Методы изучения парагенетических соотношении минералов

Изучение парагенетических соотношений минералов для установления последовательности их образования является важнейшей и очень сложной задачей генетической минералогии. Парагенетическими называются соотношения (взаимоотношения) минералов, которые находятся в состоянии тесных структурных и пространственно-временных взаимосвязей.

При изучении парагенезиса минералов в каком-либо минеральном теле сначала устанавливается его минеральный состав (список минералов с выделением гипогенных и гипергенных). Затем эти минералы разделяются на группы: а) минеральные ассоциации, располагающиеся отдельными участками (зонами) в сложном минеральном теле, б) парагенетические ассоциации минералов, слагающие разновозрастные агрегаты в этих участках.

Выяснение возрастных взаимоотношений минералов основывается на изучении строения минеральных тел, текстур их участков и структур агрегатов. По результатам изучения строения, например, рудных тел в забоях горных выработок судят о взаимоотношениях между рудоносными и безрудными участками или вмещающими породами, между участками с разными типами руд. Изучение текстур участков рудных тел проводится для установления последовательности образования слагающих их агрегатов. В зависимости от размеров последних оно осуществляется в забоях горных выработок, на приполированных штуфах (крупных образцах) и шлифах. На основании изучения структур агрегатов устанавливается последовательность выделения слагающих их отдельных минералов. Изучение структур руд производится главным образом в полированных шлифах методами минераграфии. Комплекс указанных исследований называют текстурно-структурным анализом. Для установления последовательности выделения минералов используются разнообразные критерии возрастных отношений.

Основными являются: а) пересечение ранее выделившегося минерала прожилками более позднего; б) цементирование обломков зёрен минерала более молодым минералом; в) нарастание более позднего минерала на ранее выделившиеся минералы; г) разъедание (коррозия) и замещение раннего минерала поздним с сохранением реликтов (остатков) первого или вплоть до образования псевдоморфоз. В случае порфировой структуры считается, что крупные вкрапленники минерала кристаллизовались раньше минералов мелкозернистой основной массы. Для многих минеральных агрегатов применим критерий идиоморфизма - идиоморфные зерна какого-либо минерала кристаллизовались раньше ксеноморфных выделений другого минерала. Этот критерий нельзя использовать в случае метасоматических агрегатов, в которых идиоморфные метакристаллы образуются позже минералов основной массы породы. Для выяснения возрастных соотношений минеральных агрегатов используют те же главные критерии: пересечение, цементирование, нарастание и замещение. Кроме этих прямых критериев используют и косвенные - минералогические, геохимические и геологические критерии.

Важный метод изучения парагенезиса минералов - парагенетический анализ, разработанный для горных пород Д. С. Коржинским и для руд А. Г. Бетехтиным.

В последние годы комплекс методов для установления последовательности выделения минералов и их ассоциаций, а следовательно, и эволюции минералообразующих процессов, предложено называть эволюционным анализом.. Он должен проводиться в две стадии: 1) установление последовательности образования минералов как результата минералообразующих процессов; 2) восстановление эволюции самих процессов, т. е. последовательности составляющих их явлений. Исследования на первой стадии ведутся онтогеническими методами, заключающимися в анализе генезиса минеральных индивидов и агрегатов, т. е. выделении стадий их зарождения, роста изменения и преобразования. Восстановление минералообразующих процессов по их результатам проводится изучением индикаторных типоморфных особенностей минералов для определения величин и изменений параметров среды минералообразования.

Для установления истории формирования более сложных минералогических объектов, например рудных тел какого-либо месторождения, исследования, проводятся в несколько последовательных этапов.

1. Установление последовательности минералообразования на разных участках рудных тел по взаимоотношениям минеральных индивидов в отдельных агрегатах, используя соответствующие критерии как прямые, так и косвенные (типоморфные особенности, термодинамические и другие условия среды и т. п.); восстановление эволюции параметров среды минералообразования в период кристаллизации агрегата с помощью соответствующих индикаторных типоморфных особенностей.

2. Увязка (синхронизация) между собой отдельных пространственно разобщенных звеньев минералообразования в общую последовательность.

3. Восстановление полной истории формирования минералов и их ассоциаций, слагающих рудные тела месторождения; установление связей минералообразования с геологическими факторами и т. д.

Общие представления о процессах минералообразования на месторождении минералоги обычно выражают в виде схемы (диаграммы) последовательности образования (выделения, кристаллизации) минералов. На этих схемах слева направо отмечаются последовательные стадии минералообразования, называемые по составу парагенетических ассоциаций минералов. Минералы располагаются один под другим сверху вниз в порядке выделения. В горизонтальных строках полосами или линзами разной толщины изображаются периоды отложения данного минерала. Длина полосы показывает продолжительность отложения, толщина — интенсивность его в данный момент. Расположение полос относительно друг друга указывает на одновременное, последовательное или перекрывающееся выделение минералов. Вертикальная координата схемы показывает состав ассоциации минералов. Внизу схемы приводятся структуры и текстуры, типоморфные для отдельных стадий. В последнее время на такие схемы наносят также сведения об изменениях температуры, давления, рН и Eh и других параметров минералообразующей среды. Такого рода парагенетические схемы помогают наглядно представить ход процесса минералообразования, т. е. последовательность выделения минералов, их соотношения в пространстве и времени, их ассоциации, а также эволюцию термодинамических и других условий их образования.

Дата добавления: 2014-12-10