Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер




25.09.2019


14.09.2019


14.09.2019


08.09.2019


03.09.2019


26.08.2019


13.08.2019


13.08.2019


08.08.2019


06.08.2019





Яндекс.Метрика
         » » Гранитоиды

Гранитоиды

09.12.2017

Общим именем гранитоидов называют граниты и гранодиориты, которые представляют собой кислые глубинные. породы, зернистые (гипидиоморфно-зернистые), иногда порфировидные массивные и состоят из кварца, калиевого волевого шпата, кислого плагиоклаза и какого-либо темного минерала, чаще всего биотита, реже амфибола, еще реже пироксена.

Из этих минералов в среднем приходится на долю кварца 26—30%, полевых шпатов 65—70% и темноцветных минералов, главным образом биотита, 5—10%. В зависимости от относительных количеств темных и светлых минералов, выделяют разности лейкократовые, почти лишенные первых, мезотипные, с содержанием первых около 10%, и меланократовые, с большим содержанием цветных минералов.

В среднем состав гранитов близок к анхиэвтектическому, так как эвтектическая смесь кварца и ортоклаза представляет собой отношение этих минералов, равное 27,5 :72,5.

Большинство минералов, образующих основную массу породы, относятся к минералам с довольно высокими температурами плавления. Так, кварц переходит при нагревании в кристабалит, а последний плавится при 1713°, альбит плавится при 1100°. Ортоклаз инконгруентно плавится при 1170°, образуя кремнекислое стекло и муть из лейцита, исчезающую при 1530°.

К числу второстепенных минералов относятся мусковит, иногда играющий роль главного минерала, гранат, апатит, циркон, титанит, магнетит и некоторые другие. Благодаря тому, что количество темных минералов в гранитах обыкновенно очень невелико, окраска большинства гранитов светлая и обусловлена окраской полевых шпатов. Темную окраску имеют граниты с пироксенами.

Из щелочных полевых пшатов чаще всего присутствуют ортоклаз и микроклин в виде неправильных зерен или таблитчатых по (010) кристаллов с неясными гранями, лучше образованных в порфировидных разностях. Окраска их разнообразна: белая, синевато-серая, часто мясо-красная различных оттенков; иногда окраска темная, почти черная (рапакиви Киевской области). Нередки карлсбадские двойники. Под микроскопом видно присутствие вростков альбита и одигоклаз-альбита (портит и микропертит); обыкновенно более или менее сильно разрушены; иногда содержат в большом количестве идиоморфные включения кварца.

Плагиоклазы в большинстве случаев принадлежат к кислым (олигоклаз до андезина); в богатых щелочами и бедных CaO гранитах плагиоклазы имеют состав альбита. Плагиоклазы образуют обычно меньшей величины зерна, но более идиоморфные, чем микроклин и ортоклаз. Окраска плагиоклаза белая, серая, иногда зеленоватая и желтоватая, реже красноватая или темная до почти черной. Под микроскопом иногда заметна слабо выраженная зонарная структура.

Кварц образует по большей части неправильные зерна, представляя собой последний по времени продукт кристаллизации. Он идиоморфен в дву слюдяных и особенно в мусковитовых гранитах, где кристаллизация его шла одновременно с продолжавшейся кристаллизацией полевых шпатов. Обычно дымчато-серый, в раздробленных гранитах белый, напоминает сахар; реже окраска его красная (граниты Мейсена в Саксонии) или голубоватая.

Биотит образует небольшие таблитчатые по базису листочки с сильным блеском на плоскостях спайности. Окрашен в темнобурый, почти черный цвет, под микроскопом коричневый различных оттенков, реже наблюдается зеленая окраска. Иногда переходит в зеленый хлорит и другие минералы.

Мусковит лишь в немногих гранитах присутствует как первичная составная часть, в виде неправильных иерламутрово-белых, иногда зеленоватых или желтоватых листочков, иногда в параллельном срастании с биотитом.

Из амфиболов чаще всего присутствует обыкновенная черная роговая обманка. В щелочных гранитах присутствуют натровые амфиболы: арфведсонит, рибекит, гастингсит и др.

Пироксены представлены в большинстве случаев звгитом, в некоторых гранитах присутствуют ромбические пироксены (гиперстен). В щелочных гранитах наряду с авгитом присутствуют, иногда совершенно заменяя его, эгирин-авгит и эгирин (акмит), не отличимые простым глазом от других пироксенов.

Содержание железорудных минералов (магнетита в виде черных неправильных зернышек, железного блеска д др.) в гранитах невелико. Титанит образует округлые зерна или же кристаллы темнокоричневого цвета, сильно блестящие. Апатит в виде мелких столбиков и удлиненных зерен микроскопических размеров вместе с цирконом обыкновенно образует включения в биотите. Кроме того, в редких случаях присутствуют голубоватые зерна кордиерита, иногда также гранат в виде красных изометричных зерен и ортит в виде черных зерен п кристаллов. Турмалин в виде черных зерен или игольчатых кристаллов собирается в некоторых гранитах отдельными участками, окрашенными в черный цвет (турмалиновые солнца).

Структура гранитов равномернозернистая (гипидиоморфно-зернистая), иногда порфировидная. Последовательность выделения минералов подчиняется правилу Розенбуша, которое приведено выше; иногда, например в гранитах, богатых мусковитом, частью в рапакиви, наблюдаются отступления от этого правила. Кварц обладает довольно резко выраженным идиоморфизмом по отношению к калиевым полевым шпатам. Встречаются участки с микропегматитовой структурой. В связи с обогащением гранитной магмы летучими, при образовании гранита наблюдаются весьма энергичные процессы замещения и разъедания ранее выделившихся минералов более поздними продуктами кристаллизации (пертиты замещения, мирмекит, замещение калиевого полевого шпата кварцем и т. д.).

Иногда структура переходит в пегматитовую по мере увеличения размеров зерен. Редко наблюдается шаровая текстура (чередование слоев, обогащенных то биотитом, то кварцем с нолевым шпатом). Иногда граниты обладают более или менее резко выраженной сланцеватостью, обусловленной либо пьезокристаллизацией, т. е. кристаллизацией во время процессов горообразования, либо динамометаморфизмом.

Граниты пользуются чрезвычайно широким развитием, выступая громадными массами почти повсюду, где имеются кристаллические породы; особенно часто входят в состав докембрийских образований.

Нормальные граниты. Наиболее часто встречаются биотитовые граниты, в которых из темных минералов присутствует лишь биотит; мусковит отсутствует; в Германии они получили название гранититов.

Биотитовые граниты разнообразны по структуре и окраске (средне- и крупнозернистые, равномернозернистые и порфировидные, серые, мясо-красные и др.). Особенно широким распространением пользуются в Фенно-Окандии, в районе Украинского кристаллического массива, на Урале, Кавказе, Алтае, в Яблоновом, Становом хребтах и других горах Азии; в Западной Европе выступают громадными массами на Скандинавском полуострове, в Германии, во многих местах Франции, в Пиренеях, Альпах, Карпатах, Апеннинах, Балканах. Известны они также во многих местах Северной и Южной Америки, Африки и др.

С биотитовыми гранитами тесно связаны двуслюдяные граниты; эти граниты в Германии называются собственно- гранитами. Они пользуются значительно меньшим распространением,, чем биотитовые граниты, выступая в тех же областях.

Значительно меньшую роль, сравнительно с биотитовыми гранитами, но также образуя иногда крушше массивы, играют граниты роговообманково-биотитовые. Наиболее интересной их разновидностью являются рапакиви, выступающие значительными массами в Финляндии, окрестности Выборга, Аландские острова и т. д., в Швеции. На Украине рапакиви образуют два крупных массива.

Рапакививидные граниты встречены также на Урале. Рапакиви характеризуются большей частью крупнозернистой структурой и содержат в своем составе кварц, красноватый, сероватый или бурый микроклин, который образует обыкновенно крупные округлые, яйцевидные зерна (порфировидные выделения), часто окруженные оболочкой из олигоклаза зеленого или иного цвета. Вместе с роговой обманкой и биотитом эти же минералы образуют и основную массу породы, расположенную между овоидами микроклина.

В украинском рапакиви присутствуют также в некоторых случаях оливин, моноклинный пироксен и бесцветная роговая обманка (киевит), небольшие количества плавикового шпата магнетит и другие минералы. Окраска рапакиви то зеленоватая, иногда довольно темная, то розовая, то красноватая, иногда темнокоричневая, в некоторых случаях почти черная (Городище, Киевской области, на р. Ольшанке).

Еще реже встречаются пироксен-биотитовые граниты. Довольно широко развиты они на Украине, главным образом Подолии. В них пироксен представлен но большей части гиперстеном (гиперстен-биотитовые граниты).

Так же редки и пироксеновые гранаты. Диаллаговый гранит выступает на Магнитной горе (Южный Урал), на юго-востоке Украины. Особенно интересны гиперстеновые граниты, выступающие значительными массами по р. Бугу в Подолии, которые связаны с упомянутыми выше биотитовыми гранитами постепенными переходами. Они отличаются темным, почти черным цветом, присутствием голубого кварца, местами граната и диаллага. Чрезвычайно близкие породы известны в Ост-Индии (Мадрас), тоже с голубым кварцем, диаллагом и гранатом; они получили там название чарнокитов,

Характерным является то, что как на Украине, так и в других местах развития чарнокитовых пород (например в Индии, Норвегии, Канаде) можно наблюдать все стадии перехода от гиперстенового гранита, богатого кварцем и ортоклазом, через кварцевые гиперстеновые диориты, кварцевые нориты до норита. Безбородько применяет для тех же гранитов термин "бугит". Бугиты содержат ортоклаз только в виде антипертита в плагиоклазе.

Для многих чарнокитов доказано сейчас, что они произошли в результате гибридизации, загрязнения нормальных гранитов, при ассимиляции ими осадочных пород.

Мусковитовые граниты характеризуются обычно резко выраженным идиоморфизмом кварца, образующего бипирамидальные зерна. Развиты в тех частях магматических бассейнов, где скопились в особенно больших количествах минерализаторы.

Особняком стоят породы, относимые некоторыми исследователями к гранатовым гранитам. Некоторые из них представляют собой зернистые гранитовидные породы, которые характеризуются содержанием в них микроклина, голубоватого кварца, граната, биотита, плагиоклаза, кордиерита (последний с характерными плеохроичными оболочками). Эти породы (гранат-кордиеритовые) пользуются широким распространением на северо-западе Украины, от Ровенской области до ст. Казатин и г. Винницы. Эти породи представляют собой глубоко преобразованные и интенсивно инъицированные мергелистые породы.

Среди биотитовых по преимуществу гранитов иногда выделяют "щелочные" граниты, отличающиеся значительным содержанием в них одновременно окиси калия и окиси натрия.

Гранодиориты. Крупное значение среди гранитов имеют породы, относимые к гранодиоритам. Гранодиориты занимают промежуточное положение между типичными гранитами, сравнительно богатыми калиевым полевым шпатом, и кварцевыми диоритами. Линдгрен настаивал на том, чтобы к гранодиоритам относили породы, ближе стоящие по относительному содержанию ортоклаза п плагиоклаза к кварцевым диоритам: плагиоклаза должно быть в два раза больше, чем ортоклаза (на 10—20% ортоклаза 20—40% плагиоклаза). Породы с содержанием ортоклаза от 20 до 40% и плагиоклаза от 60 до 80% Линдгрен относил к кварцевым монцонитам.

Среди пород гранитоидного характера, занимающих место между типичными гранитами и кварцевыми диоритами, можно выделить следующие главные типы:

Гранит. Ортоклаз резко преобладает над плагиоклазом.

Адамеллит. Ортоклаз преобладает над плагиоклазом. Около 67% SiO2.

Кварцевый монцонит. Ортоклаза столько же, как и плагиоклаза (андезина).

Гранодиорит. Плагиоклаз преобладает над ортоклазом и обычно имеет состав олигоклаза или олигоклаз-андезина.

Банатит. Близок к кварцевому диориту. Темноцветный минерал — авгит. 63—66% SiO2.

Tоналит. Кварцевый диорит с роговой обманкой и биотитом и малым содержанием ортоклаза. Богатый кварцем тоналит называется трондьемитом.

Кварцевый диорит. Отличается почти полным отсутствием ортоклаза и присутствием роговой обманки.

Имеются переходы от гранодиоритов к породам, содержащим в основном из плагиоклазов лабрадор — кварцевые габбро, кварцевые нориты, кварцевые анортозиты.

Гранодиориты широко распространены как в Европейской, так и в Азиатской части России, почти во всех тех районах, где развиты кислые глубинные породы, а также и в различных других местах земного шара, в частности в Кордильерах на протяжении свыше 3000 км я в центральных частях США. Гранодиориты обычно тесно связаны переходами с кварцевыми диоритами и гранитами, с диоритами и габбро. По мере изучения гранитных массивов увеличивается площадь распространения гранодиоритов за счет гранитов. От гранитов гранодиориты отличаются большей основностью и залеганием не столько в виде батолитов, сколько в виде массивов вдоль горних цепей, в частности окаймляющих Тихий океан, также в различных частях. России (Алтай, Казахстан, Саянский хребет, Забайкалье, Алайский хребет и др.).

Щелочные граниты. Щелочные граниты стоят особняком от нормальных гранитов, отличаясь химическим и минералогическим составом, и связаны с породами, не насыщенными кремне-кислотой,. содержащими заместители полевых шпатов. В них не насыщены щелочи, главным образом Na2O (присутствует иногда в количестве свыше 13%). Этим они отличаются от перидотитов, в которых не насыщены кремнекислотой MgO и FeO. В зависимости от присутствия того или иного темного минерала различают щелочные граниты биотитовые, эгириновые, эгирин-авгитовые, арфведсонитовые, рибекитовые, кросситовые. В Европе и в Азии они играют, сравнительно с нормальными гранитами, подчиненную роль. Известны в Западном Забайкалье, в окрестностях Осло Южная Норвегия), в Швеции, на Корсике, в Добрудже и в некоторых других местах. Большие массы щелочных гранитов, окрашенных в зеленовато-черный цвет, встречаются в виде отдельных массивов неравномерной, по большей части крупнозернистой структуры на юго-востоке Украины в районе Мариуполя, на Волыни. Здесь в зависимости от характера темного минерала среди них можно выделить ряд разновидностей: гастингситовне, кросситовые, диаллагово-гастингситовые и др. Развиты они также в Гренландии, Северной Америке (Массачузетс, Колорадо и другие штаты), в Африке (Мадагаскар, Абиссиния).

Химический состав гранитов. В зависимости от химического состава граниты можно разделить на две большие группы. К первой группе принадлежат граниты, богатые одновременно и щелочами и окисью кальция, т. е. alk и с по Пиггли. Эти граниты характеризуются присутствием в них как калиевых полевых шпатов, так и плагиоклазов (кислых) и широко распространены во всем мире. Их называют нормальными или щелочноземельными гранитами. В других гранитах, пользующихся довольно широким распространением в Америке и Африке, CaO почти совершенно отсутствует и преобладает Na2O. Граниты такого рода называются щелочными. В них присутствует наряду с калиевым полевым шпатом в большом количестве почти чистый альбит, плагиоклазы отсутствуют, видную роль играют натровые пироксены и амфиболы. Следует отметить, что даже там, где они развиты, щелочные граниты пграют подчиненную роль по отношению к нормальным гранитам.

Весовое содержание различных окислов в гранитах следующее: SiO2 около 70%; сумма щелочей Na2O + K2O колеблется около 8% обыкновенно несколько меньше; CaO обыкновенно меньше 3%; MgO большей частью меньше 1%. В щелочных гранитах количество CaO понижается до десятых и сотых процента.
Формы залегания гранитов. Граниты по большей части образуют батолиты и штоки крайне различных размеров, выступая на поверхности земли нередко в виде крупнейших массивов, занимающих тысячи квадратных километров. Так, в районе Финляндии имеются порфировидные граниты, занимающие площади до 25 000 км2. Выборгский рапакиви занимает площадь в 10 000 км2. Некоторые граниты залегают в форме, которая приближается к лакколитам. В некоторых случаях граниты принимают другие формы, в частности жил и даек мощностью несколько десятков и более метров.

Обычно массивы гранитов, как и ряда гранодиоритов, сохраняют состав и структуру на больших пространствах бед. изменения. Это чрезвычайно характерно проявляется как в Финляндии, так и в пределах Украинской кристаллической полосы, где различные по возрасту гранитные массивы или группы их имеют одинаковый состав, структуру и окраску (коростышевский светлосерый крупнозернистый порфировидный гранит, антоновский серый мелкозернистый, равномернозернистый биотитовый гранит, рапакиви и др.). То же явление мы встречаем на Урале и в других местах развития гранитов.

В гранитах нередко наблюдаются участки различной величины и формы иного состава, чем самый гранит. Среди этих участков можно различать более темные, чем гранит; в них собрались в большом количестве темные составные части гранита (биотит, амфиболы, пироксены), также апатит, циркон, магнетит и др.; они носят название основных выделений (шлиров). Во многих случаях их выделение обусловлено присутствием захваченных при извержении гранитной магмы глыб осадочных и других пород, частично сохранившихся и перекристаллизованных (ксенолиты). В других случаях в гранитах наблюдаются светлые участки — в виде жил аплитов или неправильных участков и жил пегматитов, состоящих главным образом из кварца и полевых шпатов.

Формы отдельности гранитов большей частью параллелепипедные, в некоторых случаях Пластообразные, иногда неправильные. При особенно сильной степени разрушения гранит распадается на отдельные глыбы, нагроможденные одна на другую, — получается море скал (развалки). При быстром энергичном разрушении сланцеватых гранитов получаются в высоких горах остроконечные гребни (Альпы); когда разрушение уже подвинулось далеко и гранит массивен, в низких горах получаются сглаженные формы с покатыми склонами (Германия, Америка).

Возраст гранитов. Возраст гранитов разнообразен. В большинстве случаев граниты входят в состав докембрийских образований, залегая в виде батолитов, штоков, даек в древних гнейсах (Украина, Фенно-Скандия, Канада и др.), и тогда возраст их докембрийский. В других случаях граниты образуют батолиты, штоки, залежи и дайки в палеозойских слоях и местами превращают их в кристаллические сланцы. Таковы многие граниты Урала, Алтая, также Баварии, Чехословакии, Рудных гор, Шварцвальда и других гор Германии и некоторые гранты других стран; возраст этих гранитов палеозойский. Наконец в некоторых местах граниты проникают в более юные слои и изменяют их. Тогда возраст их мезозойский (граниты Забайкалья, Альп, Пиренеев), иногда кайнозойский (граниты Анд в Южной Америке),

Ряд гранитов в Восточной Сибири и Восточном Забайкалье относится к образованиям юрского возраста. Точно так же многие интрузии гранодиоритов и тесно связанные с ними глубинные породы (кварцевые диориты и граниты) в Закавказье (районы Чирагидзора, Кедабека, Дашкесана) и Центральном Кавказе относятся к образованиям юрского или более юного возраста, вплоть до третичного (неоинтрузин).

Изменения гранита после его образования могут быть обусловлены различными причинами: а) влиянием газов и паров, подымающихся из недр земли (пневматолитические процессы); б) влиянием атмосферных вод (процессы выветривания); в) действием горообразующих сил (динамометаморфизм).

Под влиянием пневматолитических процессов могут происходить глубокие изменения гранитов: в некоторых случаях полевой шпат замещается кварцем и литиевой слюдой — получается грейзен; в других случаях появляются в большом количестве турмалин л другие минералы. Можно думать, что переход гранита в каолин иногда также обусловлен пневматолитическими процессами.

Под влиянием выветривания в гранитах появляется буроватая окраска, они пронизываются массой тонких трещинок и, мало изменяя свой состав, разрыхляются — получается так называемая жерства. В других случаях, разрушаясь, полевые шпаты переходят главным образом в агрегат мелких серицитовых чешуек (серицитизация гранита) пли могут дать начало мелким листочкам и чешуйкам белого каолинита (каолинизация гранита). При серицитизации и каолинизации гранит становится мягким и легко поддается действию текучих вод, которые уносят частицы его одну за другой.

При горообразовании развивается сильное одностороннее давление, под действием которого составные части гранитов раздробляются в большей или меньшей степени. Кварц при этом приобретает волнистое угасание, которое проходит как бы волной по зерну при вращении столика микроскопа между скрещенными николями. В случае более сильного раздробления зерно кварца распадается на большее или меньшее число отдельных участков, угасающих независимо одни от других, причем часто наблюдается распределение этих участков столбами — получается катаклазовая структура; при еще более сильном раздроблении структура может быть названа мозаичной. В полевых шпатах явления катаклаза обыкновенно выражены более слабо, но и здесь иногда зерна распадаются я появляется агрегат более мелких зерен; в плагиоклазах наблюдаются изгиб и излом двойниковых полосок; слюды расщепляются и волнисто изгибаются. В некоторых случаях граниты могут быть совершенно истерты, превращены в роговиковую, часто почти черную плотную массу, в которой лишь с трудом можно узнавать мельчайшие зерна кварца, полевых шпатов и чешуйки слюд (милонит и ультрамилонит).

Обыкновенно (Альпы, Пиренеи и др.) раздробление гранитов не идет так далеко; они, сохраняя свой минералогический состав, приобретают резко выраженную сланцеватую структуру; сланцеватость обусловлена главным образом расположением листочков слюды перпендикулярно к направлению давления.

Контакты гранитов с другими породами. В породах, находящихся вблизи интрудирующей гранитной магмы, могут происходить глубокие изменения, обусловленные как высокой температурой гранитной магмы, так и действием тех газов и паров, которые выделяются из магмы при ее затвердевании. Эти изменения тем больше: а) чем больше масса гранитной магмы и б) чем на большей глубине происходит извержение магмы. Различные породы изменяются неодинаково сильно.

1. Контакты с глинистыми сланцами. Глинистые сланцы испытывают глубокие изменения в одних случаях без изменения химического состава (происходит простая перекристаллизация сланцев), в других случаях перекристаллизация сопровождается более пли менее сильным изменением химической состава сланцев. В первом случае (Вогезы, некоторые места Рудных гор и др.) вдали от гранита в глинистом сланце появляются видимые простым глазом черные пятнышки, в который скопляется пигмент (углистые частицы, магнетит), сперва равномерно распределенный в глинистом сланце, — получается пятнистый или узловатый глинистый сланец; иногда одновременно может начаться кристаллизация и некоторых новых минералов, именно андалузита (разновидность его хиастолит), — получается хиастолитовый сланец. Ближе к граниту наблюдается полная перекристаллизация сланца, в нем образуются кварц, биотит, мусковит, иногда полевой шпаты причем сохраняются как узелки, так и сланцеватость, — получается узловатый слюдяной сланец. Еще ближе к граниту перекристаллизация становится еще более полной, в большом количестве появляются новые минералы, среди них особенно часто кордиерит, ставролит; пятнистость пропадает, остается» сланцеватость — получаются слюдяные сланцы и гнейсовидные породы, если же исчезает и сланцеватость, — получается ясно кристаллическая роговиковая порода, в которой иногда присутствует и кордиерит, частью в виде порфировидных крупных зерен. Эти породы часто характеризуются); тем, что зерна почти всех минералов, входящих в их состав,:) имеют неправильные, аллотриоморфные, изометричные очертания — получается типичная роговиковая или мостовидная структура, весьма сходная с булыжной мостовой. Данный тин метаморфизма наблюдается в случае контакта на не особенно большой глубине. Характерно для него почти полное отсутствие изменений химического состава преобразуемых в контакте осадочных пород; гранитная магма в контакте с глинистыми сланцами не изменяет их состава.

Иной тип был установлен французским петрографом Мишель-Леви, изучавшим контакты гранитов с глинистыми сланцами ‘ в Бретани (Франция). Глинистые сланцы по море приближения к граниту становятся здесь сперва пятнистыми, затем слюдистыми; в непосредственном контакте с гранитом в них появляется белый полевой шпат (ортоклаз и олигоклаз), который как бы мигрирует из гранитной магмы в сланцы. Такие сланцы носят название фельдшпатизированных. Такого рода преобразования с проникновением в глинистые сланцы щелочей из гранитной магмы происходят на большей глубине, чем в первом случае.

На еще большей глубине контактные воздействия гранитной магмы на глинистые сланцы проявляются сперва в особенно сильной перекристаллизации и частичном обогащении глинистых сланцев щелочами с превращением их в слюдяные сланцы; они переходят в гнейсы в присутствии полевого шпата. Одновременно гранитная магма инъицирует их по сланцеватости часто огромным числом тонких прожилков, прослеживаемых иногда на значительном расстоянии от гранитного массива. Такие породы носят название инъицированных; самый тип преобразования глинистых сланцев в гнейсы называется инъекционным метаморфизмом. В районах развития крупных гранитных массивов такого рода явления широко распространены, На них особенное внимание было обращено Вейншенком. Явления инъекции особенно хорошо изучены в Альпах (Монблан), Пиренеях, Бретани, Баварском Лесу, а та же во всех районах развития докембрийских образований (Фенно-Скандия, Украинский кристаллический массив и т. д.). Эти гранитные массивы, особенно крупных размеров, тесно сливаясь с окружающими породами, дают очень сложный комплекс магматических и метаморфических пород, где ясно выступают процессы мигматизации, инъекции и глубокого воздействия гранитов на окружающие породы.

Наконец, на еще большей глубине, где подъем изотерм достаточно велик, происходят процессы расплавления, растворения, вплавления, ассимиляции глинисто-сланцевых пород гранитной магмой, т. е. процессы мигматизации и магматитизации, связанные с повышением температуры и обилием минерализаторов.

Очень разнообразно метаморфизующее влияние гранитов Урала, залегающих в виде штоков и лакколитов, которое приводит к образованию в контактах скарнов и роговиков, со слабым развитием пегматитов, но не сопровождается процессами инъекции и фельдшпатизации. Более значительные массивы гранитов приближаются по своему характеру к батолитам, но не носят на себе отчетливых следов мигматизации и не сопровождаются гнейсами; их остывание, очевидно, происходило на не особенно большой глубине.

2. Контакты с карбонатными породами. Известняки, мергели, доломиты разного рода в контакте с гранитами испытывают особенно интенсивные изменения. Чистые известняки нередко преобразуются в мраморы, почти не содержащие других минералов, кроме зерен кальцита. Благодаря присутствию различного рода примесей, в том числе окислов железа, глинозема и кремнекислоты, частью благодаря проникновению летучих из гранитной магмы, карбонатные породы перекристаллизовываются с образованием новых минералов, среди которых видную роль играют прежде всего кальциевые алюмосиликаты, как гранаты (гроссуляры), везувиан, эпидот, цоизит, диопсид и др.; образуются также в ряде случаев волластонит, кварц. Одновременно образуются скопления окислов железа, чаще всего в виде магнетита.

Эти новообразования, в которых могут присутствовать также различные редкие элементы, входящие частью в состав различных редкоземельных минералов, носят общее название скарнов. Образование этих пород и возможность проникновения в них новых элементов и соединении связаны с вытеснением CO из карбонатов и с тем, что CaO и MgO в момент их образования особенно интенсивно реагируют с другими окислами.

3. Контакты с кремнистыми породами. Кремнистые породы, в противоположность карбонатным и глинистым, обычно не содержат ни CO2, ни H2O; в их состав входит свободная кремнекислота, по большей части в виде кварца. Поэтому эти породы г. контакте с гранитами обычно почти не испытывают изменений или изменяются в слабой степени.

4. В контактах с различными магматическими породами могут происходить более или менее глубокие изменения последних. Нередко происходит десиликация самих гранитов и окремнение серпентинитов с новообразованном биотита и других минералов. Кислые породы (например, кварцевые порфиры) могут также испытывать изменения под влиянием процессов каолинизации, серицитизации и т. д., окварцевания с образованием новых пород, в частности вторичных кварцитов.

Выделяющиеся из гранитной магмы газы, поднимаясь в осебенно больших количествах но трещинам внутри горных пород, дают начало образованию в трещинах и прилегающих породах новых минералов: топаза, турмалина, оловянного камня, аксинита и др. Таким именно образом образуются топазовые и турмалиновые породы.

Граниты характеризуются тем, что они обычно занимают огромные пространства (в отдельных случаях десятки тысяч квадратных километров) и, несомненно, больше в прилегающих участках земной коры, где они прикрыты осадочными породами.

В районах распространения гранитов находим обычно ряд других пород, которые тесно связаны с гранитом, образовавшихся из одной родоначальной магмы нри ее расщеплении (дифференциации).

В ряде случаев граниты переходят в сиениты, отличающиеся малым содержанием или отсутствием кварца, большим содержанием тёмных минералов, среди которых преобладающую роль приобретает роговая обманка, замещая биотит гранитов. В других случаях они сменяются гранодиоритами, затем кварцевыми диоритами и диоритами, отличающимися отсутствием калиевого нолевого шпата, а также большим содержанием; темноцветных минералов, обычно роговой обманки. Через те же породы граниты связываются с габбровыми породами, частью безоливиновыми, отличающимися преобладанием пироксена среди темных минералов; в более основных разностях присутствует оливин. Наконец, последним членом свиты являются пироксен и ты и перидотиты. Во всех этих случаях имеются общие для всех этих пород признаки химического, а следовательно и минералогического состава. Так, в районах развития щелочных гранитов, богатых натрием, находим ряд других, более основных пород — щелочных сиенитов, нефелиновых сиенитов, щелочных габбровых пород, в некоторых случаях и пироксенитов, отличающихся присутствием натровых пироксенов и роговых обманок, между прочим, зеленого натро-железистого эгирина (районы Мариуполя, Ильменских гор и др.).

Типичным примером является юго-западная окраина Донбасса, где среди палеокембрийских пород мы находим следующий ряд пород, тесно связанных друг с другом: нефелиновые сиениты — щелочные сиениты — щелочные граниты — диориты — габбро — пироксениты — перидотиты. Все эти породы, в особенности средние и кислые, обладают общим характерным химическим признаком — значительным содержанием щелочей, среди которых преобладает натрий (в особенности в нефелиновых сиенитах), и наличием своеобразных щелочных роговых обманок, относимых обычно к редким типам — гастингситам и др.

С другой стороны, в северной части Урала имеется ряд пород, начиная от ультраосновных — дуниты — перидотиты — пироксениты, через различные тины оливиновых и безоливиновых габбро, до диоритов — сиенитов — гранитов.

Область пород, тесно связанных друг с другом условиями нахождения, при резком проявлении во всех породах играющей видную роль MgO, находится в северо-западной части Украины. Развитые здесь перидотиты, габбро, нориты, гиперстеновые диориты и гиперстеновые граниты также характеризуются общим химическим составом и присутствием магнезиального силиката-гиперстена.

Все эти группировки родственных по химическому и минералогическому составу пород, тесно связанных друг с другом переходами, можно объяснить только тем обстоятельством, что они образовались из одной и той же магмы, произошли из одного и того же первичного магматического бассейна, нутом расщепления этой магмы на части и скопления в одних частях основных пород, в других — более кислых. Причинами были изменения прежде всего температурных условий и давления, возможно явления вплавления соседних пород, которые, изменяя состав магмы, вызывали в ней конвекционные токи; большую роль играли время и размеры самих магматических бассейнов: в крупных бассейнах и в случае очень длительной, спокойной дифференциации происходили крупные изменения состава различных участков магмы.

Значительное развитие получили также породы, сопровождающие граниты, являющиеся отщепенцами или структурными разновидностями гранита с концентрацией элементов, характерных для определенных химико-минералогических типов гранитов.

В гранитной магме присутствуют в значительном количестве минерализаторы. Во время остывания магмы они выделяются из нее и постепенно скопляются в различных частях магматического бассейна. В результате такого расщепления и перегруппировки составных частей гранитной магмы при ее кристаллизации получаются образования двоякого рода в зависимости от глубины нахождения гранитной магмы.

На большой глубине жидкие магмы дают начало гранитам. Одновременно в отдельных участках, преимущественно в верхних частях бассейнов, выделяются обычно неправильные растянутые пятнистые массы пегматито-пневматолитовых образований.

В более высоких горизонтах к жидкомагматическим и пневматолито-пегматитовым образованиям присоединяются также и гидротермальные образования; эти последние выделяются в трещинах, находящихся в затвердевшей массе горной породы, частью в трещинах и пустотах, расположенных за пределами гранитного массива, но, очевидно, в тесной связи с ним.

Одновременно с перераспределением главных окислов, идущих на образование минералов, которые входят в состав гранита, идет перераспределение также и тех газообразных веществ, которые присутствуют в гранитной магме. Вместе с концентрацией в гранитной магме кремнезема и щелочей обычно идет концентрация в отдельных участках ее газообразных веществ (минерализаторов); к этим же участкам притекают и значительные количества SiO2, K2O, Na2O, но не окислов железа. При остывании таких участков благодаря присутствию большого количества минерализаторов и определенному составу смеси окислов, идущих на образование минералов, выделяются крупные кристаллы калиевого полевого шпата, кислого плагиоклаза и мусковита. Такого рода породы называются пегматитами. Среди них молено выделить разности с гранитной структурой при очень крупных размерах отдельных кристаллов, где кристаллы различных минералов не прорастают друг друга, но находятся только в соприкосновении друг с другом, и типичные пегматиты с пегматитовой структурой, когда минералы, главным образом кварц и полевой шпат, прорастают друг друга, образуя каждый в отдельности крупные кристаллы.

Одновременно в этих же участках скопляется ряд других элементов, которые могут присутствовать в магме, например, бор, идущий на образование турмалина, или редкое элементы.

Пегматиты, обладающие характерным для гранитов составом из кварца, калиевого полевого шпата, кислого плагиоклаза и мусковита, дают:

1. Типичные крупнозернистые структуры с выделением крупных кристаллов полевых шпатов, кварца и мусковита, используемых как минеральное сырье. Ряд пегматитовых жил бедных окислами железа, иногда и мусковитом (типичные пегматиты), В том случае, когда размеры зерен кварца и полевого шпата достаточно велики или же эти два минерала не слишком тонко прорастают друг друга, они легко разделяются (Восточная Сибирь, Вишневые горы, Бердянский район Украины); иначе пегматиты используются для перемола (для нужд фарфоровой промышленности) как смесь кварца и полевого шпата.

2. Скопления характерных редкоземельных минералов, в которых концентрируются такие ценные элементы, как тантал, ниобий, цезий, литий, рубидий, лантан, иттрий, церий и др.

В том случае, когда из обогащенных щелочами, глиноземом и кремнекислотой участков удалены в более или менее значительной степени летучие вещества, при остывании получаются мелкозернистые аплиты из кварца, ортоклаза и плагиоклаза.

Так как при расщеплении получаются породы, обогащенные окислами железа и магния, со сравнительно малым содержанием кремнекислоты, в гранитах могут образоваться черные породы, носящие общее название лампрофиров. В одной из таких пород, носящей название минетте, присутствует в большом количестве биотит, преобладающий над плагиоклазом и ортоклазом.

В зависимости от того, с какими типами гранитов связаны аплиты и лампрофировые породы, находится характерный состав этих пород. Так в породах, связанных с щелочными гранитами, присутствуют альбит, щелочные роговые обманки или пироксен ы.

При добыче гранитов огромное значение имеют трещины отдельности; они значительно облегчают разработку этих пород, зато они мешают получению крупных параллелепипедов. Во многих случаях при разработке гранитов обращают внимание на тончайшие трещинки, заметные только опытному глазу (filone maestro у итальянцев); по ним легче всего идет раскол породы. Трещины эти обусловлены, как указано ранее, частью горообразовательными процессами, частью сжатием во время охлаждения пли расположением листочков биотита. Наиболее удобны для добычи гранитов области, не затронутые горообразованием, мало благоприятны — затронутые им. Значение трещинной тектоники гранитов для выяснения условий их образования в последние десятилетия детально установлено Клоосом с его школой в Германии, а также Волком в Америке.

Сопротивление давлению гранитов в среднем равно 1500 кг/см2; иногда (в крупнозернистых разновидностях) оно понижается до 500 кг/см2, в других (мелкозернистых) повышается до 2000 кг/см2, в некоторых случаях даже до 3000 кг/см2.

Быстрые изменения температуры вредно отражаются на гранитах, как показывают наблюдения над постройками во время пожаров. Граниты хорошо противостоят изменениям погоды, в особенности более мелкозернистые разновидности. Сравнительно легко поддаются обработке и полировке. Пористость и изнашиваемость их малы. Окраска часто красивая (белая или светлосерая, красноватая, изредка зеленоватая — окрестности местечка Городище в Киевской области, у Новой Александрии в Одесской области черная). В присутствии серного колчедана с течением времени появляются бурые пятна.

Применяются чрезвычайно часто для построек (фундаменты, лестницы, колонны), при устройстве водопроводов, для железнодорожных сооружений, мостов, изготовления монументов, облицовки зданий и т, д.: прекрасный камень для жерновов (окрестности Богу слава в Киевской области). Слюды из пегматитов широко применяются в технике (Мама в Сибири, Канада, Карелия), для печей, в электротехнике п т. д.; полевой шпат и кварц пегматитов широко применяются в керамике.

Образуя крупные массивы, выкристаллизованные из крупных магматических бассейнов, граниты имеют огромное практическое значение, так как они являются носителями ряда ценных металлов, главным образом слабо сконцентрированных Pb, Zb, Ag, Mo, Sn, W, Be, Hg, Sb, Au и др., а также разнообразных редких элементов.

Во время постепенного остывания магмы эти металлические элементы в виде различного рода соединений скоплялись в более высоких частях магматического бассейна и выделялись вместе с газообразными веществами из магмы. Передвигаясь в виде летучих (например галоидных) соединений в застывшие части гранитных массивов и проникая в окружающие гранитный массив породы, они выделялись из газов вместе с нерудными минералами, главным образом Sn Mo, W, Ве (пневмаголитовые рудные месторождения). При продвижении в более высокие и охлажденные горизонты земной коры пары воды давали горячие растворы, переносившие растворенные в них соединения металлов далее; эти соединения вместе с нерудными минералами отлагались в трещинах (гидротермальные месторождения). Если гидротермальные растворы протекали через сравнительно легко растворимые карбонатные породы, например известняки, доломиты, они растворяли породу, а рудные и нерудные минералы замещали ее и давали начало мет а соматическим рудным месторождениям. При этом в более глубоких горизонтах, при более высокой температуре и более высоком давлении, выпадали руды Pb, Zn, Ag, иногда Cu, Au, в более высоких горизонтах при сравнительно низкой температуре и малом давлении, — Hg, Sb, частью Au; одновременно выпадающие нерудные минералы, заполняя трещины, могли давать крупные скопления ценных неметаллических ископаемых, как, например, барита (Грузия, Урал), плавикового пшата (Забайкалье, Таджикистан).
Схема распределения рудных месторождений вокруг интрузивного тела дана на рис. 85. Передвигаясь, газообразные вещества или гидротермальные растворы обычно оказывают сильное действие на окружающие породы и превращают их в тонкозернистые или плотные агрегаты вторичных минералов. Разнообразные процессы разрушения первичных пород (процессы серицитизации, каолинизации, соссюритизации, эпидотизации, пропилитизации и т. д.) находятся в зависимости от того, каков минералогический состав разрушаемой породы. В ряде случаев на большом протяжении от гранитного массива происходит выщелачивание первичных минералов, главным образом щелочей, и замена первичных минералов кремнекислотой, с образованием вторичных кварцитов. Если одновременно из магмы выносятся также и соединения металлов, например меди и др., происходит образование вторичных кварцитов с так называемыми вкрапленными рудами.