Вопрос 23 Скарновые месторождения

Под влиянием постмагматических продуктов магмы (газов и рас­творов) вмещающие породы подвергаются глубокому минераль­ному и химическому преобразованию. Происходит процесс кон­тактового метасоматоза, приводящий к образованию скарновых месторождений рудных и нерудных полезных ископаемых, кото­рые располагаются, как правило, в области контакта интрузий с карбонатными и другими породами.

Скарнами называются породы известково-силикатного состава, образовавшиеся метасоматическим путем в приконтактовой области ин­трузивов среди карбонатных и в меньшей степени среди силикатных пород. В тех случаях, когда в них сосредоточивается ценное минеральное сырье, формируются скарновые месторождения полезных ископаемых. Скарновые месторождения называются также контактовыми, контактово-метаморфическими, контактово-метасоматическими, контактово-пневматолитовыми, пирометасоматическими.

Скарноидами называют породы, сходные со скарнами, но образованные при метаморфизме «загрязненных» кар­бонатных пород, таких как мергели, известковистые туфы и им подоб­ные, без существенного привноса элементов, необходимых для образо­вания скарнообразующих минералов.

Околоскарновыми, называются породы, состо­ящие преимущественно из полевых шпатов, кварца, скаполита или эпидота и примыкающие к скарнам со стороны изверженных пород.

Автореакционными скарнами, называются породы, возникшие вследствие кальциевого метасоматоза ультрабазитов, щелоч­ных ультрабазитов и габброидов.

Экзоскарновыми называются месторождения в скарнах, располага­ющихся в породах, непосредственно примыкающих к интрузиву.

Эндоскарновыми называются месторождения, образованные вслед­ствие метасоматического замещения пород периферической части интру­зива.

Большая часть скарнов относится к категории экзоскарновых обра­зований, обычно размещающихся во вмещающих породах вдоль непо­средственного контакта интрузива. Некоторая часть экзоскарнов отсту­пает от контакта на десятки и даже сотни метров. Значительно реже скарновые залежи удалены от интрузивов на расстояние до 1000 м, а в единичных случаях даже до 2000 м. Существенно меньшая доля скар­нов относится к эндоскарновым образованиям, обычно приуроченным к узкой приконтактовой зоне интрузива, но иногда находящихся на том или ином расстоянии от него. Помимо экзоскарновых и эндоскарновых, встречаются комбинированные месторождения, скарны которых приуро­чены к непосредственному контакту изверженных и вмещающих пород и сформированы отчасти за счет первых, а частично за счет вторых.

По составу исходных замещаемых пород различают три глав­ные разновидности скарнов.

1. Известковые скарны, образованные путем замещения извест­няков. Главные их минералы гранат (гроссуляр-андрадит) и пи­роксен (диопсид-геденбергит). Распространены везувиан, волластонит, амфиболы, эпидот, магнетит, кальцит, кварц.

2. Магнезиальные скарны, возникающие при замещении доло­митов. Главные их минералы пироксен, гранат, форстерит. Суще­ственную роль играют флогопит, серпентин, амфибол, людвигит и другие бораты, магнетит, доломит, шпинель.

3. Силикатные скарны, образованные в результате замещения гранитоидов, порфиритов и их туфов, иногда аркозовых песчани­ков. Наиболее характерный их минерал — скаполит. В остальном их состав аналогичен известковым скарнам.

Минеральный состав руд скарновых месторождений отличается значительным разнообразием. Из рудных минералов скарновых месторождений наиболее распространены окислы, особенно маг­нетит FезО₄ и гематит Fe₂O₃. Реже встречаются франклинит (Fe, Zn, Мп) • (Fe, Мn)2О4, якобсит MnFe₂O₄, гаусманит Мn₃О₄, браунит Мn2О3, касситерит SnO₂. Из вольфраматов характерен шее­лит CaWO₄; из сульфидов встречаются: пирротин Fe₆S₇, пирит FeS₂, молибденит MoS₂, халькопирит CuFeS₂, сфалерит ZnS, га­ленит PbS, кобальтин CoAsS, висмутовый блеск Bi₂S3, арсенопирит FeAsS. Из силикатов можно отметить родонит (Mn, Ca)SiO₃ и гельвин Mn₈[BeSi0₄]6 S₂. Из самородных элементов встречается золото.

Одним из наиболее распространенных рудных минералов в скарнах является магнетит.

Наиболее активно процессы скарно- и рудообразования происходят на контакте с карбонатными поро­дами, а кварциты и песчаники неблагоприятны для скарнообразования.

Нерудные минералы скарнов также разнообразны. Главные из них: гранаты, обычно железистый — андрадит СазFе2[SiO4]з и известково-глиноземистый — гроссуляр Ca₃Al₂[Si0₄]3, пироксены — диопсид CaMg[Si₂O₆] и геденбергит CaFe⁺²[Si2O₆]. Второстепенные минералы представлены эпидотом, роговой обманкой, волластонитом, хлоритом, кальцитом, кварцем, флюоритом, везувианом, пла­гиоклазом, флогопитом, гельвином и др.

Сложный минеральный состав скарнов свидетельствует о до­вольно широком интервале температур их образования. Экспери­ментально установлено, что волластонит начинает кристаллизо­ваться при температуре 600—800°С. Магнетит из фумарол на Аляске образуется, при температуре 500—600°С, а искусственно он был получен при 550°С. Кварц-сульфидная ста­дия минерализации протекает, вероятно, при температуре ниже 400°С. Исходя из этого, температура образования скарновых ме­сторождений принимается 800—300°С.

Привнос железа из магмы обусловливает образование желе­зистых силикатов — геденбергита CaFe⁺²[Si₂0₆], андрадита Ca₃Fe₂[Si0₄]3 и др. Так как скарновые месторождения форми­руются при участии газов, для них характерны крупнозернистые структуры руд.

Текстуры руд скарновых месторождений довольно разнооб­разны. Для них типичны друзовые текстуры, в которых встре­чаются хорошо образованные кристаллы; наблюдаются полосча­тые текстуры как результат метасоматического замещения рассланцованных или слоистых вмещающих пород; широко рас­пространены массивные и вкрапленные текстуры.