Файл: Осипов М.А. Контракция гранитоидов и эндогенное минералообразование.pdf

типично камерным, другие, верхним контактом которых была оболочка сосуда,-описываемым пегматитам на контакте виутриинтрузивных тел жильных гранитов. Характер и состав их минерального выполнения оди­ наков.

Как показывают наблюдения, и что соответствует теоретической схе­ ме, пегматиты могут образовываться в каждом вертикальном выступе, апофизе тел мелкозернистых гранитов. Поэтому с одним и тем же срав­ нительно протяженным жильным телом может ассоциировать много обособлений пегматитов. Но реализация освобождающегося объема лишь в локальных участках жильных тел (выпуклости верхнего контакта) спо­ собствует тому, что пегматиты, связанные с этими телами, часто срав­ нительно крупные, поэтому такие пегматиты представляют иногда больший промышленный интерес, чем камерные. Мы попытались подсчи­ тать примерное отношение суммарного объема пустот пегматитов к объему отдельных тел жильных гранитов. Судя по наблюдениям над десятками вер­ тикальных и других срезов таких тел, объем пустот пегматитов и миарол составляет примерно несколько процентов объема соответствующего жильного тела гранитов. Это находится в близком соответствии с вероят­ ной величиной термической усадки гранитного расплава (ч. II , гл. 1,а).

Таким образом, в интрузивах гранитоидов, остывающих в спокойной тектонической обстановке, образуется еще один тип гранитных пегма­ титов, связанных пространствен но и генетически с описанными жильны­ ми инъекциями гранитов, происходящими из внутренних частей материнс­ кого массива. Следовательно, рассматриваемые жильные граниты явля­

88

Глава шестая

ТЕП Л ОМ ЕХАН И ЧЕСК О Е ВЗАИМ ОДЕЙ СТВИЕ И НТРУЗИВОВ

СКСЕНОЛИТАМ И И ВМЕЩ АЮ Щ ИМИ ПОРОДАМИ.

ОБРАЗОВАН И Е ПЕГМ АТИТОВ

И Д Р У Г И Х М И Н ЕРАЛ И ЗАЦ И Й ОКОЛО КСЕНОЛИТОВ. О БРАЗОВАН И Е Н ЕК О ТО РЫ Х М И Н ЕРАЛ И ЗАЦ И Й ВБЛ И ЗИ НЕРОВНОСТЕЙ КРОВЛИ ИНТРУЗИВОВ

Если при остывании магматические расплавы и возникающие из них породы уменьшают свой объем, то очевидно и обратное - нагре­ ваемые породы будут увеличиваться в обеме. Так, если в магму по­ падает кусок вмещающих пород, имеющий температуру меньшую, чем у магмы, он нагревается и соответственно расширяется. Представля­ ется, что в определенных условиях эти противоположные изменения объемов (ксенолитов и окружающего расплава) могут вызывать за­ метные изменения в строении и вещественном составе пород вблизи и внутри ксенолитов.

Известно, что вблизи ксенолитов силикатных пород, в интрузивах обычно широко развиты минеральные новообразования в виде полевых шпатов, слюд, роговой обманки, апатита и т .д ., а вблизи карбонатныхминералы скарнов. Возникновение этих минералов обычно связывают с химическими реакциями, происходящими вследствие неравновесности составов ксенолитов и вмещающих изверженных пород. И это, конеч­

но, справедливо. Однако наряду с подобной минерализацией вокруг ксе­ нолитов очень часто можно видеть изменения, которые не могут быть объяснены только химическими реакциями. Это — местами расплыв­ чатые, а местами четкие явно секущие шлиры и дайки мелкозернис­ тых гранитов, аплитов, пегматитов и т .п ., развивающиеся и выклини­ вающиеся в непосредственной близости от ксенолитов.

Наличие этих даек и шлиров свидетельствует о том, что сравни­ тельно небольшая зона вмещающего ксенолит расплава подвергалась, грубо говоря, растрескиванию с образованием свободного пространст­ ва в то время, когда в ближайшем окружении еще существовал жидкий расплав, способный перемещаться и заполнять возникающие трещины.

Возникновение шлиров и даек, а также самих вмещающих их тре­ щин и некоторые другие околоксенолитные изменения можно объяснить механическим взаимодействием нагревающегося и расширяющегося ксе­ нолита и охлаждающегося и сокращающегося в объеме расплава вбли­ зи него.

Ввиду сравнительно небольших размеров ксенолитов и того обстоя­ тельства, что они окружены расплавом со всех сторон, их разогрева­ ние происходит сравнительно быстро. Максимальные температуры на­ грева близки к температурам кристаллизации вмещающих расплавов (Казанли, 1952; Годлевский и др ., 1962; Ревердатто, 1962. В этих пуб- ' ликациях см . также ссылки на расчетные данные иностранных авторов). Разогреваясь, ксенолиты отбирают тепло от прилегающего к ним рас­

89

плава} они играют роль внутренних холодильников, способствующих ускорению кристаллизации. На этом явлении основано регулированію скорости остывания, твердения частей отливок в промышленности, что достигается введением в расплав твердых холодных частиц. Так как гипабиссальные магмы теплом перегрева не обладают (ч. I, е, и ), то вокруг ксенолитов могут возникать кристаллические или почти крис­ таллические корки, в то время как вблизи этих систем еще будет су­ ществовать менее дисперсный расплав. В процессе образования такой корки расплав вначале приобретает свойства неньютоновской жидкости. Как отмечалось, такая среда способна при соответствующих механичес­ ких воздействиях реагировать разрывами сплошности (ч. 1, л ). Если судить по опытам над водными суспензиями глин, реологические свой­ ства которых сопоставимы со свойствами магматических расплавов в гипабиссальных условиях, то разрывы в последних должны возникать даже при весьма малых скоростях воздействия, порядка нескольких микрон в секунду (Колташев, 1849). Быстрый разогрев ксенолитов и соответствующее термическое расширение их позволяют предполагать, что скорость механического взаимодействия ксенолита с окружающим расплавом может быть достаточной для появления разрывов в струк­ турированной среде, поэтому вокруг ксенолитов вероятны микрораз­ рывы сплошности некоторой локальной зоны окружающей магму даже до ее полного затвердевания.

Но реально существовать в таких условиях ни одна из образующих трещин не сможет. Возникающие избытки пространства обусловят по­ явление определенного разрежения в таких участках. А это приведет к компенсации разрежения за счет перемещения подвижных фаз. В пер­ вую очередь это может быть исходный расплав материнского интру­ зива, окружающий ксенолит и образовавшуюся вокруг него кристалли­ ческую корку. Проникновение расплава в околоксенолитные трещины и обусловит появление вблизи него дайкообразных тел мелкозернистых аплитовидных гранитов.

В некоторый момент термомеханического взаимодействия ксеноли­ та и окружающей его дисперсной магмы преимуществом перемещения станет обладать межзерновый остаточный расплав. Последний должен обусловить появление вблизи ксенолитов пегматитов. Пегматиты мо­ гут образовывать самостоятельные тела, а также вследствие продол­ жающегося расширения одних и тех же зон или трещин, ранее выпол­ ненных гранитным расплавом, возникать на продолжении даек аплито— идных гранитов или вдоль них в зависимости от расположения новых трещин. В более поздние периоды описываемого взаимодействия к фор­

термальные растворы. Образующиеся в этот период минералы должны быть более богатыми летучими компонентами (вероятны слюды, апа­ тит и т .п .). Как известно, подобные явления обычно и наблюдаются вблизи ксенолитов.

Растворы и содержащиеся в них компоненты будут заимствоваться как из вмещающих интрузивных пород, так и из самого ксенолита. С этих позиций мы вправе ожидать, что состав пегматитов и других позд-

90

Фиг. 28. Пегматиты и трещиноватость гранитов вблизи ксенолитов гли­ нистых сланцев в массиве Акжайляу, Западный Тарбагатай

1 - почвенно-растительный слой; 2 - ксенолиты сланцев; 3 - гра­ ниты; 4 - пегматиты; 5 - трсшииы, образовавшиеся в результате вза­ имодействия ксенолитов и вмещающих гранитов; 6 - трещины пластовой отдельности гранитов

них новообразований около ксенолитов будет в общем отличаться от состава пегматитов иного генезиса, развитых в том ;ке массиве, на­ пример камерных или связанных с жильными породами. Это обстоя­ тельство отмечается в природе как вполне закономерное. Например,в массиве Акжайляу в Западном Тарбагатае пегматиты, развитые вблизи многочисленных ксенолитов глинистых сланцев и др. (фиг. 28), замет­ но обогащены слюдами, эпидотом, хлоритом, турмалином, окислами же­ леза, некоторыми сульфидами и др. В пегматитах того же массива, расположенных поблизости, но не связанных с ксенолитами, эта мине­ ралы не характерны. Обе группы пегматитов явно отличаются и по внешнему виду. Первые имеют белую или зеленовато-белую окраску, вторые желтовато-розовые.

Вблизи ксенолитов описанным способом образуются довольно круп­ ные промышленные тела пегматитов. В классификации А .И . Гинзбурга (1952) они выделены в особую группу. По А .Е . Ферсману (1940), они могут быть отнесены к пегматитам 'линии скрещения".

Можно приблизительно, представить объемы возникающих околоксенолитных трещин. Положим, что в интрузив гранитной магмы на глу­ бине 3 км от поверхности земли попал ксенолит песчаника, аналогич­ ный граниту минерального состава. Ксенолит в виде куба со стороной 30U м. Начальная температура вмещающих пород на глубине 3 км, сог­

магмы (ч. I, е).

91

Линейное расширение ксенолита вдоль любого направления при на­ греве будет равно сумме удлинений слагающих ксенолит минералов. Так как состав минералов ксенолита такой же, какой принят для гра­

расчет был сделан путем суммирования линейного расширения мине­ ралов ксенолита того же состава в интервале температур 100-600 . Удлинение стороны ксенолита длиной 300 м составило 193 см.

дем также исходить из тех же данных (о фазовом и минеральном сос­

ема. Уменьшение объема гранитов в период охлаждения после затвер­

92