15.4 Метаморфические процессы минералообразования

Метаморфизм – существенные изменения текстуры, структуры и минерального состава ранее образованных экзогенным и эндогенным путем минералов и горных пород. Такие преобразования проходят под воздействием следующих факторов: высоких температур, давления или химической активности глубинных магматических растворов и газов, циркулирующих по трещинам и пустотам.

Осадочные и магматические породы, благодаря движению земной коры, могут попасть в более глубокие зоны земли или расплавленная магма внедряется в их толщу. Механизм метаморфических процессов заключается в обезвоживании, перекристаллизации, а также метасоматических явлениях с участием газовых и водных растворов. Пример метаморфических образований: переход опала в кварц ; под воздействием давления менее плотные породы перекристаллизуются в более плотные: известняк - в мрамор; песчаник - в кварцит, глины – в сланцы, гнейсы.

Выделяют контактовый, региональный и гидротермальный виды метаморфизма.

Контактовый проявляется на контакте двух пород, обычно изверженной и осадочной. Например, алюмосиликатная (гранитная) магма и карбонатная порода (известняк) реагируют между собой, в результате чего образуется комплекс новых минералов, характерных исключительно для контактовой зоны этих пород. Пример – волластонит:

Кальций в них заимствуется из карбонатной породы, а глинозем и кремнезем - из алюмосиликатной магмы.

Региональный протекает на больших глубинах и захватывает огромные площади. Например, в результате перекристаллизации при одностороннем давлении происходит образование силикатов с уплотненными кристаллическими структурами - гранаты, силлиманит, а также разнообразных слоистых силикатов и алюмосиликатов и их пород (слюдяные сланцы – кварц и слюда, гнейсы - полевой шпат, кварц, слюда). В процессе регионального метаморфизма иногда возникают крупные месторождения железных руд (Кривой Рог).

Осадочные метаморфизированные месторождения железных и марганцевых руд образуются в результате длительных процессов в мировом океане. Вначале на дно океанов из коллоидных растворов, которые коагулируют (сгущаются), выпадают сгустки гидроксидов этих элементов. За 200 млн. лет они перекрываются слоем в 200-500 м осадочных пород (известняком, мелом, мергелем). Под воздействием длительного высокого давления выпавшие сгустки теряют воду, отвердевают и превращаются в железомарганцевые конкреции, которые в виде оолитов устилают дно мирового океана иногда в несколько слоев. Средний состав Fe - Mn –конкреции со дна Атлантического океана по данным американских ученых составляет, %: до – 50 Mn; 1,5 Cu; 1,8 Ni; 1,5 Co; 27 Fe. Они представляют собой практически неисчерпаемый источник рудного сырья в будущем.

Гидротермальный (околожильный, околотрещинный) метаморфизм – метасоматическая переработка газовыми и водными растворами околотрещинновых пород и гидротермальных жил.

Глава 16. Классификация минералов. Особенности различных классов минералов

16.1 Классификация минералов по с.Д. Четверикову

В основу классификации положены два основных признака: химический состав и структура минерала. Именно с этими признаками связаны важнейшие физические и химические свойства минералов.

Существует несколько видов классификаций минералов, но наиболее широко используется классификация по С.Д. Четверикову, который выделяет следующие классы минералов:

I – силикаты;

II – карбонаты – H₂CO₃ [CO₃]^2-;

III – оксиды и гидроксиды O^2-, (OH)^-;

IV – сульфиды H₂S [S]^2-;

V – сульфаты H₂SO₄ [SO₄]^2-;

VI – галоидные соединения HF, HCl, HBr, HJ [F]^-_, [Cl]^-_, [Br]^-_, [I]^-;

VII – фосфаты (арсенаты, ванадаты) H₃PO₄ (H₃AsO₄ H₃VO₄) [PO₄]^3-;

VIII – вольфраматы (молибденаты) H₂WO₄ H₂MoO₄ [WO₄]^2-;

IX – бораты H₃BO₃ [BO₃]^3-;

X – нитраты HNO₃ [NO₃]^-;

XI – самородные элементы.