Роль метаморфизма в дифференциации вещества земной коры

Степень метаморфизма находится в зависимости от глубины пог­ружения первичных толщ в недра земной коры. В связи с этим приоб­ретает большую важность следующий аспект метаморфизма. Являют­ся ли отмеченные выше многочисленные факты изменения химического состава как отдельных минералов, так и минеральных систем резуль­татом перераспределения химических элементов в пределах каких-то ограниченных в пространстве геологических тел (пласты, пачки, мас­сивы) или они являются отражением более широкого процесса - от­ражением общей дифференциации вещества литосферы? Иными сло­вами, имеет ли метаморфизм (в широком смысле) локальное значение или же он является одним из процессов, обусловливающих диффе­ренциацию вещества в планетарных масштабах?

Фактический материал по химическому составу метаморфических толщ в планетарном масштабе позволяют сделать определённый вывод: весь комплекс метаморфических процессов имеет своим гео­химическим следствием направленную дифференциацию вещества земной коры. Иными словами, горные породы различ­ных фаций метаморфиз­ма отличаются своим химичес­ким составом.

Проблема воды и водных растворов является одной из кардинальных проблем метаморфизма. Водные раст­воры мигрируют в случае разности давлений на значительные расстояния. Их движение при прогрессивном метаморфизме в общем всегда направлен­ное, то есть растворы всегда восходящие. Следовательно, и миграция химических элементов в виде растворённых веществ также является направленной и приводит к выносу элементов Si, К, Na, H, О из областей высокой степени метаморфизма в области пониженных температур и давлений.

Поставщиком вещества, мигрирующего при метаморфизме в верхние коровые горизонты, по-видимому, являются глубинные зоны земной коры, в которых развивается метаморфизм высокой степени.

Огромные массы относительно легко под­вижных элементов, в первую очередь таких, как Si, К, H, О, и в мень­шей степени Na мигрируют из глубинных зон литосферы в более высокие горизонты. Таким образом, в результате региональных метаморфических процессов происходит геохимическая дифференциация вещества литосферы: нижние горизонты обедняются Si, К, H, О, Na и, следовательно, обогащаются малопод­вижными элементами Mg, Fe, Ti и А1. Однако геохимическая дифференциация осуществляется да­леко не только в результате циркуляции межгранулярных растворов. Не меньшую, если не большую, роль играет палингенезис, то есть выплавление магмоподобных расплавов в результате ультраме­таморфизма.

Возникающие при ультраметаморфизме магматические расплавы гранитоидного состава (как наиболее легкоплавкие) поднимаются в верхние коровые горизонты и также приводят к миграции огромных количеств лёгких гранитофильных элементов. Миграция элементов в процессе гранитизации и их перемещение при интрудировании магматических масс приводят к весьма значительному геохимическому эффекту.

Метаморфизм и его крайнее проявление – ультра­метаморфизм, приводят к чрезвычайно интенсивной миграции химических элемен­тов, протекающей в масштабах по крайней мере континентальной час­ти земной коры. Считается, что именно метаморфизм является причиной дифференциации вещества земной коры на гранитный и базальто­вый слои. Метаморфизм является одним из глав­нейших звеньев общепланетарных геохимических циклов – необхо­димым этапом векового круговорота многих веществ в истории земной коры. С этапом метаморфизма связано образование многих рудных месторождений, и поэтому выяснение связи крупных концентраций элементов-металлов со всеми особенностями явлений метаморфизма представ­ляет собой первоочередную проблему геологической науки.

ЛИТЕРАТУРА

1. Биогеохимия океана (Под ред. А.П.Лисицына). – М.: Наука, 1983.

2. Вернадский В.Н. Химическое строение биосферы Земли и её сооружений. – М.: Наука, 1987.

3. Войткевич Г.В., Кизильштейн Л.Я., Холодков Ю.И. Роль органического вещества в концентрации металлов в земной коре. – М.: Недра, 1983.

4. Галимов Э.М., Козина Л.А. Исследование органического вещества и газов в осадочных отложениях дна Мирового океана. – М.: Недра, 1982.

5. Ковалёв В.А. Болотные минералого – геохимические системы. – Минск: Наука и техника,1985.

6. Крайнов С.В., Швец В.М. Основы геохимии подземных вод. - М.: Недра, 1980.

7. Кузнецов В.А. Геохимия речных долин. – Минск: Наука и техника, 1986.

8. Мейнард Дж. Геохимия осадочных рудных месторождений. – М.: Мир, 1985.

9. Петтиджон Ф. Дж. Осадочные породы. - М.: Недра, 1981.

10. Посохов Е.В. Химическая эволюция гидросферы. – Л.: Гидрометеоиздат, 1981.

11. Сапрыкин Ф.Я. Геохимия почв и охрана природы. – М.: Недра, 1984.

12. Хант Дж. Геохимия и геология нефти и газа. – М.: Мир, 1982.

13. Справочник по геохимии (Г.В. Войткевич, А.В. Кокин, А.Е.Мирошников, В.Г. Прохоров – М.: Недра, 1990.

14. Геохимический словарь /Рябухин Ю.И., Огородникова Н.П. /Астрахань гос.тех. ун - т – Астрахань, 2008.

15. Основные минералы, руды горные породы: Справочник / Ю.И. Рябухин, Н.П. Огородникова / Астрахн. гос. тех. ун – т. –Астрахань, 2008.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Для заметок