Минералы первоначальной и главной кристаллизации

Говоря геохимически, они несут в особенности те элементы, вхождение которых в минералы первоначальной и главной кристаллизации едва ли возможно благодаря слишком малым или слишком большим радиусам ионов, например бора, бериллия, лития — нитрия, ниобия, цезия, редких земель, в то время как другие группы обычно несут элементы, которые в форме легколетучих или легкорастворимых соединений очень подвижны.

Импрегнации большей частью неотделимы от «шток-веркоподобных» прожилковых образований; между ними имеются все переходы. Исследованы они сравнительно очень слабо, поскольку большинство из них содержит промышленно-ценные минералы в столь рассеянном состоянии, что использование их исключено. Они представляют резервы для будущего, их детальное изучение и поиски являются задачей ближайших десятилетий.

В том случае, когда глубина формирования месторождения невелика, жидкие рудные растворы, проходя через пористые породы, быстро охлаждаются. Переход к гидротермальным вкрапленным рудам вполне обычен. Таким случаем является первичное бедное оруденение («protore») «рассеянных медно-порфировых руд», которые обычно не совсем правильно причисляют к гидротермальным образованиям. Напротив, в наиболее глубоких частях фундамента, где перепад температур незначителен, характер оруденения может долго оставаться одинаковым.

Плутонически-гидротермальные образования (жилы, замещения, импрегнации).

На большом расстоянии от источника руд температура «растворов» постепенно снижается, естественно вновь в различной мере в зависимости от местных условий. Растворы, бывшие до этого над критическими, ниже 400° превращаются в водные растворы. Одновременно изменяется для разных веществ в разной степени и способность переноситься в связи с постепенным изменением реакции переносящей среды от кислой к основной. Часто снижение температуры обусловлено не только удалением от источника руд, но и снижением активности транспортирующей среды.

Так, во многих случаях можно объяснить изменение минерального состава в наиболее молодых частях месторождения, а также частичное разъедание и псевдоморфизацию ранее выделившихся минералов. Если благодаря оживлению магматической деятельности растворы вновь становятся теплее и активнее, то можно наблюдать обратное течение процесса; при этом говорят об омоложении, или «реювенации», жилы. В качестве наиболее характерного примера можно привести описанные Шнейдерхёном  и др. «красно-сидеритовые» и борнитовые проявления Зигерланда. Подобные примеры широко распространены и представлены Шнейдерхёном в диаграммах. В пограничных случаях по форме или генетически они могут напоминать метаморфические образования.

Дальнейшее падение температуры при прочих одинаковых условиях (тип вмещающих пород, мощность вышезалегающих пород и т.д.) постепенно замедляется. Это обусловливает и более слабое изменение условий выпадения вещества, а тем самым и минерального состава; иначе говоря, «первичные» различия глубинности становятся заметными лишь на значительном протяжении месторождения на глубину.

Гидратизированные минералы

Кизельгур возникает в большом количестве там, где господствовали особенно благоприятные жизненные условия, а это предпочтительно могло быть в теплых мелководных небольших бассейнах, располагающихся прямо на поверхности застывших базальтовых потоков, где в наибольших количествах присутствует растворенный кремнезем. Таким образом, экструзивная порода дала вещество и благоприятные жизненные условия, а процесс жизни способствовал осаждению.

К этой группе принадлежат залежи красных железняков, связанные с диабазами и диабазовыми туфами; в этом случае подводные морские эксгаляции диабазов принесли железо, а водоросли и бактерии в морской воде обусловили выпадение железных руд. Поскольку водоросли могут вызывать осаждение железных руд и в том случае, когда привнос железа обусловлен болотными водами, то возможны ошибочные объяснения происхождения этих руд.

При образовании многих сульфидных месторождений, до сих пор спорных по своему типу, определенную роль играли подобные смешанные эксгалятивно-осадочные процессы. Бернауер описывает современные образования из Вулькано; позднетретичным месторождением такого рода является Эль-Кебир в Кап-Кавальо, Алжир, метаморфическим — Раммельсберг.

Ясно, что данный тип месторождений может быть тесно связан с рудопроявлениями цветных металлов субвулканического типа.

Месторождения смешанного типа, особенно «пустые термы». Характеристика месторождений магматогенных образований не будет законченной, если не указать, что описанные здесь физико-химические условия могут проявиться без какого-либо воздействия «ювенильной» магмы, и тогда возникнут парагенезисы, ни в коей мере не обусловленные магматогенными процессами. При крупных орогенезах прежде близкие к поверхности части коры погружаются на большие глубины, т. е. в область более высоких температур и давлений. Изменения, которые при этом испытывают породы и месторождения, описаны в разделе «метаморфические месторождения». В результате из гидратизированных минералов, заключенных в первоначально находившихся на поверхности породах, освобождаются большие количества воды, которая может действовать аналогично ювенильным термам, связанным с интрузивами. Имеются даже пегматиты такого происхождения, встречающиеся в большом количестве в Южной Норвегии, как это показал, например, Барт. При меньших температурах число «резургентных» терм возрастает по сравнению с действительно «ювенильными». Всем, однако, известно, что, начиная от пегматитов, минеральный состав таких образований весьма однообразен, а вещество извлечено непосредственно из вмещающих пород. В промышленном отношении это «пустые термы», однако они могут содержать кристаллы магнетита, ильменита, гематита, в малом количестве — также халькопирит, сфалерит, галенит. Важнейшими образованиями такого рода, украшающими любую коллекцию минералов, являются минералы альпийских жил.

Переплавленные болотные осадки

Для полноты изложения следует упомянуть, что многие исследователи, особенно Лок и Баклунд, признают только «резургентную», а не ювенильную магму и выводят все магмы из расплавленных осадков. Источником вещества для металлической составной части месторождений магматогенных образований, согласно указанным авторам, в конечном счете, должны являться переплавленные болотные осадки, в которых содержание тяжелых металлов накоплено органогенным путем. Автору кажется, одинаково ошибочным как отвергать возможность принятого обоими исследователями объяснения, так и считать это объяснение пригодным для всех случаев.

Марганцевые или железорудные осадочные образования

Особое место занимают марганцевые или железорудные осадочные образования в очень древних формациях, о происхождении которых за отсутствием более молодых аналогов нельзя высказаться с полной уверенностью и которые, тем не менее, имеют очень большое значение. Они часто находятся в тонкополосчатом чередовании с кварцевыми и «кремнистыми» прослоями. Соответственно своему возрасту они, естественно, часто очень сильно метаморфизованы.

В водах, в незначительной степени подвергающихся аэрации, или в таких, которые содержат гниющие органические вещества, имеют место недостаток кислорода и восстановительные условия, кроме того, в них живут серные бактерии, выделяющие в процессе жизни частично свободную серу, частично — сероводород. Сера, образовавшаяся некогда за счет сульфидов изверженных горных пород, попадавшая в морскую воду в форме растворимых сульфатов, вступала в реакцию с растворами тяжелых металлов, преимущественно железа, а также в подчиненном количестве цинка, свинца, меди и др., и вновь образовывала сульфиды. Битуминозные богатые пиритом алунитовые сланцы, мансфельдские медные сланцы и аналогичные образования, и, наконец, часть залежей самородной серы, таким образом, являются месторождениями «серного круговорота».

Другие, также важные в промышленном отношении, месторождения самородной серы образовались из сульфатов в результате восстановления органическим веществом, однако без участия в этом процессе жизнедеятельности организмов, но при воздействии теплых вод, большей частью вместе с битумами.

В озерах или в стоячих водоемах при непосредственном участии низших или высших растений образуются диатомиты, кизельгур и трепел.

При осаждении, как и при растворении и переносе вещества озерных, болотных, луговых железных руд, растения часто играют решающую роль.

Месторождения угля и нефти, а также генетически связанных с ними образований.

Рассмотрение, месторождений торфа, бурого угля и каменного угля, который исключительно изменчив, нефти и природного газа, битуминозных сланцев и нефтяных сланцев, а также песков выходит за рамки настоящего обзора, что относится, конечно, и к производным продуктам, таким, как асфальт и другие вещества. Напротив, особо должно быть указано на генетически тесно связанное с образованием торфа и угля осаждение карбонатов железа, например «белой железной руды», поскольку эти образования играют существенную роль в продуктивных по углю фациях карбона и других геологических периодов и образуют месторождения сферосидеритов, а также месторождения, называемые «черная лента» («blackband»). Они также содержат небольшое, а иногда значительное количество сульфидов.

Растворенные сульфаты

В зоне окисления, т. е. до глубин, куда достигают содержащие кислород просачивающиеся воды или имеются дающие непосредственный доступ воздуху открытые каналы окисления, все сульфиды, хотя и с разными скоростями, в конце концов, все-таки разлагаются с образованием растворимых в воде сульфатов меди, серебра, цинка и железа или нерастворимых в воде сульфатов свинца; при этом часто образуется свободная серная кислота. Климат, проницаемость вмещающих пород и содержание в них кислото-нейтрализующих компонентов сильно видоизменяют процесс. Почти всегда образуются гидроокислы железа, часто также карбонаты меди, церуссити аиглезит. Реликты могут сохраняться в значительной мере вследствие обволакивания их вновь образованными труднорастворимыми продуктами. Зоны окисления обычно представлены сильнопористыми массами, причем по форме и виду пустот, а также по микроскопическим реликтам можно судить об их прежнем минеральном составе. Растворенные сульфаты часто просачиваются на значительные расстояния, как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях. В зоне вторичного обогащения (цементации) той части первичных месторождений, где вследствие наличия грунтовых вод прекращается доступ кислорода воздуха, из растворенных сульфатов в результате реакции их с первичными сульфидами осаждаются отдельные элементы, особенно медь благодаря железу и цинку, а также серебро благодаря меди, железу, цинку, свинцу и др. Таким образом, возникают богатые, или цементационные, руды. Область развития руд зоны цементации ограничена — она может составлять несколько дециметров, но иногда достигает сотен метров. Для минераграфа особенно важны знание этих руд и правильная их оценка в сравнении с богатыми первичными рудами. В золотых, кобальтовых, никелевых, урановых и других рудах устанавливаются также характерные образования зоны окисления, однако зону обогащения этих руд, которая хотя и бывает, проявлена, нельзя сравнивать с таковой для ранее названных элементов.

С зоной вторичного обогащения родственны некоторые экзогенные образования, возникшие в результате отложения веществ, перешедших в раствор при выветривании и подвергшихся незначительному переносу. Внешне они могут при этом полностью иметь характер гидротермальных жильных образований; внутренне они тесно связаны с элювиально-химическим обогащением. В качестве примера могут быть приведены вторичные марганцевые рудные жилы, стронцианитовые и баритовые жилы, а также некоторые залежи гипса.

Метаморфические образования обстоятельно рассмотрены в особом разделе этой книги, поэтому здесь не приводится их разбор, хотя в указанном разделе рассмотрение проведено совсем под другим углом зрения.

Случайное, большей частью незначительное проявление; минерал распространен; однако в малых количествах, а иногда в больших количествах, но на немногих месторождениях; распространен на многих или на всех месторождениях в больших количествах; — очень редкие минералы.

Колонки метаморфизованных месторождений заполнить трудно. Предпринята попытка, правда, без особой надежды на какую-либо полноту, подразделить рудные минералы на вновь образованные в результате метаморфизма (им даны обозначения, принятые для всех других минералов) и минералы, просто оставшиеся от первичного месторождения (последние, невзирая на количество, обозначены).

Порядковые номера (с 1-го по 32-й) даны группам только для облегчения пользования этой таблицей.

Сходные парагенезисы

Наконец, имеется агрегат халькозин 4 магнетит. Очень похожи изменения, которые проявляет сидерит тех же самых жил при его искусственном обжиге, однако вместо магнетита образуется частично марганцево-железистая шпинель, очень богатая Fe2OS, и частично гематит. Халькопиритовая составляющая ведет себя аналогично.

Часто базальты и другие излившиеся породы уносят с собой из прорванных пород пирит или сидерит, в результате чего образуются пирротин и магнетит. В Бюле близ Касселя, в Овифаке в Гренландии и некоторых других районах были одновременно прорваны угли, и таким образом создался природный доменный процесс; при этом образовались железо и когенит. Сфалерит также известен в виде включений в базальте. В противоположность пирротину он не был расплавлен, но преобразовался, как это удалось показать на одном примере автору, ввюртцит  и, вобрав FeS (частично из боковых пород, а частично из разрушенного халькопирита, превратившегося при этом в борнит), стал значительно темнее. Как о бюльском (Эйтель, Ирмер, Шварц), так и об овифакском железе (Лёфквист, Бенедикс) имеется обширная литература; автор настоящей книги останавливается на этом вопросе в разделе, посвященном описанию минералов.

Угли как каменные, так и бурые, превращаются при отдаче водорода, кислорода и азота в стебельчатые антрацитовидные массы. Наиболее известный пример (за последние 150 лет) представляет Хохе-Мейсснер. Повсеместно в результате контакта базальтов с угольными пластами образовались естественные коксы, микроскопически полностью аналогичные искусственным.

Большое сходство с продуктами контактового воздействия излившихся горных пород имеют некоторые образования, возникшие при шахтных пожарах, в частности в медном руднике Юнайтед-Верде. Изменения здесь часто совершенно различны даже на расстоянии в несколько сантиметров; пирит разлагается отчасти с образованием пирротина, который в довольно больших количествах растворяется в сфалерите, приобретающем при этом темно-коричневый цвет. Халькопирит также частично разлагается, образуя борнит, магнетит и др.

Сходные парагенезисы, вызванные воздействием горячих гидротермальных растворов, показаны проведенными при очень низком давлении опытами Парка. Они воссоздают парагенезисы, которые уже много лет назад описаны Шнейдерхёном  на материале Зигерланда. При генетическом толковании этих парагенезисов, конечно, трудно сказать, происходило ли оживление первоначального гидротермального оруденения или имело место не связанное с этим воздействие терм, относящееся к метаморфизму, который обусловлен молодым вулканизмом.

Метаморфизм нагрузки вышележащих толщ. Каждое месторождение, особенно осадочное, может попасть в положение изменившихся условий температуры и давления просто потому, что оно перекрывается все более мощными толщами осадочного материала. Это особенно характерно для геосинклинальных областей.

Зональные структуры минералов

Покров мощностью 2-3 тыс. м представляет нечто вполне обычное; мощность в 10 тыс. м, по крайней мере, для геологически относительно древних отложений, нередкая; в складчатых областях, где в процессах участвуют тектонические напряжения, мощности существенно превышают 10 тыс. м. Толща мощностью 3 тыс. м обеспечивает повышение температуры приблизительно на 100°, в 10 тыс.м — до 300 — 400°. В первом случае могут исчезнуть многие тонкие гелевые или зональные структуры некоторых минералов, а также могут произойти какие-то другие изменения, возможно, образуются твердые растворы, которые раньше не могли возникнуть. Во втором случае изменения столь значительны, что руды могут быть названы, без учета обстановки, «высокотемпературными гидротермальными» или сходными с ними. Например, сфалерит может воспринимать значительные количества железа; халькопирит иммигрирует и может быть позднее найден в виде мелких овоидов; халькозин и борнит взаимно растворяются и образуют при охлаждении известные весьма изменчивые структуры распада, что иллюстрирует, по мнению Шнейдерхёна, первоначально осадочные и метаморфизованные (описанным выше способом) руды Северной Родезии. Минералы, образовавшиеся в форме гелей, претерпевают собирательную кристаллизацию и становятся зернистыми, часто даже грубозернистыми; одновременно могут исчезнуть типично осадочные структуры. Весьма наглядные примеры приводит Шнейдерхён. Он рассматривает марганцевые руды из Постмасбурга, где, кроме того, произошло значительное преобразование минерального состава руд, первоначально состоявших, по-видимому, из псиломелана и пиролюзита. При образовании столь своеобразного минерального состава Витватерс-Ранда метаморфизм нагрузки также являлся важным, пожалуй, даже наиболее важным, фактором наряду с дополнительным нагревом от интрузивных жил. Магнетит почти полностью ильменит и, пожалуй, другие железосодержащие минералы перешли в пирит и пирротин, который распространен более широко, нежели об этом говорится в литературе. Титан, содержавшийся в ильмените и титаномагнетите, переведен в рутил, который опять-таки в противоположность литературным данным после кварца, пирита и, может быть, серицита является наиболее часто встречающимся минералом золотоносного конгломерата. Описание соотношений минералов автор приводит в двух больших работах. Дальнейшие исследования непременно дадут множество новых примеров.

Диафторез (с метаморфизмом разгрузки давления и охлаждения). Каждое месторождение, образованное в глубинных частях земной коры при повышенной температуре, доступное для наблюдения, находится ныне в условиях температуры и давления, отличных от первоначальных. Таким образом, нельзя говорить с полной уверенностью, таковы ли структура и минеральный состав, какими они были первоначально.

Изменения при понижении температуры

Правда, в общем, изменения при понижении температуры далеко не столь значительны, как при повышении, поскольку подвижность молекул в первом случае сильно уменьшается; однако при охлаждении, по крайней мере, при высокотемпературных образованиях, должна быть пройдена значительная область, в которой еще господствует большая способность к реакциям. Протеканию последних в значительной мере способствуют растворы, и прежде всего диафторез в узком смысле, возобновление условий метаморфизма, действие которых проявляется, например, в возникновении параллельных текстур, а также в нахождении гидратизированных и уже не особенно плотных высокотемпературных минералов в форме, говорящей об их разложении. Поскольку диафторез, в узком смысле слова, по его проявлениям почти не отличим от чистого метаморфизма в связи с охлаждением и разгрузкой, то эти понятия здесь будут обобщены, как бы различны они ни были по определению.

При дальнейшем охлаждении достигается область, в которой подвижность крайне быстро снижается и ниже которой изменения упомянутых минералов практически не наступают даже в рамках геологического времени. Эта граница для разных минералов и равновесий весьма различна: для магнетита, например, она лежит высоко, а для халькопирита — низко. Если граница расположена высоко, то возможность найти «замороженные» состояния высокотемпературных минералов вследствие естественной или искусственной «закалки» гораздо больше, чем в случае ее более низкого положения. Поясним это на примере твердых растворов: не распавшийся титаномагнетит в базальтах, а также в участках, которые наверняка охлаждались довольно медленно, обычен; напротив, не распавшиеся твердые растворы CuFeS2— FeS очень редки и сохраняются почти только в виде «халькопирротина» там, где проявлялось стабилизирующее действие других компонентов. Экспериментально их получение возможно только при таких скоростях охлаждения, которые совершенно немыслимы в природе, в других случаях их получение вообще невозможно. При известных условиях нужно считаться с тем, что в том же самом парагенезисе встречаются три минерала, состояние одного из которых законсервировано в момент образования при 600°, другого — после снижения температуры на 300°, третьего — при 100°. Вышеизложенное нельзя забывать при оценке имеющихся (а также и отсутствующих) структур или парагенезисов.

Все распады, разложение некоторых сульфосолей, многие так называемые замещения, двойникование превращения и др. являются, собственно, признаками метаморфизма охлаждения, частично также чистого диафтореза. Гидратация, столь важная в случае силикатов, имеет здесь значение лишь для некоторых окисных рудных минералов.

На практике невозможно провести резкой границы между окислением, с одной стороны, и поздним преобразованием минерального состава, принадлежащим еще к процессам образования,— с другой стороны.

Таково, например, образование пирита, пирита с магнетитом или пирита с марказитом из пирротина, которое может быть результатом процессов начинающегося окисления, метаморфизма, типичного диафтореза и, наконец, иногда гидротермального воздействия остаточных растворов.

Упомянутые здесь явления могут иметь также теснейшее родство с рассматриваемыми далее эффектами ориентированного давления.

В другой связи из приведенных выше примеров можно было бы далее упомянуть пирротин, который может быть превращен аналогично тому, как это происходит под воздействием поверхностных вод, в пирит) магнетит, магнетит — в гематит (мартит), ильменит — в рутиль гематит (возможно, в титанит), пентландит — в миллерит. Многие сульфосоли часто распадаются в условиях привноса материала. Так, фалькманит дает галенит + бурнонит 4- самородный мышьяк, совершенно аналогично геокронит, или блеклая руда с большим содержанием железа и мышьяка,— обычную блеклую руду + халькопирит 4 — арсенопирит (Якобсбаккен, Сулительма). Часто при этих процессах изменения минерального состава образуются мирмекиты. О силикатах, играющих в рудных месторождениях большую роль, можно сказать следующее: авгит переходит в роговую обманку, последняя в хлорит + кальцит; оливин превращается в серпентин, который в свою очередь дает магнезит + халцедон.

Метаморфизм под воздействием ориентированного давления с существенными температурными изменениями или без них.

Понятия о деформации и терминология, касающаяся строения руд

Изучение деформации горных пород и рудных масс, равно как и всех других веществ, в особенности применяемых в технике металлов, проводится с использованием вспомогательных средств теоретической механики и требует неизбежно не всегда простого математического обоснования; введение последнего в науку о горных породах является, после предварительных работ Беккера, заслугой Зандера и Шмидта. Здесь следует отказаться от краткого изложения их хода мыслей, а также от объяснения понятий, введенных ими или заимствованных из механики, сославшись на обстоятельный реферат Ингерсона.

Давление может влиять на тело различным образом. При всестороннем давлении все размеры сокращаются одинаково — шар вновь дает шар. В результате направленного давления, при изотропных веществах, шар превращается в эллипсоид вращения, ось которого параллельна направлению давления. Вследствие одностороннего давления, при анизотропных веществах, или вследствие срезывающего давления шар преобразуется в трехосный эллипсоид. Далее «тело давления» («strain — ellipsoid») — эллипсоид напряжения может представлять остаточную деформацию или упругую деформацию, возможно вновь спадающую. В последнем случае, т. е. только при упругой деформации, можно говорить о «стрессе», а именно если в теле рассматриваются сдавливающие напряжения или подчеркивается напряженное состояние. «Стрейн»-эллипсоид характеризует в противоположность этому только изменение формы, не принимая во внимание имеющиеся эластические напряжения или окончательное изменение .

«Моноклинно-вращательная» деформация

Наконец, деформация может быть не вращательная, хотя в большинстве случаев она бывает вращательной; особенно часто встречается «моноклинно-вращательная» деформация.

Моноклинные виды движения. «Моноклинные виды движения» имеют большое значение для пород, и, быть может, еще большее для руд. Приблизительная картина этих движений лучше всего может быть прослежена в воде стекающего через плотину ручья или водопада; у руд сюда относятся, в частности, большая часть образований скрытокристаллического галенита (свинчака) и примазки на «зеркалах скольжения».

Однако полной аналогии с примером воды не может быть, поскольку возникающий около преграды водяной вал там и остается или возникает всегда новый, в то время как свинчак, образовавшийся, например, около кварцевого включения со свойственной ему структурой, подвергается дальнейшему воздействию давления.

Завихрения течения подвижны, во всяком случае, на старом месте могут возникать вновь, что, впрочем, в известной степени встречается также и у воды; возможно также, что ребро (в случае с рудой) или плотина (в случае с водой) могут быть унесены, хотя и при различных скоростях. Наиболее наглядным примером могут служить «складки облекания» вокруг включений, особенно вокруг порфиробластов; во многих случаях эти складки свидетельствуют о «перемещении», т. е. вращении в отношении исходного положения, распознаваемом благодаря включениям. Бросаются в глаза, встречающиеся при других видах деформации  «мертвые пространства» или защищенные от давления участки («тени давления»). Хотя они часто выполнены характерными для данного парагенезиса минералами, но обладают совершенно отклоняющейся от обычной, образованной без давления, структурой. Их более позднее возникновение, зачастую при существенном участии растворов, распознается благодаря частому присутствию относительно низкотемпературных минералов и особой чистоте всех компонентов.

Наглядные примеры моноклинной формы движения дают раммельсбергские руды, руды Гоппенштейна и многих других участков южных Центральных Альп.

В отличие от вышеупомянутых месторождений, где взаимоотношения минералов усложнены крайними различиями в величине и твердости минералов исходных руд, в титаномагнетитовом месторождении Рутиваре в Лапландии, которое описано автором, эти взаимоотношения весьма просты (исключая некоторые особенности) для изучения. Деформации здесь вызваны динамическим воздействием, согласно приведенной схеме. Некоторая, очень жесткая масса грубозернистой руды заключена между сравнительно податливыми горными породами, которые подвергаются воздействию давления в направлении, указанном стрелками, и передвигаются относительно руды. Сама руда поддается этому воздействию в краевых частях с постепенным затуханием в середине. На участках, более интенсивно затронутых воздействием давления, образуются частично ламинарные очковогнейсовидные, частично грифелегнейсовидные формы; последние возникают, очевидно, там, где имеются по соседству крупные вихреобразующие препятствия. 

Ламинарные формы

Ламинарные формы обнаруживают «расщепление», «образование хвостов» около «крупных» зерен шпинели, представляющих реликты от воздействия давления, распространяющиеся во все стороны параллельно сланцеватости, грифелевидные — только в обоих направлениях оси b. Таким образом, статически симметрия в первом случае является симметрией эллипсоида вращения, в то время как во втором — трехосного эллипсоида (т. е. ромбическая). Динамически она, само собой, разумеется, остается моноклинной. В грифелевидных участках ильмениты обнаруживают закономерное расположение «поясового строения», в полосчатых — простое параллельное расположение.

Триклинные виды движения встречаются исключительно часто; в малом масштабе они проявляются даже при самых незначительных (из описанных здесь) нарушениях, в более крупном плане они могут ожидаться везде, где имеются более ранние воздействия давления или остроугольно выклинивающиеся включения и др. Если оставаться в пределах примера с плотиной, то речь идет об участке, где вода течет через преграду, поставленную косо (под углом) по отношению к направлению течения, или если говорить о зальбанде рудной жилы, то они проявляются там, где срезающее движение (воздействие) встречает косо расположенную полосу более твердой породы. При этом взаимоотношения становятся более сложными. Насколько мне известно, такие явления в рудах систематически до сих пор еще не изучались, можно указать лишь на описания, имеющиеся у Зандера, Шмидта и Ингерсона.

Роль кристаллографических и структурных факторов при деформации

Выше было сказано, что деформация может протекать необратимо, т. е. под давлением, или «течением», без разрыва либо обратимо, т. е. без перехода предела упругости. Однако при установлении этих различий можно встретить множество тонкостей благодаря наличию исключений и переходных состояний. Легко себе представить, что при повышенной (или также пониженной) температуре, в условиях которой происходит деформация, предел упругости не будет, достигнут, однако при понижающейся (или повышающейся) температуре и сохранении напряжения предел упругости может быть значительно превзойден. Многие «скрытые напряжения», которые проявляются в большом масштабе, например при тектонических нарушениях, а также появление волнисто-угасающего кварца, или эффектов анизотропии, выявляемых у некоторых в обычных условиях изотропных минералов  можно объяснить именно так.

Такие скрытые напряжения иногда легко распознаются. Они очень отчетливы, например в частично катаклазированной блеклой руде. Иногда они служат единственным признаком, по которому можно установить, что минерал или минеральная смесь подвергались динамическому воздействию. Наличие скрытых напряжений у некоторых рудных минералов проявляется, например, часто при раскалывании, в результате которого они взрывоподобно разлетаются на куски, или в растрескивании галенита при ничтожнейшем нагревании (в то время как другие минералы при аналогичной крупности зерна и генезисе никак не реагируют) от нормы при полировании. 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.