Мінералогія Павлишин В.І. Лекція 2 2

без суттєвого розплавлення чи розчинення (тобто зі збереженням твердого стану)

внаслідок зміни фізико-хімічних умов. Назва метаморфізм походить від грецького слова "метаморфоз", що означає перетворення. Термін метаморфізм гірських порід запровадив у геологічну науку англійський вчений Ч. Лайєль.
Метаморфічним перетворенням піддаються ендогенні й екзогенні утворення (первинні магматичні й осадові породи та пов'язані з ними руди корисних копалин). Відповідно, утворюються метаморфічні орто- і парапороди, а також власне метаморфічні й метаморфізовані руди.

(тобто викликаний підвищенням температури й тиску);
2) регресивний метаморфізм (відбувається

при пониженні температури й тиску), названий діафторезом.

порід і порового флюїду в них. Підвищення температури супроводжується дегідратацією,

дегідроксилізацією і декарбонатизацією мінералів.
Зростання тиску приводить до утворення мінералів і порід з більшою густиною.

1000 0С, рідко до 1200 0С. Верхньою межею метаморфізму є

початок плавлення найбільш поширених порід, нижньою – межа стійкості каолініту.
Тиск коливається від 100 до 1600 МПа. Важливе значення має орієнтований тиск як фактор мінеральної рівноваги.

перерозподілом речовини – метаморфічною диференціацією за Ф.Л. Стіллевелем (1918).
Під

метаморфічною диференціацією розуміють різні процеси, у результаті яких із початково однорідної породи розвиваються різноманітні мінеральні асоціації зазвичай з крупнішим розміром зерен.

трьома шляхами:

мінерал росте у відкритій тріщині – реакційний ріст;

2) один мінерал росте на місці іншого, що раніше займав його місце, при заміщенні іона на іон;

3) один мінерал при своєму рості розштовхує інші, звільняючи собі місце, – конкреційний ріст

можна виділити такі типи:
контактово-метаморфічне;
2) регіонально-метаморфічне;
3) мантійно-метаморфічне;
4)

ударно(імпактно)-метаморфічне.

У межах земної кори найпоширенішими є регіонально-метаморфічні утворення, представлені великим розмаїттям гірських порід і руд.
Контактово-метаморфічні породи та ударно-метаморфічні утворення мають локальний розвиток.

три групи:

мінерали, що утворюються тільки в результаті перекристалізації старих

мінералів без зміни їхнього складу;

2) новоутворені мінерали;

3) реліктові мінерали.

До останньої групи мінералів належать дуже стійкі в умовах метаморфізму мінерали.
Це переважно акцесорні мінерали, що мають важливе значення при з’ясуванні первинної природи метаморфічних порід.
Фаціальний аналіз нині є основним у з’ясуванні природи метаморфічного мінералоутворення (рис.1.).

О.М. Ушаковою.

– амфібол-роговикова; А3 – мусковіт-роговикова; В1 – двопіроксенових гнейсів; В2

– силіманіт-біотитових гнейсів; В3 – андалузит (силіманіт)-мусковітових сланців; В4 – зелених сланців; В5 – "цеолітова" і преніт-пумпеліїтова; С1 – еклогітова; С2 – дистенових гнейсів; ВС3 – дистен-мусковітових сланців; С3 – гранат-глаукофанова; С4 – жадеїт-лавсоніт-глаукофанова. Буквами а, б, в, г, ... і штриховкою показано субфації. Цифрами позначено криві, що обмежують стійкість таких мінералів і асоціацій: 1 – спуриту, тиліїту й мервініту; 2 – доломіту, магнезиту, кальциту з кварцом, альмандину; 3 – мусковіту з кварцом (± біотит), гросуляру з кварцом; 4 – залізистого кордієриту (± гранат, калішпат); 5 – ставроліту з кварцом; 6 – орто- і клінопіроксену з польовими шпатами; 7 – звичайної рогової обманки в метабазитах; 8 – мусковіту, ставроліту з кварцом; 9 – Mg-кордієриту, альмандину, андалузиту (дистену), рогової обманки (у метабазитах); 10 – біотиту (у звичайних метапелітах); 11 – пумпеліїту з хлоритом; 12 – лавсоніту; 13 – жадеїту з кварцом. Стрілками показано мінералогічно відмінні типи метаморфічної зональності

найбільш важливих мінеральних реакцій, які простежуються в найбільш поширених класах

порід.

Для кожної фації характерні відповідні мінерали й мінеральні асоціації.

метаморфізму (низьких тисків – А);

2 – фації регіонального метаморфізму

(середніх і поміркованих тисків – В
і високих тисків – С).

із вміщуючими породами.

Породи, які кристалізуються під впливом найбільш високих

температурних змін у контактах, називаються роговиками.

коливається від 500 – 600 до 1000 – 1200 0С.

У більшості випадків загальна ширина контактового ореолу не перевищує 1 – 3 км.

При кристалізації роговиків утворюються нові мінерали, формуються нові структури й текстури.

Мінерали, що мають високу кристалізаційну здатність – андалузит, кордієрит, гранат, воластоніт, піроксени, слюди тощо - утворюють порфіробласти.

чотири фації:
спурит-мервінітову (А0);
2) піроксен-роговикову (А1);
3) амфібол-роговикову (А2);
4)

мусковіт-роговикову (А3).
За температурами утворення вони поділяються (Н.Л. Добрецов и др., 1980)
на високотемпературні (фації А0 і А1)
і середньотемпературні (А2 і А3).

зустрічаються дуже рідко, є наявність в їхньому складі великої кількості

специфічних і досить рідкісних мінералів, особливо в карбонатних недосичених SiO2 породах, які асоціюють з кальцитом:
ларніт (Ca2[SiO4]),
тилеїт (Сa5[Si2O7](CO3)2),
ранкініт (Ca3[Si2O7],
спурит (Ca5[Si2O8](CO3)),
мервініт (Ca3Mg[Si2O8]),
акерманіт (Ca2Mg[Si2O7]),
монтичеліт (CaMg[SiO4]).
У породах з надлишком SiO2 критичним мінералом є тридиміт, пересичений глиноземом – муліт, у деяких рідкісних породах – корунд і воластоніт.

є муліт-кордієритові (з тридимітом) і кордієрит-гіперстенові, рідше зустрічаються парагенезиси, що

містять сапфірин і шпінель.
За наявності в породі кальцію додатково утворюється анортит, санідин і флогопіт (без кварцу).
Середньотемпературні (А2) і (А3) фації відрізняються більшою розмаїтістю і кількістю гідроксилвмісних мінералів - амфіболів, біотитів, мусковітів.

екзогенних утворень, що проходить на великих площах і на значних

глибинах земної кори в умовах підвищених температури й тиску та за участі порових флюїдів.
Розрізняють термодинамометаморфізм – термальний нагрів і одночасна деформація порід під час складчастості, метаморфізм занурення на якусь глибину і локальний метаморфізм високих тисків, зв'язаний переважно із зонами глибинних розломів.

текстурами, наявністю порфіробластів, лінзоподібних виділень тощо.

При підвищенні температури термодинамометаморфізм

супроводжується анатексизом – плавленням, яке має назву ультраметаморфізму.

(сланці, гнейси, кварцити, мармури та ін.), родовища таких корисних копалин,

як залізні й манганові руди, високоглиноземиста сировина (мінерали складу Al2SiO5 – кіаніт, андалузит, силіманіт), абразиви (гранати, наждаки), графіт, мармури та ін. Температурний діапазон його досить широкий і коливається від 300 – 350 до 900 – 1000 0С.

порід і руд, опинившись у глибинах земної кори в незвичайній

для них фізико-хімічній обстановці, стають нестійкими.
Під дією вищеназваних факторів метаморфізму відбувається їхнє перетворення в агрегати інших, стійких у нових умовах мінералів.
При цьому гідроксиди заліза (гетит, лепідокрокіт) та алюмінію (беміт, діаспор, гібсит) переходять в оксиди заліза (магнетит, гематит) та алюмінію (корунд), органічні речовини – у графіт, глинисті мінерали (каолініт, монтморилоніт) – у слюди, хлорити, з’являються мінерали з більшою густиною і т. д.

стадії відбувається повільна перекристалізація дрібнозернистих мінеральних агрегатів у крупнозернисті за

наявності порових розчинів (з Н2О і СО2). При цьому останні знаходяться в хімічній рівновазі з породами, що змінюються і зберігають твердий стан. На другій стадії при появі флюїдів з різними хімічними компонентами перекристалізація супроводжується метасоматичним утворенням нових мінералів. За найбільш інтенсивного прояву ці перетворення можуть переходити в ультраметаморфізм, за якого вихідні породи зазнають часткового вибіркового переплавлення (анатексис), а після – і повного розплавлення (палінгенез).
У регіонально-метаморфічному мінералоутворенні нерідко спостерігаються прояви регресивного етапу метаморфізму.

кристалобластез (від грец. "бластейн", що означає рости) і метасоматоз. Вони

зумовлюють певні типоморфні особливості морфології метаморфічних мінералів.
При регіональному метаморфізмі утворюються мінерали з найменшим об'ємом і з підвищеною густиною – щільною кристалічною граткою. Зерна в цих породах називають кристалобластами, а утворені ними мінеральні агрегати мають кристалобластову структуру, що характерна для більшості регіонально-метаморфічних порід.

1.):
Група В. Звичайного регіонального метаморфізму, або метаморфізму середніх і помірних

тисків (Р = 200 – 1000 МПа) з фаціями:
1) двопіроксенових гнейсів (гранулітова) – В1;
2) силіманіт-біотитових гнейсів (амфіболітова) – В2;
3) андалузит (силіманіт)-мусковітових сланців (епідот-амфіболітова) – В3;
4) дистен-мусковітових сланців – ВС3;
5) зелених сланців – В4;
6) цеолітова і преніт-пумпеліїтова – В5.

МПа) з фаціями:

7) еклогітова – С1;

8) дистенових гнейсів –

С2;

9) гранат-глаукофанова – С3;

10) жадеїт-лавсоніт-глаукофанова – С4.

в чотири групи (Н.Л. Добрецов и др., 1980):

високотемпературні фації

В1, В2, С2;
2) середньотемпературні фації В3, ВС3, С3;
3) низькотемпературні фації В5, В4, С4;
4) фації мантії (С1 і більш глибинні)

на заключних стадіях регіонального метаморфізму внаслідок латераль-секреційного (від “латераль” –

боковий, “секреція” – виділення) процесу. Головна їх особливість полягає в тому, що вони формуються переважно в сікучих тріщинах за рахунок розчинів речовин порід, що зазнають метаморфізму. Тому мінеральний склад цих жил визначається хімічним складом вміщуючих порід.

особливості. Для більшості мінералів (кварцу, адуляру, кальциту, рутилу, титаніту) властива

добре виражена кристалографічна індивідуалізованість. Вони представлені виключно у вигляді добре сформованих кристалів та їх різноманітних зростків, серед яких переважають різні за формою друзи. Вони особливо характерні для кварцу. Типоморфними мінералами для жил альпійського типу, крім кварцу (гірського кришталю), можна вважати також адуляр, хлорит, рутил і титаніт.

М.: Мир, 2001.– 429 с.
2. Булах А.Г. Минералогия с

основами кристаллографии. М.: Недра, 1989. – 351с. Второе издание: СПб, 2002. – 354 с.
Годовиков А.А. Введение в минералогию. – Новосибирск: Наука, 1973. – 232с.
Миловский А.В., Кононов О.В. Минералогия. М.: Изд-во МГУ, 1982. – 312с.
Хёрлбат К., Клейн К. Минералогия по системе Дэна. М.: Недра, 1982. – 728с.

в минералах. М.: Недра, 1975. – 327с.
Минералогическая энциклопедия. Под редакцией

Л.Фрея. Л.: Недра, 1985. – 512с.
Попов Г.М., Шафрановский И.И. Кристаллография. Издание 5-е. – М.: Высшая школа, 1972. – 352 с.