МЕТАСОМАТО́З

МЕТАСОМАТО́З (от ме­та... и греч. σῶμα – те­ло), про­цесс пре­об­ра­зо­ва­ния гор­ных по­род c су­ще­ст­вен­ным из­ме­не­ни­ем ми­нер. и хи­мич. со­ста­ва, про­ис­хо­дя­щим в ре­зуль­та­те взаи­мо­дей­ст­вия по­род с вод­ны­ми рас­тво­ра­ми (флюи­да­ми). Тер­мин ввёл нем. учё­ный К. Нау­манн (1828). Про­дук­ты М. – ме­та­со­ма­ти­че­ские гор­ные по­ро­ды. При М. гор­ные по­ро­ды со­хра­ня­ют твёр­дое со­стоя­ние и не из­ме­ня­ют сво­его пер­во­на­чаль­но­го объ­ё­ма. Гл. фак­то­ра­ми М. яв­ля­ют­ся темп-ра, дав­ле­ние и со­став флюи­да, вы­зы­ваю­ще­го ме­та­со­ма­тич. пре­об­ра­зо­ва­ния.

Ха­рак­тер­ным при­зна­ком М. яв­ля­ет­ся на­ли­чие в по­ро­дах ме­та­со­ма­тич. зо­наль­но­сти, обу­слов­лен­ной из­ме­не­ни­ем со­ста­ва про­са­чи­ваю­ще­го­ся рас­тво­ра в ре­зуль­та­те взаи­мо­дей­ст­вия с из­ме­няю­щей­ся по­ро­дой. Со­во­куп­ность сме­няю­щих друг дру­га зон в со­от­вет­ст­вии с на­прав­ле­ни­ем те­че­ния рас­тво­ра от мес­та его вне­дре­ния в по­ро­ды (ты­ло­вая зо­на) до мес­та, где дей­ст­вие рас­тво­ра ми­ни­маль­но (пе­ре­до­вой зо­ны), на­зы­ва­ют ме­та­со­ма­тич. ко­лон­кой. Отд. зо­ны ко­лон­ки име­ют ка­че­ст­вен­но раз­лич­ный ми­нер. со­став. При за­ме­ще­нии по­ли­ми­не­раль­ной по­ро­ды под воз­дей­ст­ви­ем рас­тво­ра чис­ло ми­не­ра­лов в зо­нах за­ме­ще­ния со­кра­ща­ет­ся в на­прав­ле­нии от пе­ре­до­вой зо­ны к ты­ло­вой, вплоть до об­ра­зо­ва­ния мо­но­ми­не­раль­ной по­ро­ды в ты­ло­вой час­ти ме­та­со­ма­тич. ко­лон­ки, где дей­ст­вие рас­тво­ра бы­ло наи­бо­лее ин­тен­сив­ным. Ме­та­со­ма­тич. ко­лон­ка ох­ва­ты­ва­ет зо­ны по­род, из­ме­нён­ных в разл. сте­пе­ни в те­че­ние од­ной ста­дии ме­та­со­ма­то­за, и за­ко­но­мер­но вы­страи­ва­ет­ся в за­ви­си­мо­сти от пер­во­на­чаль­но­го со­ста­ва по­ро­ды и фи­зи­ко-хи­мич. ус­ло­вий про­цес­са.

По ме­ха­низ­му транс­пор­ти­ров­ки (при­вно­са-вы­но­са) ком­по­нен­тов М. под­раз­де­ля­ют на два ти­па – ин­фильт­ра­ци­он­ный (наи­бо­лее ши­ро­ко рас­про­стра­нён) и диф­фу­зи­он­ный. При ин­фильт­ра­ци­он­ном М. пе­ре­нос ком­по­нен­тов осу­ще­ст­в­ля­ет­ся рас­тво­ра­ми, фильт­рую­щи­ми­ся сквозь по­ро­ду в на­прав­ле­нии, оп­ре­де­ляе­мом гра­ди­ен­том дав­ле­ния. Объ­ё­мы тел, об­ра­зую­щих­ся за счёт ин­фильт­ра­ци­он­но­го М., дос­ти­га­ют не­сколь­ких км³. Хи­мич. со­став ми­не­ра­лов в пре­де­лах ка­ж­дой зо­ны ме­та­со­ма­тич. ко­лон­ки ос­та­ёт­ся, как пра­ви­ло, по­сто­ян­ным. При диф­фу­зи­он­ном М. дви­жу­щей си­лой пе­ре­но­са ком­по­нен­тов яв­ля­ет­ся раз­ни­ца хи­мич. по­тен­циа­лов (хи­мич. ак­тив­но­сти) ком­по­нен­тов в рас­тво­ре разл. зон ме­та­со­ма­тич. ко­лон­ки. За счёт диф­фу­зи­он­но­го М. обыч­но об­ра­зу­ют­ся от­но­си­тель­но тон­кие ме­та­со­ма­тич. ко­лон­ки око­ло тре­щин, жил, на кон­так­те по­род кон­тра­ст­но­го со­ста­ва. Ха­рак­тер­ным при­зна­ком диф­фу­зи­он­ных ме­та­со­ма­ти­тов яв­ля­ет­ся по­сте­пен­ное из­ме­не­ние хи­мич. со­ста­вов ми­не­ра­лов и об­ра­зо­ва­ние зон с про­ме­жу­точ­ным со­ста­вом, ко­то­рые в ин­фильт­ра­ци­он­ной ме­та­со­ма­тич. ко­лон­ке обыч­но от­сут­ст­ву­ют.

М. осу­ще­ст­в­ля­ет­ся в очень ши­ро­ком диа­па­зо­не тем­пе­ра­тур и дав­ле­ний. Раз­ли­ча­ют эк­зо­ген­ный и эн­до­ген­ный М. В эк­зоген­ном М. уча­ст­ву­ют по­верх­но­ст­ные во­ды, в эн­до­ген­ном – гид­ро­тер­маль­ные и над­кри­ти­че­ские рас­тво­ры. В глу­бин­ных час­тях ли­то­сфе­ры и в ман­тии М. про­ис­хо­дит при очень вы­со­ких темп-рах и дав­ле­ни­ях (ман­тий­ный М.). По ха­рак­те­ру воз­дей­ст­вую­щих на ис­ход­ные гор­ные по­ро­ды флюи­дов раз­ли­ча­ют: крем­не­ще­лоч­ной, ще­лоч­ной, ки­слот­ный, из­вест­ко­вый, маг­не­зи­аль­но-же­ле­зи­стый и др. ви­ды ме­та­со­ма­то­за.

Ме­та­со­ма­тич. про­цес­сы, как пра­ви­ло, свя­за­ны с круп­ны­ми ин­тру­зив­ны­ми те­ла­ми. Для та­ких про­цес­сов Д. С. Кор­жин­ский вы­де­лил М. маг­ма­тич. и по­ст­маг­ма­тич. ста­дий. На маг­ма­тич. ста­дии пре­об­ла­да­ет юве­ниль­ный флю­ид, вы­де­ляю­щий­ся из маг­мы в про­цес­се её кри­стал­ли­за­ции. На по­стмаг­ма­тич. ста­дии в цир­ку­ля­цию во­вле­ка­ют­ся гид­ро­тер­маль­ные флюи­ды. Эво­лю­ция по­стмаг­ма­тич. рас­тво­ров с по­ни­же­ни­ем темп-ры про­яв­ля­ет­ся по­сле­до­ва­тель­ной сме­ной со­ста­ва флюи­да – вы­де­ля­ет­ся вы­со­ко­тем­пе­ра­тур­ная ран­не­ще­лоч­ная ста­дия, сред­не­тем­пе­ра­тур­ная ки­слот­ная (или ста­дия ки­слот­но­го вы­ще­ла­чи­ва­ния) и низ­ко­тем­пе­ра­тур­ная позд­не­ще­лоч­ная ста­дия М. В ре­зуль­та­те об­ра­зу­ют­ся разл. се­мей­ст­ва ме­та­со­ма­тич. гор­ных по­род. Из­ме­не­ние ки­слот­но­сти-щё­лоч­но­сти флюи­да соз­даёт гео­хи­мич. барь­е­ры для мн. руд­ных ком­по­нен­тов, вы­зы­вая рез­кое из­ме­не­ние их рас­тво­ри­мо­сти во флюи­де, и за счёт это­го фор­ми­ру­ют­ся раз­но­об­раз­ные руд­ные ме­сто­ро­ж­де­ния. По ха­рак­те­ру за­ме­ще­ния ис­ход­ных по­род вы­де­ля­ют­ся неск. спе­ци­фич. ти­пов М. Ав­то­ме­та­со­ма­тоз – тип М., ха­рак­тер­ный для верх­них час­тей маг­ма­тич. тел на маг­матич. и ран­ней по­стмаг­ма­тич. ста­дии. Обу­слов­лен из­ме­не­ни­ем тер­мо­ди­на­мич. ус­ло­вий в про­цес­се кри­стал­ли­за­ции по­род, а так­же воз­дей­ст­ви­ем ос­та­точ­но­го рас­пла­ва, ле­ту­чих ве­ществ и гид­ро­тер­маль­ных рас­тво­ров на их за­твер­де­ва­ние. Ти­пич­ным при­ме­ром ав­то­ме­та­со­ма­то­за яв­ля­ет­ся аль­би­ти­за­ция в гра­нит­ных мас­си­вах. Кон­так­то­вый М. воз­ни­ка­ет на кон­так­те маг­ма­тич. те­ла и вме­щаю­щих по­род. При этом фор­ми­ру­ет­ся са­мый ши­ро­кий спектр ме­та­со­ма­тич. об­ра­зо­ва­ний, от­ра­жаю­щих разл. ста­дии эво­лю­ции маг­ма­тич. сис­те­мы. Ха­рак­тер­но об­ра­зо­ва­ние эн­до­кон­так­то­вых (раз­ви­ваю­щих­ся по из­на­чаль­но маг­ма­тич. по­ро­дам) и эк­зо­кон­так­то­вых (раз­ви­ваю­щих­ся по вме­щаю­щим по­ро­дам) зон. При­ме­ра­ми кон­так­то­во­го М. яв­ля­ют­ся скар­но­об­ра­зо­ва­ние и грей­зе­ни­за­ция. Би­ме­та­со­ма­тоз – раз­но­вид­ность кон­так­то­во­го М., при ко­то­рой так­же из­ме­ня­ют­ся по­ро­ды по обе сто­ро­ны от кон­так­та, пре­им. за счёт дву­сто­рон­ней диф­фу­зии разл. ком­по­нен­тов. Воз­ни­ка­ет на кон­так­тах двух хи­ми­че­ски рез­ко от­лич­ных по­род, напр. бес­поле­во­ш­па­то­вых ульт­ра­ос­нов­ных по­род с гра­ни­тои­да­ми или пег­ма­ти­та­ми. Око­ло­жиль­ный М. – тип диф­фу­зи­он­но­го М., при ко­то­ром во вме­щаю­щих жи­лу по­ро­дах фор­ми­ру­ет­ся сим­мет­рич­ная ме­та­со­ма­тич. зо­наль­ность по обе сто­ро­ны от жи­лы, по ко­то­рой фильт­ру­ют­ся рас­тво­ры. Ре­гио­наль­ный М. ох­ва­ты­ва­ет ог­ром­ные пло­ща­ди и про­яв­ля­ет­ся в разл. гео­ло­гич. об­ста­нов­ках. Обу­слов­лен ре­гио­наль­ным эн­до­ген­ным те­п­ло­мас­со­по­то­ком. Обыч­но он свя­зан с вне­дре­ни­ем круп­ных маг­ма­тич. тел и воз­дей­ст­ви­ем рас­тво­ров вы­со­кой щё­лоч­но­сти, но мо­жет и не иметь пря­мой свя­зи с маг­ма­тиз­мом.

С М. свя­за­ны ме­та­со­ма­ти­че­ские ме­сто­ро­ж­де­ния по­лез­ных ис­ко­пае­мых.