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

них устремляются мобильные фазы с глубины по вертикальным провод­ никам. Если система проводников достаточно плотна, то процессу грейзенизации может подвергнуться вся масса пород гранитного купола. Такую картину можно наблюдать на некоторых гранитных куполах Восточного Забайкалья и в других местах.

Более поздние гидротермальные, например кварцевые жилы, часто замкнуты и уже не имеют таких путей сообщения с нижележащими ча­ стями гранитов. Их - ыполнение за счет 'проходящих' растворов объяс­ нить трудно. Выполнение таких замкнутых трещин удовлетворительно

ванная и приоткрытая локальная трещина, находящаяся в твердых, но еще горячих породах, так же как и полость внутри пегматита, уподоб­ ляется автоклаву. В период ее открывания, когда сказывается существующее в ней разрежение, обусловливающее приток растворов и относительно быстрое и неупорядоченное выпадение минерального вещества, вероятно образование сравнительно плотного минерального агрегата и отсутствие хорошо ограненных чистых индивидов. Последние образуются позже в более свободных условиях на стенках внутрижильных пустот за счет переотложения вещества окружающих пород.

При этом существенное значение имеет степень концентрированности растворов. Как известно, она может быть весьма велика. Так, Г.Г.Л ем - млейн (1950) показал, что в растворах газово-жидких включений в кварце гидротермальных жил содержание кремнекислоты может приближаться

к 25%. Как говорилось выше (ч. II , гл. 2 ,в ), Г.Г.Леммлейном, М .О .Клией и И.А.Островским (1962) было показано, что при образовании топа­ зов в пегматитах среда содержала более 50% SiC>2 и до 15% топаза.

Кроме того, в ней присутствовали другие компоненты. Как можно ви­ деть, концентрация растворов была значительной. Такие растворы могут приобретать коллоидное строение, что устанавливается находками метаколлоидных минеральных образований и подтверждается экспериментально (см. опыты А.И.Захарченко; ч. II, гл. 2 ,в ).

Надо сказать, что о возможности существования гидротермальных коллоидных растворов говорилось давно (Boydeff, 1925; Lindgren, 1937; Шадлун, 1942; Грушкин, Хельвас, 1951; Радкевич, 1952; Бетехтин, 19552І Чухров, 1955; Карякин, 1958 и д р .).

Наибольшее внимание этому вопросу уделили А.Г.Бетехтин (1955)

и Ф.В.Чухров (ІѲббЬ^Ими наиболее полно и убедительно показаны воз­ можности существования коллоидных мин.ералообразующих растворов и гелей в широком диапазоне температур и давлений в геологических процессах земной коры. Как указывает Ф.В.Чухров, высокие темпера­ туры постмагматических процессов не позволяют сохраняться реликтам коллоидного минералообразования (их можно видеть при сравнительно низкотемпературных процессах), тем не менее реальность коллоидных растворов вполне вероятна даже для высоких температур.

Выполнение рассматриваемых замкнутых прикупольных трещин в ин­ трузивах гранитоидов за счет переотложения вещества вмещающих по­ род подтверждается часто наблюдаемыми явлениями выщелачивания, увеличения пористости окружающих гранитов.

104

Глава восьмая

НЕКОТОРЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ ПО ПОВОДУ ОБЩИХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ

ФОРМИРОВАНИЯ КУПОЛОВ ИНТРУЗИВОВ ГРАНИТОИДОВ, ОСТЫВАЮЩИХ В СПОКОЙНОЙ ТЕКТОНИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКЕ

Все изложенное выше показывает, что купола интрузивов, остываю­ щих в относительно спокойной тектонической обстановке, являются весьма благоприятными участками пля возникновения различных струк­ турных и вещественных новообразований. Причем этот процесс начи­ нается еще в магматическую стадию формирования плутонов и закан­ чивается с их окончательным остыванием, происходит он в целом пос­ ледовательно и преемственно. Длительность остывания магматических тел, постепенная смена жидкостного периода становления интрузивов периодом остывания в твердом состоянии определяет возникновение разных по способу формирования, форме, составу и другим свойствам новобразований. Этим же определяется принципиальная возможность их взаимопереходов. Наложение их друг на друга обусловливает срав­ нительно большую насыщенность гранитных куполов разновремеиными минерализациями. Ниже мы рассмотрим механизм возникновения ми­ неральных новобразований и в плоскости верхнего контакта таких куполов (ч . III , гл. 2); подобные участки интрузивов представляют значительный интерес с практической точки зрения, им справедливо уделяется большое внимание.

В литературе приводятся различные объяснения такой минерализа­ ции куполов. В абсолютно подавляющем большинстве случаев причину насыщения куполов минеральными новообразованиями видят в гравита­ ционном подъеме легкоплавких и летучих соединений во все периоды становления интрузивов. Нельзя "не согласиться, что такой механизм очень подкупает свой кажущейся простотой и реальностью. Однако при детальном подходе можно увидеть немало геологических особенностей, которые не могут быть объяснены таким способом. Привлечение ме­ ханизма гравитации затруднено и с точки зрения физики процесса. Именно с этими трудностями приходится сталкиваться при попытке объяснения генезиса камерных пегматитов.

Известны публикации, пропагандирующие точку зрения о том, что гравитационный подъем летучих обедняет нижние и внутренние части интрузивов, поэтому они кристаллизуются, затвердевают быстрей, чем верхние, куполовидные. Это утверждение выглядит необоснованным. Охлаждение при прочих равных условиях происходит быстрей в тех участках остывающего тела, где больше теплоотдача. Теплоотдача интрузивов больше в их краевых и особенно верхних частях, соприка­ сающихся с особенно холодными и влагонасыщенными породами (ч.П , гл. 2, в ). С этих позиций опережающее отвердевание внутренних час­ тей интрузивов невозможно.

105

Выше было показано, что механизм подъема каких-то выделявших­ ся фаз в условиях интрузивов гранитоидов малых глубин заметной ро­ ли не играет (ч.П , гл, 2 ,6 ) . В частности, против него свидетельству­ ет факт минерализации только локальных участков эндоконтакта интру­ зивов. Ведь если допустить свободный подъем каких-то фаз или сое­ динений в магме и породе, то подобную куполам картину минерализации мы должны были бы наблюдать в любой точке верхнего контакта лю­ бого плутона. Этого в действительности нет. Собственно магматичес­ кую кристаллизацию в куполах интрузивов гранитоидов завершают те­ ла пегматитов. Эти тела локальные, окруженные обычной породой, в

куполе они занимают разные гипсометрические уровни. Если бы гра­ витационный подъем летучих действительно имел место, и затвердева­ ние всей внутренней части купола происходило одновременно, то это привело бы к образованию однородной, но отличающейся от основного фона гранитоидов породы, а не в виде разобщенных да еще изотермич­ ных тел остаточного расплава.

Грейзенизация, которая иногда охватывает весь купол целиком, проис­ ходит обычно после магматического этапа формирования куполов. Она накладывается на уже сформированные пегматиты. Часто же она раз­ вивается лишь локально, например вдоль трещин (ч.П , гл. 7). Это так­ же не позволяет рассматривать ее как проявление свободного подъема летучих в интрузиве. Наконец, присутствие в купольных частях интру­ зивов пластообразных внедренных тел мелкозернистых гранитов, свои­ ми корнями уходящих во внутренние части материнских массивов (ч. II, гл. 4 ), однозначно и окончательно свидетельствует о том, что купол в целом отвердевал раньше внутренних частей интрузива. Жильные граниты часто пересекают ранее сформировавшиеся пегматиты, прикупольные грейзеновые залежи и гидротермальные жилы. Эти взаимо­ отношения известны во многих местах. Они описаны у нас и за рубе­

жом: Циновец (Циннвальд), Альтенберг в Рудных Горах (Крейтер, Крас­ ников, 1947); в Центральном Казахстане (Строганов, 1959; Щерба и др., 1964). Нами они наблюдались также в Центральном Казахстане и,

интрузивов иногда развивался раньше полной кристаллизации их внут­ ренних ядер.

Т аким образом, привлечение положения о наиболее ранней кристал­ лизации срединных частей интрузивов по сравнению с их краевыми час­ тями для объяснения происхождения минерализаций куполов гранитных плутонов принято быть не может. Некоторое отставание кристаллизации обособившегося пегматитового расплава имеет место, но только в срав­ нении с ближайшими окружающими такие обособления частями интрузи­ ва. Как было показано выше, отмечаемые структурные и минеральные новообразования куполов вполне удовлетворительно объясняются меха­ низмом термического сокращения интрузивов. Купола интрузивов, фор­ мирующихся в относительно спокойной обстановке, являются своеобраз­ ными структурами, огражденными от стороннего воздействия аркооб­ разными формами первичных кристаллических корок. Охлаждение и сок­ ращение объема внутренних частей куполов обеспечивает возникновение

в них режима пониженного давления. Этот режим, действующий в те­ чение значительного периода становления плутонов, является тем фак­ тором, который обеспечивает появление отмеченных структурных эле­ ментов внутри куполов, существование особой физико-химической обста­ новки. Пониженное давление внутри куполов позволяет отводить им роль своеобразного насоса, обусловливающего миграцию к ним подвиж­ ных фаз из внутренних частей интрузива. Режим спокойного остывания таких интрузивов обеспечивает субгоризонтальное и этажное располо­ жение структурных элементов и затухание их по направлению к центру плутонов. Это часто определяет и соответствующее этажное развитие минерализованных участков.

Приведенное рассуждение сделано в основном применительно к наи­ более распространенному типу интрузивов лейкократковых гранитов, содержащих камерные пегматиты. Но, естественно, нельзя исключать и некоторые отклонения свойств гранитных расплавов, в частности в сторону их меньшей вязкости. По нашим представлениям, это возмож­

но в магмах, существенно обогащенных, кроме воды, другими разжижа­ ющими летучими компонетами (например, фтором, литием). Видимо, такими интрузивами являются интенсивно айтометасоматически изме­ ненные (в основном грейзенизированные и альбитиэированнще) плутоны, сложенные породами, известными под названием "апогранитов"; Кроме интенсивных изменений по трещинам в постмагматическую стадию, эти породы часто несут заметные изменения и по всей массе, особенно в верхних, куполовидных частях интрузивов. Все это свидетельствует о повышенном содержании в них летучих. Возможно, в таких интрузи­ вах некоторое значение имеют процессы перемещения вещества внут­ ри магмы, которые, как было показано, в обычных гранитных распла­ вах чрезвычайно затруднены. Однако и в этих сравнительно редких случаях вязкость магмы хоть и меньше, но все-таки достаточно ве­ лика, а остывание и термическое сокращение объема интрузивов обя­ зательно и играет не меньшую роль, чем в обычных гранитоидах. К сожалению, данные по таким расплавам более ограниченны, к тому же в настоящей работе мы не ставили задачу объяснения случаев откло­ нения от "нормальных" условий. Например, в интрузивах, сложенных "апогранитами", сам процесс пегматитообразования несколько отлича­

ется от обычного: в пегматитах отмечается преобладание относительно поздних пневматолито-гидротермальных продуктов и интенсивные метасоматические изменения. Видимо,, поэтому некоторые исследователи такие образования к пегматитам не относят, хотя, по нашему мнению, отличия пегматитов - это лишь следствие аномального состава и, сле­ довательно, свойств исходной магмы. В таких интрузивах, естествен­ но, широко развиты пневматолито-гидротермальные образования вооб­ ще. Кроме изменений всей массы пород, в них обычны различные жи­ лы - кварц-полевошпатовые и кварцевые. Механизм формирования та­ ких интрузивов еще требует изучения.

Предлагаемый механизм, как представляется, объясняет еще одну давно установленную эмпирическую закономерность в распределении минеральных ■ новобразований в теле интрузива. Речь идет о так на­ зываемой мертвой линии В .Х . Эммонса (1937). Это условная линия,

107