ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ МЕТАМОРФИЧЕСКАЯ

Stillewell, 1918, — разл. процессы, обусловливающие развитие во время метаморфизма из первоначально однородной материнской г. п. разл. минер. асс. Стиллуэлл рассматривал Д. м. в зависимости от главнейших хим. и др. 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 г. п. 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), Тернер 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 хим. 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 хим. 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 минер. агрегатов и отдельных м-лов при данных температуре и давлении; 3) обогащение наиболее устойчивыми компонентами, в основе которого лежит миграция вещества, обусловленная его местным осаждением, напр., образование реакционных скарнов.

По Рамбергу (Ramberg, 1952), “разрушение м-лов в 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” г. п., для которых в условиях метаморфизма обязательной является реакция с обменом вещества; возникающие г. п. чаще всего имеют промежуточный состав между реагирующими г. п. (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, Al), из вмещающих г. п., т. е. их выщелачивание; 3) Д. м. в результате различий в поверхностном натяжении и энергии образования м-лов, приводящих к формированию сегрегации в г. п., не имеющих каких-либо видимых отношений к первоначальным неоднородностям состава и структуры г. п. (соответствует первому принципу Эскола); 4) Д. м. в результате разделения м-лов по их механическим свойствам в условии действия дифференциальных движений, что приводит к образованию полосчатости г. п. (Escola, 1939; Sander, 1948; Schmidt, 1932).

Барт (1956) указывает, что градиент активности хим. компонентов в г. п., необходимый для Д. м., создают: разница в давлениях на определенных горизонтах, в температуре, в хим. сост. м-лов, в размере м-лов и различия в окружающей среде. Механизм миграции ионов, атомов, молекул ц др. — неясен; он, вероятно, чрезвычайно сложен и включает диффузию в пленках жидкости между зернами и в мозаичных трещинах, а также объемную диффузию в разл. фазах, м-лах и поровых растворах. Стресс и общие относительные движения в г. п. 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 минер. 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 г. п. перовыми 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. п. возрастает с глубиной; эта Д. м. выделяется под назв. 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 г. п. разл. состава, усиливающему их дифференциацию и являющемуся, по-видимому, главнейшей причиной Д. м. (Рудник, 1969).

Коржинскнй (1936, 1953, 1969) считает, что зональность в контакте между двумя неравновесными для данных условий г. п. формируется в результате выравнивания хим. потенциалов компонентов этих контактирующих г. п. 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 назв. метасоматической дифференциации, а также инфильтрационной дифференциации. См. Анатексис, Базификация, Гранитообразование. В. А. Рудник.