КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Основные типы эндогенных минералообразующих процессов. Типы и классы беспозвоночных, их краткая характеристика, роль в стратиграфииТипы и классы беспозвоночных, их краткая характеристика, роль в стратиграфии. Среди ископаемых беспозвоночных известны следующие типы: саркодовые, ресничные, губковые, археоциаты, книдарии, гребневики, черви (кольчатые, плоские, приапулиды и др.), моллюски, членистоногие, мшанки, брахиоподы, иглокожие, полухордовые, погонофоры, конодонтофориды. Тип саркодовых включает разнообразных морских, реже пресноводных простейших, нередко обладающих скелетом и имеющих органоиды движения в виде псевдоподий. Oни принимали участие и в захвате пищи, а иногда в ее частичном переваривании. к подтипу Rhizopoda, или корненожки, относится класс Amoebina, наиболее известным представителем которого является пресноводная амеба, и класс Foraminifera, включающий преимущественно морские раковинные формы. В состав подтипа Actinopoda, или лученожки, входят два класса: раковинные морские Radiolaria и безраковинные пресноводные или морские Heliozoa, или солнечники. Они обычно имеют радиально расположенные псевдоподии постоянной формы и органическую капсулу. Большинство современных саркодовых обитает в морях, не более 20% существует в пресных водоемах, иногда даже в торфяниках и подземных водах. Саркодовые ползают по дну, часто поселяются на водорослях, иногда прикрепляются к субстрату; многие формы приспособились к планктонному образу жизни. Обладающие раковиной Foraminifera и Radiolaria сохраняются в ископаемом состоянии, в то время как Heliozoa и Amoebina ограничены преимущественно современными формами. Геологическая история саркодовых ведет начало с кембрия (Foraminifera), несколько позднее — с ордовика — появляются достоверные Radiolaria, а раковинные амёбы известны начиная с палеогена. Тип губковых объединяет морских и пресноводных прикрепленных многоклеточных, скелет которых состоит из простых или различно соединенных между собой иголочек — спикул. Губковые — фильтраторы, их тело пронизано многочисленными каналами, которые снаружи и внутри открываются порами, с чем связано и другое название этого типа Porifera, или пороносцы. Тип губковых разделяется на три класса, один из которых — Spongia — является основным и насчитывает 10 000 видов, тогда как два других класса Sclerospongia и Sphinctozoa — представлены всего 300 видами. Нередко в состав губковых включают класс Receptaculita, который рассмотрен в конце систематической части среди групп неясного систематического положения. Археоциаты — вымершие раннекембрийские морские одиночные и колониальные прикрепленные организмы губкоподобного облика. Скелет состоял из одной или двух известковых пористых стенок и соединяющих их элементов (рис. 101). Как и у губок, поры наружной стенки меньше, чем поры внутренней стенки. Пористость сближает археоциат с губками. В отличие от губок скелет археоциат не спикульный, а зернистый и только известковый. Состав скелета, текстура известковых зерен и общая конструкция скелета сближают археоциат с классом сфинктозоа типа губковых. Хотя мы не имеем сведений о строении мягкого тела археоциат, они совместно с типом губковых включены в надраздел Parazoa — примитивные многоклеточные. Подобно губковым архе-циаты находились на низшей ступени эволюции многоклеточных. К типу книдарий, или стрекающих, относятся многочисленные разнообразные животные, среди которых наиболее известны гидры, медузы и кораллы. Они ведут планктонный или бентосный неподвижный, преимущественно прикрепленный образ жизни, поселяясь колониями или в одиночку. Это исключительно водные, чаще морские, реже солоноватоводные или пресноводные организмы. Бентосные формы обитают на всех глубинах, вплоть до абиссали. Форма тела различна. У зародыша закладывается два слоя клеток: эктодерма и энтодерма. За счет эктодермы у взрослой особи возникает эпидермальный слой, состоящий из мышечных, нервных, стрекательных, скелетообразующих и других клеток. За счет энтодермы образуется внутренний гастральный слой, состоящий в основном из разнообразных пищеварительных клеток. У взрослого животного между эпидермальным и гастраль-ным слоями формируется бесструктурная студенистая прослойка — мезоглея, образующаяся за счет клеточных выделений и внедрения различных клеток экто- и энтодермального происхождения. Гребневики вместе с книдариями относятся к разделу радиальных двухслойных животных. Они объединяют бесскелетных одиночных морских животных, у которых имеется восемь гребных пластинок. У основной группы гребневиков эти пластинки, ориентированные радиально, способствуют активному планктонному образу жизни. Тело прозрачное, радиально-симметричное, овальное или мешковидное (рис. 129). Ротовое отверстие располагается на одном его конце, а на противоположном находится орган равновесия, или аборальный орган. Для происхождения трехслойных животных наибольший интерес представляет небольшая группа гребневиков, перешедших к донному ползающему образу жизни. При этом тело становится двусторонне-симметричным, а главное, закладываются зачатки третьего зародышевого листка — мезодермы, что позволяет связывать появление трехслойных животных с гребневиками. В ископаемом состоянии гребневики не известны; в последнее время появились недостоверные указания на находки отпечатков гребневиков в девоне. К приапулидам относятся низшие черви, представленные в современной фауне семью родами, число родов ископаемых также около семи. Тело приапулид удлиненное, несегментированное, длиной от 2 до 10-15 см, с элементами радиальной симметрии. На переднем конце имеется расширенная часть — хоботок, а на заднем у некоторых форм присутствует хвостовая жабра (рис. 130). Хоботок иногда снабжен снаружи радиально расположенными шипиками и крючками, передний конец хоботка может заворачиваться внутрь тела. Пищеварительная система сквозная, животные преимущественно хищные. Простота организации приапулид проявляется в примитивном строении нервной системы, отсутствии кровеносной системы, дыхание осуществляется всей поверхностью тела. Животные раздельнополые, личинка не трохофорная. Кольчатые черви обитают в водной и наземной среде. Их тело имеет метамерное строение, так как оно состоит из множества сегментов — «колечек», заключенных в кожно-мускульный мешок. В каждом сегменте повторяется набор органов почти всех систем. У аннелид хорошо развиты пищеварительная, кровеносная, половая, нервная, мышечная, выделительная и иногда дыхательная системы. Органы чувств концентрируются на переднем конце тела. Примитивные аннелиды имели на каждом сегменте параподии — выросты кожно-мускульного мешка. Членистоногие. Трехслойные первичноротые двусторонне-симметричные животные, произошедшие от кольчатых червей. Тело членистоногих имеет метамерное строение. Оно состоит из 8-180 сегментов, различно сросшихся между собой, и членистых конечностей (рис. 132). Современные формы населяют воду, сушу и воздух. К ним принадлежат раки, крабы, скорпионы, клещи, пауки, насекомые (рис. 133). Это наиболее многочисленный из всех типов, на его долю приходится около 3 млн видов, что составляет более половины от общего числа видов царства животных; главенствующая роль приходится на долю насекомых. У членистоногих присутствуют следующие системы: пищеварительная, нервная, кровеносная, дыхательная, половая, мышечная, выделительная — и хорошо развиты органы чувств, в том числе простые и сложные глаза. Сложные глаза состоят из множества простых с общим внешним покровом (голохроические) либо каждый простой глазок заключен в самостоятельную капсулу (шизохроические). Моллюски — второй по объему тип царства животных, насчитывающий свыше 150 тысяч современных и ископаемых видов. Наличие у большинства моллюсков известковой раковины определяет особое значение этих организмов как важнейшей группы ископаемых, хотя по суммарной численности они в несколько раз уступают членистоногим. Широко известны современные моллюски (рис. 144). Это различные двустворки, гастроподы, нередко являющиеся предметом коллекционирования из-за красиво окрашенных и причудливо скульптированных раковин, различные головоногие моллюски, такие как осьминоги, кальмары, каракатицы, с высокоорганизованной нервной системой, получившие название «приматов» моря. Ископаемые моллюски, и в первую очередь аммониты и белемниты, чрезвычайно важны для биостратиграфических построений, а двустворки и гастроподы наряду с использованием их для расчленения разрезов и их корреляции, особенно для отложений мезокайнозоя, являются хорошими показателями среды обитания. Раковина у моллюсков преимущественно наружная, реже внутренняя, иногда отсутствует, например у голых слизней. Чаще всего раковина единая, реже она состоит из двух створок, а у наиболее примитивных форм имеется несколько пластинок, черепице-образно накладывающихся друг на друга. Мягкое тело обычно состоит из туловища, заключенного в мантию, обособленной головы и ноги или щупалец, служащих в первую очередь для перемещения животного. В туловище находятся основные внутренние органы: пищеварительная, кровеносная, нервная, дыхательная, половая и выделительная системы, имеющие различное строение в пределах отдельных классов. Тело моллюсков несегментированное, но у примитивных классов некоторые черты метамерности сохраняются. К типу мшанок относятся колониальные животные, широко встречающиеся в нормально-морских, солоноватых и пресных водоемах. Известно около 10 000 видов, из них более половины составляют ископаемые. Колония мшанок состоит из многочисленных обычно полиморфных зооидов, выполняющих различные функции. Размеры зооидов микроскопические, как правило, менее 1 мм, размеры колоний до 10 см. Мшанки наряду с червями, членистоногими и моллюсками являются трехслойными первич-норотыми животными. Вместе с тем строение их внутренних органов отражает чрезвычайную простоту организации, что обусловлено колониальным образом жизни. Колонии мшанок достаточно разнообразны: они бывают кустистые, массивные, сетчатые и инкрустирующие обрастающие (рис. 185). Среди кустистых колоний встречаются дихотомически ветвящиеся, лепешковидные, полусферические, желваковидные, цилиндрические и прочие формы. Сетчатые колонии имеют веерообразную, бокаловидную, спиральную и иную форму. Брахиоподы. Одиночные донные животные, обитающие в морских и редко в солоноватоводных бассейнах. Раковина, подобно раковине двустворчатых моллюсков, состоит из двух створок, но плоскость симметрии проходит не между створками, а через макушки створок. Размеры раковин изменяются от 0,1 до 40 см в длину, средние размеры 3-5 см. Брахиоподы известны начиная с кембрия и по настоящее время. Число вымерших видов (свыше 10 000) многократно превышает число современных (около 300). Полость раковины разделена поперечной перегородкой — диафрагмой — на две резко неравные части: большую переднюю и меньшую заднюю.Передняя часть раковины выстлана складками мантии и поэтому называется мантийной полостью. Иглокожие — многоклеточные трехслойные вторичноротые животные, обитающие в морских бассейнах. Современные формы живут преимущественно на дне, некоторые приспособились к пелагическому образу жизни. Это морские звезды, морские ежи, морские лилии, а также голотурии и офиуры. Отличительными особенностями данного типа являются пятилучевая симметрия большинства представителей и наличие амбулакральной системы. Пятилучевая симметрия наиболее наглядно проявляется у морских звезд, хотя и у них число лучей в исключительных случаях резко возрастает, достигая 50. Амбулакральная система представляет собой систему каналов, обеспечивающих выполнение различных функций: движения, дыхания, осязания. Полухордовые. Одиночные и колониальные трехслойные вторичноротые организмы. Над передним концом пищеварительного тракта в районе глотки имеется образование, получившее название ното-хорд, или стомохорд. Это послужило основой для обособления небольшого по объему типа полухордовых. К нему относятся три класса: Enteropneusta (кишечнодышащие), Pterobranchia (крыло-жаберные) и Graptolithina (граптолиты). Кишечнодышащие, к которым принадлежит современный Balanoglossus, не сохраняются в ископаемом состоянии. Находки крыложаберных известны в отложениях ордовика, мела и палеогена. Для палеонтологии чрезвычайно важен вымерший класс Graptolithina (62-C). Граптолиты имеют черты сходства с некоторыми крыложа-берными, с одним из представителей которого — родом Rhabdop-leura — познакомимся ниже (рис. 212). Он представляет собой колонию из очень мелких зооидов (менее 1 мм), на переднем конце которых имеются перистые руки с щупальцами; у их основания находится ротовое отверстие. Зооиды заключены в теки — цилиндрические органические трубочки. Хордовые(?) Конодонты. По строению конодонты разделяются на простые и сложные, а сложные в свою очередь подразделяются на стержневидные, листовидные и платформенные. Простые конодонты имеют роговидную форму; у них выделяется собственно зубец и основание с базальной полостью, выпуклая сторона называется наружной, а вогнутая — внутренней. Простые конодонты дали начало стержне- и листовидным. Наши знания об эндогенных процессах минералообразования основываются на представлениях о деятельности магматических очагов, располагающихся в нижних частях земной коры. Сами процессы, совершающиеся на значительных глубинах, недоступны нашему наблюдению. Лишь в районах действующих на земной поверхности вулканов мы можем получить некоторые данные, позволяющие иметь суждение о глубинных процессах. С другой стороны, данные изучения состава, структурных особенностей, условии залегания и взаимоотношении различных изверженных пород и пространственно связанных с ними месторождений полезных ископаемых также дают возможность получить некоторые представления (в соответствии с физико-химическими законами) о закономерностях, свойственных эндогенным процессам минералообразования. Согласно этим представлениям, магмы являются сложными по составу силикатными огненно-жидкими расплавами, в которых принимают участие и летучие составные части. В тех случаях когда значительные массы магмы в силу тех или иных причин, не достигая самой поверхности, проникают в верхние части земной коры, они под большим внешним давлением подвергаются медленному остыванию и дифференциации, продукты которой в результате кристаллизации дают начало различным изверженным силикатным породам. При этом тяжелые металлы (такие как Sn, W, Mo, Au, Ag, Pb, Zn, Си и др.), присутствующие в магмах в ничтожных количествах, образуют с летучими компонентами (Н20, S, F, C1, В и др.) легко растворимые соединения и по мере кристаллизации магмы концентрируются в верхних частях магматических очагов. В одних случаях с их помощью образуются остаточные силикатные растворы, при кристаллизации которых возникают так называемые пегматиты, содержащие минералы с F, В, Be, Li, Zr, а иногда с редкоземельными элементами и др. В других случаях они в виде газообразных продуктов удаляются из магматических очагов, оказывая сильные контактные воздействия на вмещающие породы, с которыми вступают в химические реакции. Наконец, в виде водных растворов — гидротерм — они уносятся вдоль трещин в кровлю над магматическими массивами, образуя нередко богатые месторождения главным образом металлических полезных ископаемых. Лишь немногие тяжелые металлы остаются в магме и в процессе ее дифференциации концентрируются в некоторых горных породах внутри магматических массивов. В тех случаях когда магма достигает земной поверхности и изливается в виде лав, летучие компоненты, освобождающиеся при этом, уходят в атмосферу. В соответствии с указанной последовательностью развития магматического цикла явлений различают следующие этапы эндогенных процессов минералообразования: 1) магматический (в собственном смысле слова); 2) пегматитовый; 3) пневматолито-гидротермальный. 1. Магматические процессы совершались во все геологические эпохи и приводили к образованию огромных масс изверженных горных пород. По условиям образования различают прежде всего две главные группы этих пород: а) эффузивные (экструзивные), т. е. излившиеся на земную поверхность в виде лав или быстро застывшие в непосредственной близости ее в условиях низкого внешнего давления; б) интрузивные, медленно застывшие на глубине под высоким давлением в виде больших грибообразных, пластообразных и неправильной формы массивов. Эффузивные породы при быстром остывании не успевают полностью рас-кристаллизоваться и потому в своем составе содержат в том или ином количестве вулканическое стекло и часто обильные округлые пустоты (в пузыристых лавах), свидетельствующие о выделении газообразных продуктов вследствие резкого уменьшения внешнего давления. Интрузивные породы, наоборот, представляют собой полнокристаллические породы. Явления дифференциации в магмах, как было указано, приводят к образованию различных по химическому и минеральному составу и удельному весу горных пород. В зависимости от содержания кремнезема и других компонентов среди изверженных пород различают: а) улътраосновные, богатые MgO и FeO, но наиболее бедные Si02 (< 45 %): дуниты, пироксениты — в интрузивных и пикриты — в эффузивных комплексах; б) основные, более богатые Si02 (45-55 %) и богатые Al203 и СаО, но более бедные MgO, FeO; габбро, нориты — в интрузивных и базальты и диабазы — в эффузивных комплексах; в) средние по содержанию Si02 (55-65 %), более бедные СаО, но обогащенные щелочами: диориты, кварцевые диориты — в интрузивных, пор-фириты, андезиты и др. — в эффузивных комплексах; г) кислые, богатые Si02 (> 65 %), но еще более богатые щелочами и более бедные по сравнению с предыдущими СаО, FeO, MgO: гранодио-риты, граниты и другие породы — в интрузивных; липариты, кварцевые порфиры и прочие породы — в эффузивных комплексах. На рисунке 52 представлены данные содержаний элементов в виде различных окислов для главнейших представителей интрузивных пород. На этой диаграмме легко видеть, как меняется состав ультраосновных, основных среднекислых и кислых изверженных горных пород. Несколько особняком от них стоит семейство бескварцевых нефелиновых сиенитов (Si02 около 55 %), более богатых щелочами и А1203, чем граниты, а также фонолитов, лейцитофиров и других эффузивных комплексов. В ряде интрузивных массивов, где дифференциация магмы проявилась более совершенно, кислые разности пород располагаются в верхних частях, а более тяжелые по удельному весу основные и ультраосновные породы — в более глубоких частях, у нижней границы массивов. Рудные месторождения магматического происхождения встречаются лишь в ультраосновных и основных изверженных породах. К ним принадлежат месторождения Cr, Pt и других металлов платиновой группы, а также Си, Ni, Co, Fe, Ti и др. В богатых щелочами интрузивных породах (нефелиновых сиенитах) встречаются месторождения редких земель — ниобия, тантала, титана, циркония, и неметаллических полезных ископаемых — фосфора (апатита), глиноземного сырья (нефелина) и др. 2. Процессы образования пегматитов протекают в верхних краевых частях магматических массивов и притом в тех случаях, когда эти массивы формируются на больших глубинах (несколько километров от поверхности Земли) в условиях высокого внешнего давления, способствующего удержанию в магме в растворенном состоянии летучих компонентов, реагирующих с ранее выкристаллизовавшейся породой. Пегматиты как геологические тела1 наблюдаются в виде жил или неправильной формы залежей, иногда штоков, характеризующихся необычайной крупнозернистостью минеральных агрегатов. Мощность жилообразных тел достигает нередко нескольких метров, а по простиранию они обычно прослеживаются на десятки, реже сотни метров. Большей частью пегматитовые тела располагаются среди материнских изверженных пород, но иногда встречаются в виде жилообразных тел и во вмещающих данный интрузив породах. Необходимо указать, что пегматитовые образования наблюдаются среди интрузивных пород самого различного состава, начиная от ультраосновных и кончая кислыми. Однако наибольшим распространением пользуются пегматиты в кислых и щелочных породах. Пегматиты основных пород не имеют практического значения. По своему составу пегматиты немногим отличаются от материнских пород: главная масса их состоит из тех же породообразующих минералов. Лишь второстепенные (по количеству) минералы, да и то не во всех тинах пегматитов, существенно отличаются по составу, так как содержат ценные редкие химические элементы, часто в ассоциации с минералами, содержащими летучие компоненты. Так, например, в гранитных пегматитах в дополнение к главнейшим породообразующим минералам (полевые шпаты, кварц, слюды) наблюдаются фтор- и борсодержащие соединения (топаз, турмалины), минералы бериллия (берилл), лития (литиевые слюды), иногда редких земель, ниобия, тантала, олова, вольфрама и др. В тех случаях, когда пегматиты проникают во вмещающие интрузивs породы, особенно богатые щелочными землями (MgO, CaO), их минеральный состав существенно отличается от состава пегматитов, залегающих в материнских породах. реакции, происходившие в процессе взаимодействия растворов с вмещающими породами. Устанавливаются такие ассоциации минералов, в составе которых участвуют элементы не только магмы (Si, A1, щелочи и др.), но и боковых пород (MgO и СаО), которые на контакте с пегматитами сами сильно изменяются. Такого рода пегматиты по классификации А. Е. Ферсмана относятся к пегматитам «линии скрещения» в отличие от вышерассмотренных пегматитов «чистой линии». Происхождение пегматитов еще нельзя считать до конца разгаданным. А. Е. Ферсман рассматривал их как продукт кристаллизации остаточных расплавов, обогащенных летучими соединениями. Позже акад. А. Н. За-варицкий и его последователи на основании физико-химических соображений допускали возможность образования крупнокристаллических масс путем перекристаллизации материнских пород под влиянием газов, накапливающихся в магматическом остатке, получающемся в процессе кристаллизации магмы. Однако в том и другом случаях пегматиты образуются в конце собственно магматического процесса и занимают как бы промежуточное положение между глубинными магматическими породами и рудными гидротермальными месторождениями. 3. Пневматолито-гидротермальные процессы по существу являются уже явно постмагматическими, т. е. протекают после того, как главный процесс кристаллизации магмы в глубинном массиве в основном закончился. Явления собственно пневматолиза (от греч. пневма — газ) могут иметь место в тех случаях, когда расплавы, насыщенные летучими компонентами, кристаллизуются в условиях пониженного внешнего давления. Вследствие этого в известный момент происходит вскипание, остаточная жидкость переходит в газ, сосуществующий с ранее выделившимися твердыми минералами, и происходит дистилляция (перегонка) вещества. Процессы этого рода должны совершаться в тех случаях, когда магмы застывают на малых глубинах. На больших и средних глубинах отделяющиеся от расплава летучие компоненты (включая воду) представляют собой флюид (надкритический раствор), находящийся в относительном равновесии с кристаллизующимися из расплава минералами. Однако такой флюид не равновесен со вмещающими породами и поэтому является по отношению к ним агрессивной средой. В этом случае флюид устремляется к вмещающим породам и, химически реагируя с ними, производит так называемый контактовый метасоматоз. При этом в боковых породах (в кровле), пропитывающихся растворами, протекают химические реакции. Степень преобразования и состав получающихся продуктов в значительной мере зависят не столько от температуры, сколько от химической активности раствора и состава реагирующих с ними пород. Наблюдениями установлено, что наиболее интенсивные изменения происходят среди контактирующих с магматическими массивами известняков и других известковистых пород. В результате реакций в этих случаях путем замещения, или, как говорят, метасоматоза, образуются так называемые скарны (рис. 54), состоящие преимущественно из силикатов Са, Fe, A1 и др. Химический состав их показывает, что источником для их образования послужили как вмещающие породы (известняки, доломиты и др.), так и составные части магмы. Характерно, что вдоль контакта, как это показали наши ученые (А. Н. Зава-рицкий и Д. С. Коржинский), одновременно происходит изменение и в интрузивных породах, успевших застыть к моменту проявления описываемого процесса. При этом минералы магматических пород замещаются новообразованиями, состав которых показывает, что имеет место привнос элементов из карбонатных толщ (Са, Mg). В связи со скарнами нередко образуются крупные месторождения железа (гора Магнитная на Южном Урале), иногда вольфрама, молибдена и некоторых других металлов. Воздействие обогащенных фтором и редкими элементами флюидов на сложенные терригенными осадочными породами кровли гранитоид-ных интрузий приводит к образованию грейзенов, существенно кварцевых пород, обогащенных слюдами, топазом, бериллиевыми минералами и флюоритом. Грейзены нередко вмещают руды вольфрама, молибдена, олова и висмута. В том случае когда магмы извергаются на земную поверхность, огромные количества летучих соединений (в виде так называемых эксгаляций) выносятся в атмосферу. Однако в трещинах остывших лав, на стенках кратеров вулканов и в окружающих других породах часто можно наблюдать образование продуктов возгона (сублимации) таких минералов, как самородная сера, нашатырь, гематит, киноварь, минералы бора и др. Отмечаются и метасоматические реакции, но они выражены слабее, чем в предыдущем случае. Струи газообразных продуктов вулканизма могут отлагать значительные количества минерального вещества и при подводных извержениях. В этих условиях смешение газов с морской водой приводит к пневмато-лито-гидротермальному образованию конических сульфидных построек (черных курильщиков), содержащих заметные концентрации железа, цинка, меди и серебра. Гидротермальные процессы в глубинных условиях развиваются в кровле, на некотором удалении от непосредственного контакта с изверженными породами. Согласно гипотезе У. Эммонса(ок. 1930), кислая магма является источником как воды гидротермальных растворов, так и металлов, переносимых в растворенной форме из магматического очага в области рудоотложения. Остаточные надкритические растворы (флюиды), используя для своего продвижения системы трещин, возникающих при внедрениях магмы в кровле магматических очагов (рис. 55), постепенно охлаждаются и при температурах от 400 до 370 °С сжижаются, превращаясь в горячие водные растворы — гидротермы. Наиболее благоприятные условия для проявления гидротермальных процессов создаются на малых и средних глубинах (3-5 км от поверхности). Главная масса гидротермальных образований пространственно и генетически связана с интрузивами кислых пород (гранитов, гранодио-ритов и др.). Сфера циркуляции раствора, начинаясь почти от верхних частей магматических очагов, достигает иногда дневной поверхности. В районах проявления недавнего вулканизма до сих пор действуют горячие минерализованные источники, отлагающие кремнистые осадки с весомыми количествами сернистых соединений Hg, Sb, As, Pb, Cu и др. (Стимбот-Спрингс в Неваде, Сольфор-Бэнк в Калифорнии и др.). По мере удаления от магматических очагов в сторону земной поверхности гидротермальные растворы встречают среду, постепенно обогащающуюся кислородом; при этом внешнее давление соответственно падает; температуры снижаются предположительно от 400 до нескольких десятков градусов. Эти факторы, естественно, влияют на ход химических реакций и на минеральный состав гидротермальных образований. По преобладанию тех или иных ассоциаций минералов эти образования совершенно условно делят на высоко-, средне- и низкотемпературные. Это, конечно, не означает, что среди высокотемпературных образований не могут встречаться ассоциации минералов, кристаллизующихся при низких температурах. Даже в пегматитах и контактово-метаморфических образованиях всегда устанавливаются более низкотемпературные минералы гидротермального происхождения. Они свидетельствуют лишь о заключительных стадиях процесса отложения минералов, начавшегося при высоких температурах. Образование гидротермальных растворов продолжается, очевидно, весьма длительное время — в течение всего периода жизни магматического очага. На основании анализа фактических данных о соотношениях различных месторождений, составляющих один рудный узел, С. С. Смирнов пришел к выводу о прерывистом движении рудоносных растворов в связи с неоднократным возобновлением процессов трещинообразования. Об этом говорят нередко наблюдающиеся признаки наложения более поздних стадий минерализации на более ранние. Формы минеральных тел зависят от конфигурации выполняемых пустот и отчасти от состава горных пород, в которых происходит циркуляция растворов. В случае заполнения трещин образуются прерывающиеся жилы (рис. 56), корни которых иногда залегают в верхних частях магматических массивов. При отложении минералов в мельчайших порах и пустотах образуются вкрапленники. Если растворы на своем пути встречают химически легко реагирующие породы (например, известняки), то возникают часто неправильной формы метасоматические залежи. Если растворы внезапно попадают в большие раскрывшиеся полости, то вследствие резкого уменьшения давления должно происходить массовое испарение растворителя (воды), а в связи с этим, по крайней мере в первое время, — резкое пересыщение растворов и выпадение колломорфных масс, сложенных сферолитовыми агрегатами. Широко распространены также пустоты с друзами различных кристаллов. Данные по растворимости рудных компонентов в солевых водных растворах показывают, что объемы гидротерм, которые способны генерировать даже очень крупные интрузии (типа батолитов), недостаточны для выноса из магматического очага тех количеств металлов, которые запасены в гидротермальных залежах. Это привело к пересмотру взглядов на единство источников для части металлов и гидротермальных растворов. В настоящее время признается, что в образовании гидротермальных жил также могут принимать участие воды глубокой циркуляции метеорного происхождения. Многократная циркуляция в неоднородном тепловом поле магматического очага значительных масс таких вод, обогащенных летучими компонентами, исходящими из интрузии, ведет к выщелачиванию из огромных объемов надинтрузивных вмещающих пород некоторой доли кларковых содержаний таких металлов, как Au, Ag, Си и Со, что является достаточным для последующего отложения значительных масс рудных минералов. Смешанная природа гидротермальных растворов подтверждается и данными об изотопном составе газово-жидких включений в жильном кварце. Минеральный состав гидротермальных месторождений крайне разнообразен. Жилы в подавляющем большинстве случаев представлены массами кварца, которые заключают в себе скопления разнообразных минералов, чаще всего сернистых соединений металлов. Нужно сказать, что именно из гидротермальных месторождений добывается главная масса руд редких (W, Mo, Sn, Bi, Sb, As, Hg, отчасти Ni, Co), цветных (Си, Pb, Zn), благородных (Au и Ag), а также радиоактивных металлов (U, Ra, Th).
Дата добавления: 2015-04-25; Просмотров: 622; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |