Геохимия эндогенных процессов. Часть II. Геохимия процессов метаморфизма и метасоматоза

Книга составлена как учебное пособие, в котором отражена основная тематика двух 36-часовых лекционных курсов в соответствии с дополнительной специализацией: ДС.10 ГОС ВПО по специальности 011300 - "Геохимия". Она состоит из 2-х частей: 1) геохимии магматических процессов, 2) геохимии процессов метаморфизма и метасоматоза. Изложение материалов по особенностям поведения главных и редких элементов в разных типах указанных процессов проведено на основе современных геодинамических представлений. Рассмотрены причинно-следственные связи формирования магматических, метаморфических и метасоматических комплексов пород разной геохимической направленности с геотектоникой и, как следствие, особенности их металлогенической нагрузки. В конце каждой части обсуждаются главные типы месторождений, образование которых связано с данными эндогенными процессами. Для студентов геохимиков и геологов.

Метаморфизм – это твердофазное изменение минерального состава и структур горных пород под влиянием меняющихся температур и давлений. Интервалы изменения этих параметров в земной коре очень широки. При этом принято считать, что собственно метаморфические породы образуются в интервале от 300 до 900-1000º С и давлениях от 1 до 12 кбар, а в зонах высоких и ультравысоких давлений – от 12-18 и до 30-40 кбар. (В последнее время чаще используются единицы Международной системы единиц (СИ), где 1 килобар равен 1000 атмосфер или 100 мегапаскалей (МПа), а 10 кбар = 1000 МПа или 1 гигапаскалю (ГПа). Но удобней для восприятия все-таки являются килобары, где 1 кбар равен 1000 атмосфер).

Изменения, происходящие в породах при более низких параметрах, относят к диагенезу (50-100ºС) и катагенезу (100-300ºС). Эти процессы наиболее широко проявлены в осадочных терригенных и карбонатных породах, отлагающихся в поверхностных условиях. По мере погружения они проходят литификацию (уплотнение) с потерей большей части воды. Дальнейшие минеральные преобразования происходят при достижении температур 50-300ºС, когда образуются гидрослюды (монтмориллонит, иллит, смектит, каолин).

При более высоких, чем РТ-интервал метаморфизма параметрах происходит массовое плавление пород. Важность изучения метаморфических пород диктуется тем, что они составляют не менее 80 % объема континентальной земной коры, и расшифровать историю ее развития без исследования метаморфических пород невозможно.

Океаническая кора в этом плане изучена гораздо хуже, да и объем обнаженных метаморфических пород в ней значительно меньше.<...>