Дифференциация метаморфическая

Дифференциация метаморфическая, Stillewell, 1918, — различные процессы, обусловливающие развитие во время метаморфизма из первоначально однородной материнской горной породы различных минеральных ассоциаций. Стиллуэлл рассматривал Д. м. в зависимости от главнейших химический и другие процессов: растворения, диффузии в твердом состоянии и силы кристаллизации растущих порфиробластов. Эскола (Escola, 1932) независимо от Стиллуэлла обратил внимание на петрогенетическое значение Д. м., разделив ее на две главные категории: процессы внутренней Д. м., заключающиеся в перемещении вещества внутри метаморфизуемых горных пород на незначительные расстояния, и процессы внешней Д. м., происходящие с перемещением вещества на значительные расстояния.

Такое разделение Д. м. поддерживается Судовиковым (1964); близки к нему представления Елисеева (1959), выделяющего внутри Д. м. дифференциацию метасоматическую. Однако Барт (1956), Тёрнер и Ферхуген (1961) склонны под Д. м. понимать дифференциацию вещества в результате диффузионных процессов миграции ионов, составляющих метам, систему, на короткие расстояния под влиянием местных перепадов их химический потенциалов, и не включают в понятие Д. м. процессы дифференциации вещества под действием инфильтрирующихся растворов и флюидов, а также в результате массового смещения твердых частиц.

Эскола подробно рассмотрел химический принципы «внутренней» Д. м., выделив три более или менее независимых принципа:

• 1) образование конкреций, в основе которого лежит миграция вещества, обусловленная различием в поверхностном натяжении и энергии образования кристаллических решеток;
• 2) растворение, в основе которого лежит миграция вещества, обусловленная местной неустойчивостью минеральный агрегатов и отдельных минераловпри данных температуре и давлении;
• 3) обогащение наиболее устойчивыми компонентами, в основе которого лежит миграция вещества, обусловленная его местным осаждением, например, образование реакционных скарнов.

По Рамбергу (Ramberg, 1952), «разрушение минералов местах с высокой активностью, миграция рассеянных атомов к местам с более низкой активностью и переход их там в твердое состояние составляют основные процессы в метаморфической дифференциации». Он выделяет четыре типа Д. м.:

1) Д. м. при взаимодействии между «несовместимыми» горная порода, для которых в условиях метаморфизма обязательной является реакция с обменом вещества; возникающие горная порода чаще всего имеют промежуточный состав между реагирующими горная порода (сходен в основных чертах со вторым и третьим принципами Эскола);

2) Д. м. в результате неоднородного давления, которое создается в пределах возникающих полостей и трещин и вызывает «химическое выжимание» компонентов, обладающих наибольшей «диффузностью» (таких, как Si, Na, К, Аl), из вмещающих горных пород, т, е. их выщелачивание;

3) Д. м. в результате различий в поверхностном натяжении и энергии образования минералов, приводящих к формированию сегрегаций в горных породах, не имеющих каких-либо видимых отношений к первоначальным неоднородностям состава и структуры горной пород (соответствует первому принципу Эскола);

4) Д. м. в результате разделения минералов по их механическим свойствам в условии действия дифференциальных движений, что приводит к образованию полосчатости горных пород (Escola, 1939; Sander, 1948; Schmidt, 1932).

Барт (1956) указывает, что градиент активности химический компонентов в горноой породе, необходимый для Д. м., создают: разница в давлениях на определенных горизонтах, в температуре, в химический сост. минералов, в размере минералови различия в окружающей среде. Механизм миграции ионов, атомов, молекул и другие — неясен; он, вероятно, чрезвычайно сложен и включает диффузию в пленках жидкости между зернами и в мозаичных трещинах, а также объемную диффузию в различный фазах, м-лах и поровых растворах. Стресс и общие относительные движения в горной породе существенно содействуют ' диффузии и возникновению реакций и снижают необходимую для них температуру. Барт выделяет четыре принципа, управляющих Д. м.:

• 1) образование конкреций;
• 2) образование секреций;
• 3) обогащение наиболее устойчивыми минеральный составляющими;
• 4) растворимость.

Судовиков (1964) отмечает, что в земной коре наиболее благоприятна для Д. м. зона зеленосланцевого метаморфизма, для которой характерны значительные изменения градиентов давления и относительно высокое общее насыщение горных пород поровыми растворами. В условиях амфиболитовой фации, по его мнению, менее благоприятной для процессов Д. м., в верхней, низкотемпературной субфации Д. м. происходит с участием растворов, а в нижней, высокотемпературной — с участием расплавов. Ниже амфиболитовой фации роль дифференциации вещества в результате селективного плавления г. и. возрастает с глубиной; эта Д. м. выделяется под название анатектической дифференциации (Менерт, 1963), или «параанатексиса» (Michot, 1955, 1957), при этом в верхних частях катазоны имеет место преимущественно гранитный анатексис, а в более глубинных — основной анатексис. Роль анатектической дифференциации особо велика в формировании полосчатых мигматитов. Предполагается, что в процессе их формирования ведущее значение принадлежит термоэлектрическому массообмену между контактирующими пластами горная порода различный состава, усиливающему их дифференциацию и являющемуся, по-видимому, главнейшей причиной Д. м. (Рудник, 1969).

Коржинский (1936, 1953, 1969) считает, что зональность в контакте между двумя неравновесными для данных условий горными породами формируется в результате выравнивания химический потенциалов компонентов этих контактирующих горных породх путем диффузии через посредство поровых растворов. Такой процесс дифференциации может быть назван диффузионно-биметасоматической метаморфической дифференциацией. Другие виды дифференциации, осуществляемой посредством инфильтрующихся растворов, к Д. м. относить не следует; их вслед за Елисеевым (1959) можно выделить под название метасоматической дифференциации, а также инфильтрационной дифференциации.

См. Анатексис, Базификация, Гранитообразование. В. А. Рудник.