Московский Государственный Горный Университет
Курсовая работа
на тему: “Контактово-метасоматические горные породы”
Выполнил:
студент III курса
группы ГФ-2-00
Ромащенко В.А.
Проверил:
доцент Ларичев Л.Н.
Содержание
стрп
1. Сокращенные названия минералов ………………………………. 3
2. Метасоматические горные породы ………………………………. 4
3. Принципы систематики метасоматитов …………………………. 5
4. Метасоматиты, равновесные с нейтральными
растворами ………….…………………………………………..…. 5
4.1 Скарновая фация…………………………………………………… 6
4.1.1 Магнезиальные скарны …………………………………………. 6
4.1.2 Известковые скарны …………………………………………….10
5. Метасоматиты, равновесные с нейтральными
растворами ………..……………………………………………..... 12
5.1 Фация полевошпатовых метасоматитов ………………………... 12
5.1.1 Альбититы ……………………………………………………..... 13
6. Метасоматиты, равновесные с кислыми
растворами …………..…………………………………………..... 16
6.1 Филлизитовая фация ……………………………………….…….. 16
6.1.1 Грейзены …………………………………………….……..….…16
6.2 Фация вторичных кварцитов …………………………………..... 20
7. Физические, физико-механические,
инженерно-геологические свойства ……………...…………....... 25
7.1 Плотность физических тел ………………………………………. 25
7.1.1 Плотность горных пород, образовавшихся
при контактовом метаморфизме ……………………...………… 26
7.2 Магнитные свойства горных пород …………………………...... 26
7.2.1 Магнитные свойства метаморфических пород …………...….. 27
7.3 Электрические свойства ……………………………………...….. 27
7.3.1 Удельное электрическое сопротивление
метаморфических пород ……………………………………….... 28
7.4 Теплофизические свойства …………………………………….... 30
7.5 Ядерно-физические (радиоактивные) свойства ……………...… 31
8. Список литературы …………………………………………...…… 32
1. Сокращенные названия минералов:
Аб – альбит
Ал – алунит
Анд – андалузит
Би – биотит
Гем – гематит
До – доломит
Ка – кальцит, карбонат
Кв – кварц
Кш – K-Na полевой шпат
Ми – микроклин
Мт – магнетит
Му – мусковит
Неф – нефелин
Ол – оливин
Олиг – олигоклаз
Орт – ортоклаз
Пер – периклаз
Пи – пироксен
Пл – плагиоклаз
Пф – пирофиллит
Риб – рибекит
Сер – серицит
То – топаз
Флю – флюорит
Фо – форстерит
Хл – хлорит
Шп – шпинель
ЩАм – щелочной амфибол
Эг – эгирин
2. Метасоматические горные породы
Метасоматические горные породы в отличие от производных аллохимического метаморфизма развиваются более локально и в изохорических системах, что постулировал в свое время еще В. Линдгрен, сформулировавший “правило постоянства объема при метасоматозе”.
Если характерными метаморфическими процессами являются полиморфные превращения минералов, тип метасоматических процессов лучше всего представляет образование псевдоморфоз. В них особенно наглядно выражено постоянство объема при замещении, всегда сопровождающимся значительным привносом – выносом вещества, что само по себе определяет воздействие на породы растворов высокой химической агрессивности. Это принципиально отличает метасоматические процессы от метаморфических.
Изохорический характер метасоматических реакций предопределяет их независимость от литостатического давления и, следовательно, от глубинности, по отношению к которой выделяются минеральные фации метаморфических пород. Однако с глубиной возрастает флюидное давление. Этим фактором определяется своеобразие метасоматических процессов, которые зависят от глубины их развития.
Теория метасоматических процессов была разработана Д. С. Коржинским, который подразделил их на раннюю щелочную (высокотемпературную), кислотную и позднюю щелочную (низкотемпературную) стадии. Это подразделение было дано Д. С. Коржинским для постмагматических процессов, сопровождающих гранитный магматизм, сам по себе порождающий кислотные гидротермальные растворы, богатые фтором, хлором и другими кислотными компонентами. Однако при взаимодействии с вмещающими карбонатными породами эти растворы могут терять кислотные свойства и приобретать слабощелочную реакцию. Это и определяет образование метасоматических пород, относимых Д.С. Коржинским к ранней щелочной стадии. Это в основном скарны – магнезиальные (в контактах с доломитами) и известковые (в контактах с известняками). К высокотемпературной щелочной стадии можно отнести и метасоматические породы, связанные со щелочными интрузиями (фениты и др.) или развивающиеся в гипербазитах.
Типичными породами кислотной стадии являются грейзены (в плутонической фации) и вторичные кварциты, аргиллизиты и пропилиты (в вулканической).
С понижением температуры ниже 300-400 °С в гидротермальных растворах развиваются критические явления, обусловленные несмесимостью во флюидах полярных (вода с растворенными в ней щелочными металлами) и неполярных жидкостей (водород и кислотные компоненты флюидов – HF, HCl, CO2, и др.).Последние обладают более высокой миграционной способностью, и с их отделением от систем глубинного минералообразования связано возрастание щелочности гидротермальных растворов и образование пород (березитов, лиственитов, гумбеитов и др.), относящихся к поздней щелочной стадии.
3. Принципы систематики метасоматитов
Главными петрографическими типами метасоматических горных пород, возникающих на малых глубинах, являются:
1. метасоматиты, равновесные с нейтральными растворами – фениты, содалитовые метасоматиты, анальцимовые метасоматиты, микроклиниты, альбититы, эгирин-флюоритовые метасоматиты, эйситы.
2. Метасоматиты, равновесные с растворами, близкими к нейтральным – магнезиальные скарны, известковые скарны, кварц-калишпатовые метасоматиты, кварц-альбитовые метасоматиты, турмалиниты, пропилиты, гидрослюдиты.
3. Метасоматиты, равновесные в кислыми растворами – цветтеры, грейзены, слюдиты, серицитолиты (березиты), листвениты, аргиллизиты, вторичные кварциты.
Критерием для отнесения метасоматитов к тому или иному типу служит наличие минеральных ассоциаций (парагенезисов), устойчивых в относительно узких интервалах температуры и щелочности-кислотности гидротермальных растворов. Количественные оценки Т и рН растворов, основаны на обобщении экспериментальных данных и термодинамических расчетов, результатов исследования газово-жидких микровключений, а также материалов прямых наблюдений в активных гидротермальных системах. Кроме того, учтены предложенные ранее классификации отдельных групп метасоматитов в координатах Т-рН.
Специфическая особенность классификации метаморфических пород – введение дополнительных критериев: типа метаморфизма пород и фаций регионального метаморфизма.
4. Метасоматиты, равновесные с нейтральными растворами
К метасоматитам, равновесным с близнейтральными (слабокислотными или слабощелочными) гидротермальными растворами, относятся магнезиальные и известковые скарны, кварц-полевошпатовые метасоматиты, пропилиты, большая часть турмалинитов, гидрослюдиты, а также редки парагонитовые и актинолитовые метасоматиты.
Типоморфными минералами низкотемпературных метасоматитов являются хлорит, эпидот, цоизит, альбит, карбонаты, гидрослюды. Для среднетемпературных условий характерно возникновение амфиболов, биотита, щелочных полевых шпатов, для высокотемпературных – пироксена, молибдена, полиметаллов, золота и серебра.
По T-pH условиям метасоматиты объединены в три главные фации: скарновую, кварц-полевошпатовых метасоматитов и пропилитовую.
4.1 Скарновая фация
К скарновой фации относятся продукты слабощелочного-близнейтрального метасоматизма, происходящего в широком интервале температур от 450 до 1000 °С на глубинах от 1 до 30 км.
С древних времен шведские горняки называли скарнами обособления силикатных минералов в железных и сульфидных рудах. В настоящее время под скарнами понимаются метасоматические породы, сложенные силикатами кальция, железа и магния и возникающие в результате химического взаимодействия карбонатных и алюмосиликатных пород, или карбонатных пород и алюмосиликатных магматических расплавов при участии растворов.
В зависимости от состава замещаемого карбонатного субстрата выделяются две крупные группы скарнов: магнезиальные и известковые. На контакте с еще не затвердевшими магмами возникают наиболее высокотемпературные магнезиальныескарны, которые вместе с близкими по составу постмагматическими метасоматитами формируются по доломитам и магнезитам. На контакте затвердевших интрузивных тел с известняками по вмещающим и магматическим породам образуются известковыескарны. Метасоматиты внешних зон скарновых ореолов, которые содержат не типичные для скарнов полевые шпаты, получили название околоскарновых пород.
По механизму образования выделяют диффузионные – биметасоматические и инфильтрационные – контактово-инфильтрационные и автореакционные скарны
Различают экзоскарны, которые образуются при замещении карбонатных пород, и эндоскарны, которые формируются по алюмосиликатным породам различного происхождения, в том числе и гранотоидам.
К скарнам приурочены крупные месторождения Fe, Co, W, B, флогопита и многих других полезных ископаемых. Значительная часть оруденения наложена на скарновые зоны в результате воздействия более поздних и более низкотемпературных гидротермальных растворов.