Метасоматизм - Metasomatism

Метасоматизм (от греч. μετά (изменение) и σῶμα (тело)) - химическое изменение камень к гидротермальный и другие жидкости.[1] Это замена одной породы другой с другим минералого-химическим составом. Минералы, из которых состоят породы, растворяются и появляются новые минеральная на их место откладываются образования. Растворение и отложение происходит одновременно, и порода остается твердой.

Синонимами слова метасоматоз являются метасоматоза и метасоматический процесс. Слово метасоматоза также может использоваться как название определенных разновидностей метасоматоза (например, Mg -метасоматоза и Na -метасоматоза).[2]

Метасоматоз может происходить под действием гидротермальных флюидов из огненный или же метаморфический источник.

Метасоматический альбит + роговая обманка + турмалин переделка метаморфоза гранит, Каменная гора, Атланта

в огненный среда, метасоматоз создает скарны, Greisen, и может повлиять Hornfels в контактном метаморфическом ореоле, примыкающем к навязчивая порода масса. В метаморфической среде метасоматизм создается массообмен из тома метаморфическая порода на более высоком стресс и температура в зону с более низкими напряжениями и температурой, с метаморфическими гидротермальными растворами, действующими как растворитель. Это можно представить как метаморфические породы в глубине корка теряет жидкость и растворяется минеральная Компоненты в виде водных минералов распадаются, и этот флюид просачивается на мелкие уровни земной коры, чтобы химически изменить и изменить эти породы.

Этот механизм подразумевает, что метасоматизм - это поведение открытой системы, которое отличается от классического. метаморфизм что представляет собой минералогическое изменение породы на месте без заметного изменения химического состава породы. Потому что метаморфизм обычно требует воды чтобы облегчить метаморфические реакции, метаморфизм почти всегда происходит с метасоматозом.

Кроме того, поскольку метасоматоз представляет собой процесс массопереноса, он не ограничивается горными породами, которые изменяются путем добавления химические элементы и минералы или водные соединения. Во всех случаях для образования метасоматической породы метасоматизируется и другая порода, хотя бы обезвоживание реакции с минимальным химическим изменением. Лучше всего это иллюстрируется золоторудные месторождения которые являются продуктом сфокусированной концентрации жидкостей, полученных из многих кубических километров обезвоженных корка в тонкие, часто сильно метасоматизированные и измененные зоны сдвига и жилы. Область источника часто в значительной степени не подвергается химическому воздействию по сравнению с сильно гидратированными, измененными зонами сдвига, но обе должны подвергнуться дополнительному метасоматозу.

Метасоматоз более сложен в Мантия земли, потому что состав перидотит при высоких температурах может быть изменен путем проникновения карбонат и силикат тает и углекислый газ -богатые и богатые водой жидкости, как это обсуждалось Лутом (2003). Считается, что метасоматоз особенно важен для изменения состава мантийного перидотита ниже островные дуги как вода вытесняется из океан литосфера в течение субдукция. Метасоматизм также считается критическим для обогащения регионов-источников некоторых недонасыщенный кремнеземом магмы. Карбонатит часто считается, что расплавы были ответственны за обогащение мантийного перидотита в несовместимые элементы.

Типы метасоматитов

Метасоматиты могут быть очень разнообразными. Часто метасоматизированные породы распространены повсеместно, но слабо. изменен, так что единственным свидетельством изменения является обесцвечивание, изменение цвета или изменение кристалличности слюдистых минералов.

В таких случаях для характеристики изменения часто требуется микроскопическое исследование минерального комплекса горных пород для характеристики минералов, любого дополнительного роста минералов, изменений протолитовых минералов и так далее.

В некоторых случаях можно найти геохимические свидетельства процессов метасоматических изменений. Обычно это подвижные растворимые элементы, такие как барий, стронций, рубидий, кальций и немного редкоземельные элементы. Однако, чтобы правильно охарактеризовать изменение, необходимо сравнить измененные образцы с неизмененными.

Когда процесс становится чрезвычайно сложным, типичные метасоматиты могут включать:

  • Хлорит или же слюда замещение всей породы в зонах сдвига, в результате чего получаются породы, в которых существующая минералогия полностью перекристаллизована и заменена гидратированными минералами, такими как хлорит, москвич, и змеевик.
  • Скарн и скарноидные породы, обычно прилегающие к гранит интрузий и вблизи реактивных литологий, таких как известняк, мергель и полосчатая формация железа.
  • Greisen депозиты в гранит поля и купола.
  • Родингит типично офиолиты частично змеевидные основные дайки в ультраосновной толще, содержащие гроссуляр-андрадитовый гранат и кальциевый пироксен; везувианит, эпидот и скаполит.
  • Фенит, как вариант метасоматоза, связанного с сильно щелочным или карбонатитовым магматизмом, представляющим различные полевые шпаты, натриевые пироксены или амфиболы и часто необычные минералы (такие как шевкинит или колумбит), содержащие обычно несовместимые элементы, которые не легко включаются в кристаллическую решетку, т.е. ниобий, цирконий

Эффекты метасоматоза в мантийном перидотите могут быть как модальными, так и загадочными. При загадочном метасоматозе изменяется минеральный состав или вводимые элементы концентрируются на границах зерен, и минералогия перидотита остается неизменной. При модальном метасоматозе образуются новые минералы.

Загадочный метасоматоз может быть вызван тем, что поднимающиеся или просачивающиеся расплавы взаимодействуют с окружающим перидотитом, и состав как расплавов, так и перидотита изменяется. При высоких температурах мантии твердотельный распространение также может быть эффективным при изменении состава горных пород на протяжении десятков сантиметров вблизи каналов расплава: градиенты минерального состава, прилегающие к пироксенит дамбы могут сохранить свидетельства процесса.

Модальный метасоматоз может привести к образованию амфибол и флогопит, а наличие этих минералов в перидотите ксенолиты считается убедительным свидетельством метасоматических процессов в мантии. В перидотите реже встречается образование минералов, таких как доломит, кальцит, ильменит, рутил, и армальколит, также приписывают метасоматозу расплава или флюида.

Сборки переделки

Изучение измененных пород в гидротермальных рудных месторождениях выявило несколько распространенных типов сборки переделки которые создают отдельные группы эффектов метасоматических изменений, текстуры и минеральные ассоциации.

Более редкие типы гидротермальных флюидов могут включать флюиды с высоким содержанием углерода, что приводит к усиленным реакциям карбонизации вмещающей породы, типичным для известковые силикаты, и кремнеземно-гематитовые флюиды, приводящие к добыче джаспероиды, месторождения руды манто и повсеместные зоны окварцевание, обычно в доломит слои. Напряженные минералы и вмещающие породы гранитных плутонов замещаются порфиробластами ортоклаза и кварца в кварцевых монцонитах Папуз-Флэт.[4]

Рекомендации

  1. ^ Харлов Д.Е .; Austrheim, Х. (2013). Метасоматизм и химическое преобразование горных пород: взаимодействие горных пород, минералов и жидкостей в земных и внеземных средах. Берлин: Springer. Дои:10.1007/978-3-642-28394-9_1. ISBN  978-3-642-28393-2.
  2. ^ Жариков В.А .; Перцев Н.Н .; Русинов В.Л .; Callegari E .; Феттс Д.Дж. «9. Метасоматоз и метасоматиты». Рекомендации Подкомиссии МСГН по систематике метаморфических пород: Интернет-версия 01.02.07. Британская геологическая служба. Отсутствует или пусто | url = (помощь)
  3. ^ Тейлор, Р.Д., Хаммарстром, Дж. М., Пиатак, Н. М., и Сил II, Р. Р., 2012, Модель порфирово-молибденового месторождения, связанного с дугой: Глава D в моделях минеральных залежей для оценки ресурсов: Отчет о научных исследованиях Геологической службы США Геологическая служба США, нумерованная серия 2010-5070 -D, http://pubs.er.usgs.gov/publication/sir20105070D
  4. ^ Диксон, Ф. У., 1996, Порфиробласты калиевого полевого шпата и кварца с зонами бария, Papoose Flat California, генезис и последствия разведки. В Coyner, A.R., Fahey, P.I., eds. Геология и рудные месторождения Американских Кордильер: Материалы симпозиума Геологического общества Невады, Рино / Спаркс, Невада, апрель 1995 г., стр. 909-924 Диксон, Ф. У., 2000, Химическое размещение магмы, т. 30, стр. 475-487. Диксон, Ф. У., 2005, Роль жидкостей в необратимых процессах в земле и замещение в плутоне Папуз-Флэт, Калифорния. В Rhoden, R.H., Steininger, R.C., Vikre, R.G., eds: Geol. Soc. Симпозиум в Неваде 2005: Окно в мир, Рино, Невада, май 2005 г., стр. 161-178.
  • Лут, Р. В., Летучие вещества мантии - распространение и последствия. В Мантия и ядро (ред. Р. В. Карлсон) Том 2 Трактат по геохимии (редакторы Х. Д. Холланд и К. К. Турекиан), Elsevier-Pergamon, Oxford, страницы 319-361 (2003). ISBN  0-08-043751-6

Смотрите также