Минеральный состав скарновых формаций

По минеральному составу и парагенезисам различают магнезиальные и известковые скарны, они различаются также по условиям образования и геологической позиции.

Магнезиальные скарны Магнезиальными скарнами называются высокотемпературные контактово-метасоматические породы, сложенные магнезиальными минералами (главным образом силикатами), и образовавшиеся в зоне контакта силикатных и магнезиальных карбонатных пород. Типоморфными минералами магнезиальных скарнов являются фассаитовый клинопироксен, диопсид, энстатит, форстерит, минералы группы гумита, монтичеллит, мервинит, акерманит, шпинель, серендибит, флогопит, паргасит, клинтонит и магнезиальные бораты (людвигит, варвикит, суанит, котоит, сингалит, флюоборит). Специфическими полезными ископаемыми магнезиалных скарнов являются флогопит, магнезиальные и магнезиально-железистые бораты. Железные руды, руды цветных металлов широко развиты как в магнезиалных, так и в известковых скарнах.

Минералы, слагающие магнезиальные скарны, имеют специфические особенности. При этом наблюдаются существенные отличия в одноименных фемических минералах как в различных зонах метасоматической колонки, так и в метасоматических колонках магматической и постмагматической стадий.

Плагиоклазы в пироксен-плагиоклазовой зоне магматического этапа представлены обычно основными разностями (от битовнита до анортита). В такой же зоне постмагматического этапа плагиоклазы — уже андезины.

Клинопироксены в скарнах прогрессивного этапа богаты глиноземом, иногда содержат повышенное количество титана. Концентрация А1203 в пироксенах пироксен-плагиоклазовой зоны несколько ниже, чем в пироксенах шпинель-пироксеновой зоны, а железистость, напротив, несколько ниже в последних. Клинопироксены, ассоциирующие со шпинелью, являются фассаитами или близкими к фассаитам по содержанию молекулы Чермака. Клинопироксены постмагматических скарнов отличаются малым содержанием глинозема и титана и близки к серии диопсид-геденбергит, В отличие от известковых скарнов, они не бывают высокожелезистыми.

Ортопироксены отличаются по железистости, которая наиболее высока в ассоциации с плагиоклазом и низка в ассоциации с форстеритом (в контакте с форстеритовой зоной).

Шпинели магнезиальных скарнов имеют сравнительно невысокую железистость (до 30%). В постмагматических скарнах шпинели часто содержат заметные количества цинка, до нескольких процентов масс.

Оливины магнезиальных скарнов прогрессивного этапа обычно представлены форстеритами. Железистость их не превосходит 12−15% фаялита. В постмагматических форстеритах она может быть и довольно высокой, до 25% фаялита (в ассоциации с диопсидом).

Кальциты встречаются в разных зонах магнезиальных скарнов. Среди них различаются вторичные и ранние, парагенные со скарновыми минералами. В ассоциации с клинопироксеном они мало магнезиальны и не содержат экссолюционных вростков, тогда как в кальцифирах, в ассоциации с первичным доломитом, они имеют заметную примесь магния как изоморфную, так и в виде экссолюционных вростков доломита.

Амфиболы образуются только на послемагматическом этапе. Сине-зеленые скарновые роговые обманки содержат А1203=8,6−15,2; (Na20+K, 0)=2,3−4,3%; Fe203=l, 2−7,5% (мае.) и Fe/(Fe+Mg) от 10 до 55% (мол.). Их часто ошибочно описывают как щелочные роговые обманки. Однако, они обладают характерными оптические свойствами с заметным или сильным плеохроизмом от сине-зеленого по Ng, зеленые по Nm светлые серо-зеленые по Np; 2V= -70 + -80°, с Ng= 19−22° Паргасит характерен для магнезиальных скарнов. Он обладает сравнительно низкой железистостью (Fe/Fe+Mg) от 1 до 35% (мол.).

Флогопит весьма типичен для постмагматических магнезиальных скарнов. Содержание ТЮ2 в скарновых флогопитах как правило невысокое, меньше 1 мае. %. При развитии по ранним магнезиальным скарнам флогопит образуется на контакте шпинели и клино* пироксена.

Клинтонит (ксантофиллит) встречается в постмагматических скарнах малых глубин и знаменует собой начало перехода от магнезиальных скарнов к известковым. Он обычно развит в зонах с фассаитом и шпинелью, (или в постмагматических зонах, соответствуй ющих шпинель-фассаитовой зоне по позиции в колонке) и стабилен в ассоциациях как с магнезиальным клинопироксеном или шпинелью, так и с известковоскарновыми минералами — гроссуляровым гранатом и везувианом, которые могут развиваться с замещением кпинтонита.

Минералы группы гумита образуются в магнезиальных скарнах в постмагматических условиях при повышенной фтористости флюидов. Чаще других встречается менее фтористый член группы — клиногумит, затем в порядке уменьшения частоты встречаемости — хондродит, гумит и норбергит. Одновременно могут присутствовать два ортосиликата магния: форстерит+клиногумит; форстерит+хондродит; клиногумит+хондродит; гумит+хондродит. Железистость в сосуществующих ортосиликатах разная, при переходе от одного минерала к другому резко уменьшается в ряду форстерит — клиногумит — гумит- - хондродит — норбергит. Клиногумит может содержать повышенное количество ТЮ2 (до 5,4 мае. %), отличаясь яркой желтой окраской и плеохроизмом. Такой Ti-клиногумит может находиться в равновесии с малотитанистым неокрашенным клиногумитом. При постмагматическом образовании новых магнезиальных скарнов нередко отмечается 2 ортосиликатных самостоятельных зоны: кальцит-форстеритовая и кальцит-клиногумитовая или кальцит-хондродитовая (см. рис. 16.5). При постмагматических преобразованиях ранних магнезиальных скарнов форстерит магматического этапа нередко частично или полностью замещается минералами группы гумита.

Известковые скарны Минеральная ассоциация известковых скарнов характеризуется обязательным присутствием кальциевых пироксенов ряда диопсид — геденбергит (или серии диопсид-геденбергит-иогансенит) и кальциевых гранатов ряда гроссуляр-андрадит. Кроме того, к скарновым минералам относятся волластонит, эпидоты, реже встречающиеся везувиан, пироксеноиды типа родонит, бустамит, монтичеллит, геленит. Для околоскарновых пород обычны плагиоклазы и (или) калиевые полевые шпаты, скаполиты. Вторичные минералы тремолит-антинолиты, хлорит, эпидоты, иногда аксинит, обычен кальцит Своеобразный комплекс минералов образуется в условиях малых глубин при наложении известковых скарнов на магнезиальные. Кроме обычных скарновых миенралов — граната, пироксена и везувиана, в этих условиях встречаются: монтичеллит, мелилит (геленит), спуррит, куспидин и другие более редкие кальцивые и кальциево-магниевые минералы.

При наложении на известковые скарны рудных процессов комплекс рудных и околоскарновых минералов весьма разнообразен.