутреннее содержание. Сами же сохранившиеся от разрушения кварцевые частицы на стадиях седиментогенеза и постседиментационного литогенеза (до начала стадии метагенеза) сохраняют в большинстве свои исходные типоморфные признаки. Учитывая их, исследователь с помощью наблюдений шлифов в поляризационном микроскопе может узнать многое о предыстории этого минерала и, прежде всего, о названии и составе его материнской породы, а также об одноактности либо многоэтапности переотложения продуктов ее разрушения.

Типоморфизм кварца, рожденного в различных магматических, осадочных, жильных и метаморфических образованиях, систематизировал в своей докторской диссертации 1975 г. и монографии И.М. Симанович (1978). На сегодняшний день это единственное и уникальное обобщение накопленной о кварце информации. Все типоморфные признаки кварца этот исследователь разделил на три категории: 1 — структурные дефекты кристаллической решетки, которые находят свое отображение в неоднородностях «угасания» минерального зерна, наблюдаемого при вращении столика микроскопа и скрещении николей; 2 — состав включений в кварце др. минеральных частиц и агрегатов; 3 — наличие или отсутствие, частота встречаемости и размеры газово-жидких пузырьков и др. включений минералообразующей среды (ВМС).

На описании структурных дефектов задержимся отдельно, т.к. умение их определять требует навыков в области кристаллографии и кристаллооптики. Оптически заметные разновидности этих структурных несовершенств кварца обусловлены следующими структурными дефектами его кристаллической решетки:

  • 1) границами индивидов и поликристаллических агрегатов;
  • 2) субграницами блоков в монокристаллах; 3) изгибами решетки (волнистое угасание); 4) деформационным пластикованием и другими проявлениями пластической деформации кварца.

Выделенные И.М. Симановичем типы структурных дефектов обломочного кварца перечислены в первой графе табл. 8.1. Ниже приводится обоснование типов структурных дефектов обломочного кварца, а также их краткое описание, заимствованное из работы этого исследователя.

Начнем с поликристалличности и блочности. Поликристал- лическими считаются зерна обломочного кварца, а также его выделения в магматических и метаморфических породах, представляющие собой агрегат, который состоит из двух и более кристаллов кварца, имеющих общие границы. Разориентация же различных частей монокристаллов кварца на небольшие углы с возникновением четких границ субиндивидов рассматривается как блочность. На практике поликристалличность нередко отождествляется геологами с блочностью кварца, а блочность — с волнистым угасанием. Поэтому необходимо подчеркнуть основные черты различия этих структурных дефектов.

Поликристалличность отличается от блочности произвольной в первом приближении разориентацией монокристалличес- ких индивидов в агрегате (рис. 8.1.). Строго говоря, индивиды поликристаллических агрегатов кварца в породе имеют преобладающую ориентировку, выявляемую статистическими методами. Блочность, развитая в монокристаллах кварца, разориен- тирована на первые градусы.

Поликристалличность, как и блочность, различаются также и по характеру границ индивидов. Границы мозаичных индивидов четкие, двумерные (имеют заметную ширину при косом положении к ограничивающим шлиф плоскостям), тогда как границы блоков обычно также четкие, но тонкие и визуально однородные.

В кварце различных типов горных пород, по утверждению И.М. Симановича, удается четко различать блочность и поликристалличность. Однако в некоторых сильно катаклазированТаблица 8.1.

Классификация типов и разновидностей структурных дефектов обломочного кварца, по И.М. Симановичу, 1975 г.

Типы структурных дефектов

Морфологические разновидности структурных дефектов

Вероятный генезис

1. Поликристалличность

1. Изометрично- полигональная поликристалличность (ПИП)

Первичнокристаллизационная, вторичная в гранитах, в гнейсах, посткинематическая в катаклазитах всех видов.

2. Грануляционная поликристалличность (ПГ)

Катаклаз гранитов, гнейсов, жильного кварца и других типов пород. Начальный метаморфизм кварцито- песчаников.

3. Поликристалличность с изрезанными, лапчатыми контурами индивидов (ПИЛК)

Динамометаморфизм различных типов пород.

4. Шестоватая поликристалличность (ПШ)

Первичнокристаллзационная в жильном кварце.

2. Блочность

1. Неправильная блочность (БН)

Первичнокристаллизационная в различных типах пород, вторичная - динамометаморфизм.

2. Линейная блочность {БЛ)

Вероятно, первичнокристаллизационная (синкинемати- ческая) в гранитах, динамометаморфизм различных типов пород.

3. Брусковидная блочность (65)

Интенсивный динамометаморфизм различных типов пород.

3. Волнистое угасание

1. Облачное волнистое угасание (ВУО)

Первичнокристаллизационное и динамометаморфизм всех типов кварцсодержащих пород.

2. Фронтальное волнистое угасание (ВУФ)

Динамометаморфизм гранитов и гнейсов.

3. Прерывистое волнистое угасание (ВУП)

Динамометаморфизм кварца различного генезиса.

4. Пластическая деформация

Деформационное пла- стикование, иррациональное двойникование, пояса деформации, «смятие» кварца, полосы деформации (ПД)

Пластическая деформация в результате динамометаморфизма кварца различных горных пород, в том числе и жильного кварца.

Типы и разновидности структурных дефектов обломочного кварца, по И.М. Симановичу, 1975 г

Рис. 8.1. Типы и разновидности структурных дефектов обломочного кварца, по И.М. Симановичу, 1975 г.:

1 — дислокационные ямки травления на полированной поверхности зерна кварца (отраж. свет, увел. 630); 2 — изометрично-полигональная поликристалличность. Кварц из гранита (валун из морены, Рублево), николи +, увел. 70; 3 — грануляционная поликристалличность и прерывистое волнистое угасание. Кварц из гравелита (валун из морены, Рублево), николи +, увел. 70; 4 — поликристалличность с изрезанными, лапчатыми контурами индивидов. Кварц из гранита (валун из морены, Рублево), николи +, увел. 70; 5 — линейная блочность. Кварц из гнейса (валун из морены, Рублево), николи +, увел. 70; 6 — брусковидная блочность. Кварц из гранита (валун из морены, Рублево), николи +, увел. 70; 7 — волнистое угасание прерывистое. Кварц из гранита (валун из морены, Рублево), николи +, увел. 70; 8 — полосы деформации в жильном кварце (Карелия), николи +, увел. 70.

ных выделениях кварца блочность разориентируется на сравнительно большие углы, и обнаруживает постепенные переходы к поликристалличности.

Поликристалличность бывает представлена, по И.М. Си- мановичу, следующими морфогенетическими категориями.

Изометрично-полигональная характеризуется изометрич- ными формами кварцевых индивидов с полигональными или округло-полигональными ограничениями (рис. 8.1, см. 2). Кварцевые образования в этом случае представляют собой кристалли- чески-зернистый агрегат. Размеры отдельных индивидов изменяются от сотых долей миллиметра до 1-5 мм. Различают равно— и неравномозаичные агрегаты. Как уже указывалось, границы индивидов в мозаике четкие. Взаимная разориентация непосредственно контактирующих кварцевых индивидов колеблется в широких пределах — от первых до 90°. Изометрично-полигональная поликристалличность очень характерна для гранитов (обычно крупномозаичная), а также для кварцсодержащих метапород различных ступеней метаморфизма. Поликристалличность обломочных зерен, возникших при разрушении метаморфических пород, представляет по существу фрагменты гра- нобластовой структуры. В некоторых случаях изометрично-полигональная поликристалличность отмечается в кварцевых жилах.

Таким образом, этот вид поликристалличности, по-видимому, формируется в процессе первичной кристаллизации пород. Однако, в катаклазитах полигональная поликристалличность нередко развивается за счет тонко раздробленного давленого кварца,являясь воричной.

Грануляционная поликристалличность также характеризуется изометричными формами кварцевых индивидов, часто с полигональными контурами. Под грануляцией И.М. Симанович понимает развитие мелкозернистых мозаичных кварцевых агрегатов за счет крупных кварцевых индивидов в результате вторичных по отношению к кристаллизации кварца стрессовых напряжений. Грануляция типична для катаклазитов, развитых по породам любого генезиса (гранитам, гнейсам, жильному кварцу и т.д.). Обычно мозаичные грануляционные образования тяготеют к внешним частям контактирующих кварцевых индивидов (рис. 8.1., см. 3), однако нередко, вытягиваясь в цепочки и зон- ки, мелкие индивиды кварцевой мозаики замещают внутренние части крупных кварцевых зерен. Иногда грануляционный мозаичный агрегат полностью замещает первичные кварцевые индивиды. Такой вид грануляции характерен для метаморфизован- ных кварцевых жил. Грануляция периферических частей кварцевых индивидов типично представлена в структурах рекристал- лизационно-грануляционного бластеза (см. ниже и выше в разделе 3.3).

Поликристалличность с изрезанными, лапчатыми контурами индивидов. Для неё характерны крайне неправильные, часто удлиненные формы индивидов. Очертания их обычно сильно изрезаны, иногда имеют сутуровидный облик (рис. 8.1, см. 4). Кроме того, рассматриваемая разновидность поликристаллических агрегатов нередко характеризуется резкой неравнозернистос- тью (ассоциирует с грануляционной поликристалличностью). Некоторые мелкие индивиды имеют островной облик, развиваясь в более крупных индивидах. Изрезанная, неправильная поликристалличность отмечается в кварце различного генезиса, и является следствием наложения стрессовых напряжений на уже сформированный кварц горных пород и жильных образований.

Шестоватая поликристалличность — очень характерный первичнокристаллизационный структурный дефект кварца. Она формируется при кристаллизации кварца из гидротермальных растворов и представлена удлиненными субпараллельно-ори- ентированными кварцевыми индивидами с полигональными ограничениями. Обычно шестоватая поликристалличность отличается постепенными переходами к изометрично-полигональ- ной поликристалличности, часто наблюдаемыми на расстоянии 1-5 мм.

Таким образом, в зернах обломочного кварца, особенно мелких, не всегда удается однозначно определить разновидность поликристалличности. Крупнозернистая изометрично-по- лигональная поликристалличность нередко фиксируется по двум или трем разориентированным кварцевым индивидам, а мелкозернистая может быть неотличима от грануляционной.

Диагностическим признаком последней служат реликты кварцевых индивидов, отличающиеся прерывистым волнистым угасанием или брусковидной блочностью. Шестоватая поликристалличность также неотличима от изометрично-полигональной и трудно устанавливается в мелких обломочных зернах. Сравнительно легко диагностируется благодаря характерности ограничений поликристалличность с изрезанными, лапчатыми контурами индивидов.

Блочность — неотъемлемое свойство всех природных кристаллов. Самые идеальные монокристаллы кварца в той или иной степени поражены блочностью. В кварце она бывает следующих видов.

Неправильная блочность — самая распространенная и по- лигенетичная. Контуры блоков в кварцевых образованиях неправильные, иногда полигональные, чаще извилистые, размеры их изменяются в широких пределах; разориентация блоков, как уже указывалось, незначительно — лишь в первых градусах. Обнаруживает переходы к линейной и брусковидной блочностям. Генезис неправильной блочности может быть, по-видимому, первично кристаллизационным и вторичным — следствием наложения стрессовых напряжений.

Линейная блочность имеет характерный облик. Границы блоков обычно пересекают все зерна кварца и ориентированы субпараллельно (рис. 8.1, см. 5). Иногда в пределах одного зерна наблюдается серия субпараллельных блоков. При повороте столика микроскопа угасание фронтально скользит с одного блока на другой. Такая блочность характерна для кварца гранитов и, возможно, является следствием напряжений во время их кристаллизации. Отмечается также в гнейсах и других типах кварцсодержащих пород вместе с другими разновидностями блочности. В этом случае линейная блочность кварца, по-видимому, является результатом динамометаморфизма.

Термин «брусковидная блочность» заимствован И.М. Сима- новичем у А.Н. Петровской, 1965 г. Границы блоков этой разновидности образуют две субпараллельные серии, пересекающиеся под углом, близким к прямому. Отделяемые этими границами блоки имеют брусковидное, прямоугольное очертание. Угасание в них чередуется в шахматном порядке (рис. 8.1., см. 6). Брусковидная блочность характерна для различных типов кварцсодержащих пород и жильного кварца, подвергшихся интенсивному динамометаморфизму.

Волнистое угасание — этот структурный дефект кварца хорошо известен. В чистом виде волнистое угасание проявляется в непрерывном «скольжении» фронта угасания из одной части кварцевого индивида в другую при повороте столика поляризационного микроскопа. В зависимости от типа перемещения фронта волнистого угасания различают три разновидности этого структурного дефекта.

Облачное волнистое угасание отличается пятнистым, неправильным движением фронта угасания кварца при повороте столика микроскопа. Разориентация различно гаснущих участков кварцевого индивида в этом случае слабая (таблица 8.1.).

Фронтальное волнистое угасание, как следует из названия, характеризуется постепенным переходом фронта волнистого угасания при повороте столика микроскопа из одного конца кварцевого индивида в другой.

Прерывистое волнистое угасание — промежуточная разновидность, обладающая чертами блочности и волнистого угасания. Обоснование выделения этой разновидности приведено выше. Как уже отмечалось, такого рода волнистое угасание отличается прерывистым движением фронта угасания при повороте столика микроскопа. Однако участки прерывистого угасания очень нечетко обособлены друг от друга и не могут классифицироваться как блочность (рис. 8.1., см. 7). Прерывистое угасание обусловлено значительной разориентацией различно гаснущих участков кварцевых индивидов.

Волнистое угасание кварца обычно связывают с динамометаморфизмом. Тем не менее, доказано, что в некоторых случаях волнистое угасание имеет первичнокристаллизационное происхождение.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>