Постмагматический (послемагматический) процесс – образование этапов и геофаз, следующих после кристаллизации самого расплава и часто от него пространственно и хронологически обособленные (поствулканический).
Перенос химических элементов и их отложение в виде минералов может идти по двум направлениям: отложения минералов при кристаллизации и в результате химических реакций.
При кристаллизации происходит выделение из раствора галита, гипса, барита, флюорита. Второй путь – осаждение в результате химических реакций – преобладает.
Рассмотрим более детально второй путь осаждения минералов. Химические реакции могут быть обменными и более сложными, если удаляются и выделяются продукты реакции (CO2 и др.).
Критериями, позволяющими определить формы переноса, служат:
1. Химический состав минералов наблюдаемой парагенетической ассоциации.
2. Характер и интенсивность изменения вмещающих пород.
3. Состав газово-жидких включений в минералах рассматриваемого генезиса.
4. Физико-химические свойства соединений, в форме которого возможен перенос рассматриваемого элемента, которые должны соответствовать реальности нахождения именно такого соединения в физико-химических условиях рудообразования.
Рассмотрим примеры указанных четырех вариантов.
Реализация первого варианта может осуществляться, если вместо очень устойчивого магнетита наблюдается парагенезис сидерита с гематитом. Это явление объясняется очень высоким парциальным давлением CO2, которое обуславливает реакцию:
Fe3O4 + CO2 ↔ Fe2O3 + FeCO3
магнетит гематит сидерит
По второму варианту изменения вмещающих пород состоит в следующем. Происходят важные процессы преобразования минералов, связанные со сменой щелочного или кислотного характера среды на окислительные условия. Например, серицитизация или карбонатизация пород в результате воздействия щелочных растворов; или каолинитизация, порфиритизация, реже алунитизация пород при участии кислых растворов. Высокое содержание в растворах CO2 вызывает образование кальцита или доломита. Содержащийся в растворе H2S приводит к осветлению пород, разрушению темноокрашенных железистых минералов с выносом железа в виде пирита. Ионы фтора вызывают фторитизацию породы или образование фторсодержащих слюд. При более высоких температурах растворы с фтором образуют топаз. Если растворы натриевые, то происходит альбитизация породы, а при понижении температуры – цеолитизация. Калиевые растворы приводят к серицитизации или одуляризации породы.
По третьему варианту состав газово-жидких включений в минералах служит достоверным признаком для выяснения состава рудоотлагающего раствора. В процессе роста кристалла важно использовать первичные включения, которые соответствуют первоначальному раствору. Вторичные используются для заполнения трещин в кристалле, так появляется во включениях горного хрусталя минерал-узник галит.
По четвертому варианту рассмотрим реальные соединения, существование которых ограничено составом рудообразующего раствора и типом замещения вмещающих пород:
· Щелочные элементы переносятся в расплавах и растворах в виде элементарных ионов K+, Na+, Ba2+ и т.д. При высоких температурах может происходить возгон галогенидов NaCl, KCl и др.
· Галогениды могут переноситься в виде элементарных анионов (F–, Cl–, B–, I–) в растворах. Однако фтор со щелочноземельными элементами Pb2+, Cd2+ образует труднорастворимые соединения как CaF.2 в составе зубной эмали. Фтор является сильным комплексообразователем, по сравнению с его аналогами: K2[SiF6], Na2[SiF6].
· Сера транспортируется в виде газообразного H2S или его водных растворов в форме HS–, S2– при щелочной реакции, в эндогенных процессах – в виде молекулы газа:
2H2S = S2 + 2H2
Свободная сера может образовываться при термической диссоциации сульфидов железа, меди:
2FeS2 = 2FeS + S2
В гидротермальных растворах сера может мигрировать дополнительно в виде сульфоанионной формы: AsS2, Sb2S42–, SnS32–, AuS33–. Щелочные слои этих элементов хорошо растворимы, а строение и состав самих анионов зависит от рН, концентрации HS– и S2–. Между собой они связаны реакцией обратного равновесия типа:
AsS2– + SbS33– ↔ SbS2– + AsS33–
В зоне окисления ион серы переносится в форме SO42– и при высоких температурах эта форма иона устойчива.
· Многие халькофильные элементы (Cu, Sn, As и др.) и переходные с достроенными электронными оболочками (Ti, V, Cr, Zr, Tr, U и др.) с высокой валентностью при средних ионных радиусах создают форму переноса в виде комплексных соединений: [Fe3+(C2O4)3]3–, [UO2(CO3)3]4–, [Si(W3O10)4]4–, [Sn(F, OH)6]2–. Они образуют минералы, которые могут отлагаться при изменении температуры. Растворимость их исчезает при испарении и при взаимодействии с минералами вмещающих пород. На осаждение комплексных ионов влияет гидролиз, осаждение катионов анионами и наоборот, отложение карбонатов, окислительно-восстановительные условия.
