Минеральные фации

В породах обычного типа компонентами-примесями оказывается целый ряд компонентов, как, например, для пород гранитоидного состава V, Сг, Со, Ni, Ва и проч. Во многих случаях, однако, без специальных исследований трудно установить, как ведут себя в изучаемой минеральной фации несущественные компоненты являются ли они инертными примесями, или инертными обособленными компонентами, образующими примесь незаметных по своей малой величине рассеянных кристалликов, или ведут себя вполне подвижно. Эти три случая принципиально отличимы и по возможности их следует различать. [c.89]

Последовательное применение указанных приемов позволяет разделить сложную многокомпонентную систему, соответствующую определенной минеральной фации, на ряд частных систем, в каждой из которых число реагирующих компонентов может быть сведено до 3—4, что уже допускает применение графических методов анализа парагенетических отношений минералов. [c.91]

Вполне подвижные компоненты, т. е. компоненты, химические потенциалы или концентрации в поровых растворах для которых задаются постоянными для данной минеральной фации внешними условиями. [c.91]

Для иллюстрации вышеизложенных методов графического анализа парагенетических соотношений минералов в многокомпонентных системах рассмотрим несколько диаграмм, полученных для различных метаморфических и метасоматических минеральных фаций. [c.92]

Наиболее известны диаграммы температура — давление. В системе из k компонентов каждая ассоциация из + 2 фаз, согласно правилу фаз Гиббса, нонвариантна и ей соответствует на диаграмме p t определенная точка. При условии исчезновения одной из фаз, ассоциация остающихся + 1 фаз становится моновариантной, т. е. ей должна соответствовать на диаграмме р—t некоторая кривая, исходящая из нонвариантной точки. В общем случае из fe + 2 фаз может быть получено k 2 различных ассоциаций по k + 1 фазе, т. е. из нонвариантной точки должно исходить k + 2 моновариантных кривых, образующих один пучок, который может быть назван пучком Скрейнемакерса. Каждое поле между двумя кривыми пучка соответствует условиям температуры и давления, при которых в данной системе в устойчивой ассоциации может находиться не более k фаз одновременно. Для каждого поля существует свое однозначное соответствие между соотношением содержаний k компонентов и фазовым составом, которое может быть представлено диаграммой или моделью. Можно сказать, что каждое поле соответствует одной определенной минеральной фации. [c.126]

В пределах данной минеральной фации, т. е. при постоянных внешних условиях, состав в отношении инертных компонентов может изменяться произвольным образом, причем каждому соотношению инертных компонентов должен соответствовать вполне определенный минеральный и химический (в отношении других компонентов) состав. Содержания вполне подвижных компонентов при постоянстве внешних условий являются функцией состава в отношении инертных компонентов. [c.178]

В работе [11] сделана попытка осуществить определение стадии катагенеза пород по парагенезу минералов и выделению различных минеральных фаций осадочных пород, которая в конечном итоге была сведена к сопоставлению парагенеза минералов со степенью метаморфизма углей. [c.2]

Минеральные ассоциации, слагающие метаморфические гор ные породы, составляют так называемые фации метаморфизма Главные причины, определяющие эти фации,— это исходный со став и глубина погружения материала. Глубина погружения ес тественно связана с перемодением пород в горизонты высоких температур и давлений (давлений нагрузки). П. Эскола впервые подразделил метаморфические породы по минеральным фациям. Он широко истолковал это понятие. Так, по его представлениям фации не зависят от происхождения исходных пород. Они не зависят от того, кристаллизовались они непосредственно из магмы или же образовались путем метасоматоза. Классификация минеральных фаций представлена в табл. 161. [c.218]

Классификация минеральных фаций. По П. Эскола [c.219]

Таким образом, при постоянных внешних условиях существует взаимнооднозначная связь между химическим составом системы в отношении инертных ее компонентов и минеральным ее составом, которая может быть представлена соответствующей диаграммой состав — парагенезис. Породы, образовавшиеся в столь близких внешних условиях, что связь между химическим составом вотношении инертных компонентов и минеральным составом у них выражается одними и теми же закономерностя1У[и,могут быть отнесены к одной минеральной фации. [c.82]

Эти определения требуют некоторых уточнений и добавлений. Прежде всего необходимо иметь в виду, что породы, сформировавшиеся при различных температурах и давлениях, отличаются главным образом различным содержанием воды и углекислоты, если сравнивать породы с одинаковым составом в отношении др тих компонентов. Поэтому если под одинаковым химическим составом понимать также и одинаковое содержание воды и углекислоты, то среди высокотемпературных пород по химическому составу не найдется аналогов породам низкотемпературным. Поэтому не-сбходимо оговориться, что каждая минеральная фация характеризуется своей закономерной зависимосгью минерального состава от соотношения тех компонентов, которые при ([зормировании породы были инертны, исключая таким образом компоненты вполне подвижные (летучие). Фактически [c.82]

Естественно, что понятие минеральных фаций может быть распространено и на метасоматические горные породы, среди которых тоже известны очень характерные и устойчивые типы минеральных ассоциаций. Каждая метасоматическая минеральная фация характеризуется формированием пород в определенной области внешних условий, причем под внешними условиями здесь, как и для любой минеральной фации, по1шмаются не только условия температуры и давления, но и определенные концентрации или химические потенциалы определенного ряда вполне подвижных компонентов в поровых растворах, причем в фациях более интенсивного метасоматоза число вполне подвижных компонентов возрастает. [c.83]

Под митральными фациями, с другой стороны, естественно понимать такие совокупности горных пород, которые могут быть выделены на местности при геологическом картировании. Но в каждом участке минеральный состав горных пород формировался в некотором интервале изменяюш,ихся условий и поэтому характеризуется развитием минералов и минеральных ассоциаций различных ступенек равновесия. В большинстве случаев температурный интервал формирования магматических и метаморфических пород был невелик и минеральный состав в основном сформировался в условиях одной ступени равновесий, с незначительной примесью реликтовых и ги-стерогеппых минералов. В других случаях реакционные соотношения между минералами могут быть весьма характерны для целой толщи пород, в связи с формированием их в условиях значительного интервала изменяющихся условий или вследствие наложения новых процессов метаморфизма. Изучение минеральных фаций горных пород в этом смысле очень интересно. [c.84]

Таким образом, при более детальном обсуждении следует различать диаграммы состав — парагенезис, составленные для отдельных температурных ступеней равновесия в минералообразовании, которые должны полностью подчиняться правилу фаз, и диаграммы для изученных минеральных фаций, которые должны давать указания на характерные реликтовые и гистерогенные минералы, по возможности особо выделенные сравнительно с минералами главной стадии перекристаллизации. Можно характеризовать изученные минеральные фации наложением определенных ступеней минерального равновесия и их интепс 1В1юстью. Но, конечно, в большинстве случаев можно довольствоваться обычной терминологией, характеризуя минеральную фацию одной, более характерной, ступенью равновесия, т. е. ставя знак равенства между ступенью минерального равновесия и минеральной фацией. [c.84]

Среди наблюдаемых гшми нарагепезисов одной минеральной фации мы можем выделить группу парагенезисов, в которых содержится один общий минерал, соответствующий по составу одному из компонентов в чистом виде или в соединении с вполне подвижными компонентами. В этой группе парагенезисов вариации в содержании этого компонента проявляются только в вариациях содержания слагаемого им общего для группы минерала. Следовательно, состав системы в опюпшнии других минералов полностью определяется соотношениями остальных компонентов. Мы можем, так сказать, выключить данный общий минерал из системы, заменяя данную систему более простой, в которой число инертных компонентов гш единицу меньше. [c.85]

Изоморфными компонентами а, Ь обычно называют такие, которые заменяют друг друга в эквивалентгюм атомном или молекулярном количестве, так что их суммарное атомное или молекулярное содержание а + Ь) в минерале остается постоянным. Часто изоморфизм не является полным и изменение опюшений содержаний а 6 в породе может вызвать заметные изменения в составах сосуществующих минералов в отношении других компонентов, или же вызвать образование новой минеральной фазы. Но обычны и такие случаи, когда для данной минеральной фации колебание отношения содержаний изоморфных компонентов в некотором интервале не приводит к возникновению нового минерала и существенно не отражается на содержании других компонентов в данном и в сосуществующих минералах. Тогда для дашюго интервала соотношений содержаний изоморфные компоненты а, Ь могут быть объединены в один компонент (а + Ь), чем уменьшается число реагирующих компонетов, соотношения между которыми требуют графического анализа. [c.89]

В каждой выделенной группе метаморфических парагенезисов наибольшее число одновременных (устойчивых) минералов равно числу виртуальных инертных, избыточных и обособленных компонептов и не зависит от числа остальных компонентов-примесей, дополнительных изоморфных и вполне подвижных. При нанесении составов минералов на диаграмму состав — парагенезис для данной минеральной фации принимаются во впима-1ше соотношения только виртуальных инертных компонептов, причем к атомному или молекулярному содержанию каждого виртуального компонента прибавляются содержания изоморфных с ним компонентов, включая содержания вполне подвижных компонентов, изоморфных с данным инертным. [c.91]

Диаграммы химических потенциалов компонентов fug дают возможность вывести те минеральные фации, которые могут возникнуть в условиях вполне подвижного поведения компонентов f и g. Вместе с тем па такой диаграмме можно обозначить надписями около нонвариантных точек и мо-повариантных кривых все те пграгенезисы, для осуществления которых необходима инертность компонентов f и g. Поэтому диаграммы химических потепциалов могут иметь значение и в тех случаях, когда изучаются системы с одними инертными компонентами. В этом случае два из компонентов выделяются в качестве вполне подвижных вполне условно, только для возможности развернуть парагенезисы многокомпонентной системы на одну плоскость. Так. фиг. 75 на одной плоскости дает представление о всех парагенезисах пятикомпонентной системы, которые для полного изображения при помощи модели связи между химическим и минералогическим составом требуют четырехмерного математического пространства. [c.134]

При изложении методов анализа парагенезисов мы для удобства предполагали, что факторы состояния минеральной системы известны, и занимались выяснением характера зазисимости равновесного минерального состава от этих факторов. В действительности, при анализе парагенезисов приходится решать обратную задачу — именно, исходя из наблюдающихся парагенезисов данной минеральной фации, надо определить, каковы были факторы состояния при формировании этой фации и как они влияли на минеральный состав. Решение такой обратной задачи сопряжено со значительными трудностями. [c.176]

Следующую задачу представляет определение числа экстенсивных факторов равновесия. Как мы видели, это число равно максимальному числу одновременных минералов в породах данной фации. Здесь возникает затруднение, если породы сложены минералами, состав которых может изменяться в широких пределах, в силу чего для некоторой области составов число минералов меньше числа инертных компонентов. Это затрудняет различие инертного изоморфного компонента от вполне подвижного компонента. Диагностика здесь можетбыть основана на том, что содержание инертного изоморфного компонента не обнаруживает зависимости от содержаний других инертных компонентов, тогда как содержание вполне подвижного компонента при постоянных внешних условиях зависит от содержания других инертных компонентов. Так, например, в некоторых метаморфических породах кальций входит только в состав плагиоклаза, не образуя других минералов, так что может возникнуть предположение о вполне подвижном поведении кальция. Но если при этом окажется, что основность плагиоклазов значительно изменяется по отдельным прослойкам, в связи с различиями исходного содержания кальция, то, очевидно, кальций следует отнести к инертным компонентам. Вообще можно сказать, что (fex— 1), где fex— число экстенсивных факторов равновесия, представляет размерность многообразия составов в условиях данной минеральной фации при постоянстве внешних условий. Многообразие составов горных пород может проявляться в изменении относительных количеств минералов или в изменении состава минералов. Если породы сложены одними минералами постоянного состава, то могут изменяться только относительные количества минералов, т. е. размерность многообразия составов породы равна ф — 1 или = ф. [c.177]

Установление виртуальных инертных компопентов для данной минеральной фации может представить существенные трудности. Наиболее легко и определе1П1о эта задача решается для собственно метаморфических горных пород, в которых общее изменение химического состава не очень значительно, а инертные компоненты практически не изменяют при метаморфизме своего содержания, так что к ним в первом приближении может быть приложена формулировка о замкнутости системы для инертных компонентов и открытости для вполне подвижных . В этом отношении особенно поучительно изучение псевдоморфоз и явлений разложения минералов. Гораздо труднее разделение на инертные и вполне подвижные компоненты провести для метасоматических образований, так как условия формирования этих пород гораздо более сложны. При интенсивном метасоматозе существенное изменение состава может иметь место и для инертных компонентов, хотя и не в такой степени, как для вполне подвижных. Минеральные [c.177]

Диаграмма парагенезисов, изображающая закономерности ассоциации минералов в определенной минеральной фации, не представляет такого непосредственного и определенного факта, как, например, химический анализ куска горной породы или изотопический состав элемента в определенном минерале определенного месторождения. Ведь при выводе закономерностей парагенезиса мы должны в каждой породе абстрагироваться от реликтовых и гистерогенных минералов, а на местности различать разновременные геологические процессы. В сущности, каждая диаграмма парагенезисов представляет физико-химическую интерпретацию природного процесса и поэтому Б какой-то степени содержит элементы гипотетичности. Но вместе с тем диаграмма парагенезисов, поскольку она составляется на основании систематического анализа обширного материала, отображает этот материал и представляет собою выведенную из него эмпирическую закономерность. При составлении диаграмм парагенезисов легко выявляется недостаточность собранного материала, что дает направление для дополнительного его сбора, и выясняется состоятельность или несостоятельность наших допущений в отношении разграничения минеральных фаций, выделения реликтовых и гистерогенных минералов и наложенных процессов и проч., так что элементы гипотетичности по мере углубления исследования все более устраняются. [c.178]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология