Геологический толковый словарь

СКАРНООБРАЗОВАНИЕ — процесс метасоматического минерало- и породообразования в результате воздействия на различные г. п. (преимущественно известняки и доломиты) высокотемпературных растворов, содержащих в том или ином количестве Fe, Mg, Са, Si, Al и др. вещества при широком участии летучих веществ (вода, углекислота, Cl, F, В и др.) и в широком диапазоне температур и давлений при общей эволюции растворов по мере понижения температуры от щелочных к кислым. С. в гипабиссальных (от 1 до 3 — 4 км) и мезоабиссальных (от 3 — 4 до 15 — 16 км) условиях реализуется образованием скарнов .магнезиальных магм. стадии в диапазоне температур от 1000 до 650 °С и скарнов известковых послемагм. стадии в интервале от 800 до 400 °С, а в абиссальных условиях (от 15 — 16 до 30 км) — в формировании только скарнов магнезиальных, но как магм. стадии в интервале от 1000 до 650 °С, так и послемагм. в диапазоне температур от 650 до 450 °С. С. магм. стадии начинается с момента внедрения магмы под воздействием сквозмагм. растворов, осуществляющих магм. замещение (гранитизацию ) вмещающих г. п., или в результате воздействия на них растворов, выделяющихся при кристаллизации магмы, а в исключительных случаях, при очень высоком содержании в магме летучих веществ, и до начала кристаллизации магмы, в процессе се охлаждения. Вследствие высокого содержания в этих растворах углекислоты, и, следовательно, высокого ее парциального давления, препятствующего разложению кальцита и возникновению кальциевых силикатов и алюмосиликатов, происходит разложение только магнезиальных карбонатов с формированием в высокотемпературных контактах на всех глубинах магнезиальных силикатов и кальцита, т. е. асс. магнезиальных скарнов. В абиссальных условиях высокого общего давления и как следствие высокого парциального давления углекислоты, независимо от ее содер. в растворах, в магнезиальных известняках и доломитах и в их контактах с алюмосиликатными п. формируются лишь магнезиальные скарны в условиях всего температурного интервала развития ультраметаморфизма, гранитообразования и регионального метаморфизма гранулитовой и амфиболитовой фаций. Образование последних связано с привносом в доломиты и магнезиальные известняки Si, Al и Fe и выноса Mg, Са и углекислоты, а формирование апоалюмосиликатных скарнов в абиссальных условиях — с привносом Mg, выносом Si и псреотложенисм и частичным выносом Аl; содер. кислорода при С. практически постоянно. Ряд подвижности компонентов в процессе формирования магнезиальных скарнов таков: (Жариков, 1966): Н₂О, СО₂, Na, К, О₂, CaMg, P, Fe, Si, Al, где двойная вертикальная черта отделяет компоненты инертные в одной из зон от вполне подвижных во всех зонах. Большая часть известковых скарнов образуется в послемагм. стадию в гипабиссальных и мезоабиссальных условиях как п контактах карбонатных и силикатных п., так и вне их внутри карбонатных или силикатных п., однако развитие особо мощных зон рудоносных скарнов происходит обычно в прогретых интрузией карбонатных п., в контактах и в некотором удалении от них после затвердевания интрузивного тела или, по крайней мере, его периферической части под воздействием растворов, поднимающихся вдоль прогретых контактов из глубин магм. очага. При этом, как показали экспериментальные исследования (Калинин, 1967), скарнирование известняков осуществляется только в щелочных условиях при участии углекислого Na и К, а смена одних скарновых парагенезисов на др. в процессе С. происходит в результате повышения во времени кислотности растворов и сопряженного с нею увеличения хим. потенциала Fe при участии хлорилов Fc и Na. Скарнирование алюмосиликатных п. с образованием в них парагенезисов с участием граната и пироксенов происходит под воздействием существенно хлоридных, по-видимому, кислых и слабокислых растворов в условиях повышенного в них потенциала Са, приводящих к образованию также околоскарновых зон хлоритсодер. скаполита; источником Са при этом могут являться экзоконтактовые или нижележащие толщи известняков. В связи с большей активностью хлористого магния над хлористым кальцием в процессе С. вначале формируются магнийсодер. пироксены (диопсид, салит), а затем после израсходования Mg — кальцийсодер. м-лы; при отсутствии в системе Mg его место занимает Fe, не препятствующее образованию граната. При этом процессы замещения геденбергита андрадитом могут быть связаны как с возрастанием в растворе потенциала хлористого кальция без существенного изменения рН раствора, так и в ре-•зультате его разложения в щелочной среде, но также в связи с увеличением содер. Са в поступающих растворах. Образование всех типов известковых скарнов происходит в условиях одинаковой относительной подвижности компонентов, выраженных рядом: Н₂О, СO₂, Na, К, О₂, Мn, Mg, Fe, Ca, Si, Al, Ti (Жариков, 1966). При этом С. в пределах карбонатных п. происходит в условиях вполне подвижного режима всех компонентов, а в пределах алюмосиликатных п. — при инертном поведении Аl, а иногда и Si, и только при наиболее интенсивном течении процесса — при вполне подвижном поведении всех компонентов (кроме Ti). Растворы, производящие С., имеют как трансмагм. и ультраметаморфогенное, так и магм. происхождение и представляют собой как постмагм. растворы, так и дистилляты (высокотемпературные пневматолиты) кристаллизующейся магмы гранитоидного, сиенитового и основного состава, переходящие по мере их охлаждения и остывания интрузий в “сжатые гидротерм.”, а затем и в обычные гидротерм. растворы. Эти растворы по мере движения в той или иной степени меняют состав в результате охлаждения и взаимодействия с вмещающими п. и, в частности, обогащаются летучими и Са при взаимодействии с карбонатными п., Si, Al и др. компонентами — при взаимодействии с силикатными п. На первоначальный состав постмагм. растворов в момент их отделения от магмы влияют: а) особенности кристаллизующейся магмы (состав, содер. петрогенных элементов, легколетучих соединений, а также легкорастворимых в воде солей разнообразных соединений и др.); о) условия кристаллизации магмы, т. е. большее или меньшее приближение системы к открытой; в) характер взаимодействия магмы с вмещающими п. Отличие скарнов, возникших под воздействием растворов, связанных с гранитной магмой и поэтому бедных Са, от других типов рудоносных метасоматитов заключается в связи С. с карбонатными п., которая выражается: а) в локализации скарнов в карбонатных п.; 6) в обогащении растворов Са и СО₂ при циркуляции их в карбонатных п. и в контактах интрузий с карбонатными п.; в) в обогащении Са и СО₂ растворов, отделяющихся от гранитной магмы, в результате ассимиляции ею карбонатных п. С. под воздействием растворов, связанных с основными магмами и их дифференциатами и поэтому богатых Са и Fe, не зависит от наличия карбонатных п. и происходит в п. любого состава. Преимущественная локализация скарнов в карбонатных п. в этом случае определяется повышенной хим. активностью последних по сравнению с другими типами п. При С. в контактах силикатных и карбонатных п. определенное значение принадлежит и диффузионно-биметасоматическому способу С., наряду с главенствующей ролью контактово-инфильтрационного. Диффузионно-биметасоматическое С. как самостоятельный процесс, по-видимому, широко распространено в абиссальных условиях под воздействием метаморфогенных растворов в процессе ультраметаморфизма и регионального метаморфизма гранулитовой и амфиболитовой фаций, приводя к формированию магнезиальных скарнов. Возможно, что скарны и руды в них могут возникать также, особенно в обл. докембрия, и под воздействием железо-магний-кальцийсодержащих растворов, связанных с проявлением метасоматической базификации , предшествующей во времени и в пространстве явлениям гранитизации, в процессе ультраметаморфизма воздымания . Закономерности изменения минералообразования во времени и в пространстве и связанные с ними минер, фации рассмотрены в понятии: скарны . В А. Рудник.