Измерение продукции скважины

     Рассмотренные факторы метаморфизма, как правило, проявляются  совместно. В тоже время, в разных геологических условиях каждый из факторов может быть главным, а другие играть подчиненную роль. По этим признакам, а также по масштабу проявления процесса выделяют типы метаморфизма. 

     2.1Типы метаморфизма

     По  масштабу проявления выделяют региональный и локальный типы. По проявлению отдельных факторов выделяют:

     1. Изохимический (когда  в результате образования  новых минералов  не изменяется  валовый химический  состав пород)  и аллохимический  или метасоматический (когда  происходит привнос  одних элементов  и вынос других, т.е. изменяется валовый химический состав вновь образованных пород).

     2. Динамометаморфизм – (синоним катакластический или дислокационный) происходит в условиях преобладания фактора 

направленного давления (стресса).

     3. Термальный –  (или контактово-термальный) происходит как правило за счет тепла остывающего магматического расплава на контакте интрузивных тел с вмещающими их породами. При этом наблюдается температурная зональность – вблизи контакта с интрузивным телом образуются высокотемпературные минеральные ассоциации, а по мере удаления от контакта они сменяются низкотемпературными минералами. Такой тип метаморфизма наблюдается вблизи интрузий ультраосновного и основного составов, температура которых достигает 1200^о. Такие магмы практически не сопровождаются выделением химически активных веществ, поэтому метаморфизм пород – изохимический.

     Магмы среднего и кислого  составов при остывании  выделяют флюиды или  газово-жидкие химически  активные вещества в  нагретом состоянии. При таком воздействии  на горные породы происходит метасоматоз – это процесс метаморфизма горных пород, при котором решающим фактором является привнос и вынос химических компонентов. Следствием этого является изменение химического и минерального состава конечных продуктов процесса. Рассмотрим эти процессы на примере внедрения гранитной магмы в осадочную толщу, которая представлена слоями песчаников, алевролитов и известняков (плакат). Из приведенного примера видно, что кроме основных факторов метасоматоза, важное значение имеет состав исходной породы, который влияет на состав вновь образованной породы.

     Рассмотренные нами типы метаморфизма, как правило, охватывают небольшие участки  линейной или линзовидной  формы. Поэтому их рассматривают как  результат локального метаморфизма.

     4. Региональный метаморфизм – происходит в крупных блоках земной коры с участием всех основных факторов (т.е. температуры, давления и химически активных веществ). Температурный диапазон от 300^о до 1000^0, диапазон изменения давления от 2–5 тыс.атм. до 25000 атм.

     Если  процесс метаморфизма идет с нарастанием значений температуры и давления, то минералообразование идет от низкотемпературных к высокотемпературным минеральным ассоциациям. Такой метаморфизм называют прогрессивным. Если же процесс идет при понижении значений давления и температуры и образовании низкотемпературных минералов, то такой метаморфизм называют регрессивным.

     В разных термодинамических  условиях образуются соответствующие  им минеральные ассоциации, которые в этих условиях находятся  в физико-химическом равновесии, т.е. стабильны. Опираясь на это явление, геологи ввели понятие метаморфическая фация. Это такие физико-химические условия, в которых образуются породы, минеральный состав которых находится в физико-химическом равновесии. Отсюда следует, что минеральный состав пород есть функция химического состава и физических условий метаморфизма.

     В зависимости от интервала  температур и давления выделяют фации низких и высоких давлений и низких, средних  и высоких температур. Но как правило, название фациям даются по названию минеральных ассоциаций или пород в целом, соответствующих данной фации. Итак, основные группы фаций:

     Низкие t⁰ и P-фация зеленых сланцев минеральные ассоциации: хлорит, серицит, кварц, серпентин породы: различные сланцы и серпентинит.

     Средние t⁰ и P-амфиболитовая фация минералы: амфиболы, гранаты, биотит породы: амфиболиты и гнейсы.

     Высокие t⁰ и P – гранулитовая фация минералы: полевой шпат, гранаты, пироксен’ породы: гнейсы, эклогиты, гранулиты.

     В пограничной зоне высоких температур и давлений породы могут частично плавиться – этот процесс называется – ультраметаморфизм. При этом наблюдается в сохранившихся метаморфических породах жилоподобные и пятнистые участки кварц-полевошпатового агрегата. Такие породы называются мигматиты.

     Минеральный состав метаморфических горных пород весьма разнообразен. Следует однако, иметь в виду, что он зависит: а) от химического состава исходной породы; б) типа метаморфизма и в) от метаморфической фации. Среди наиболее распространенных минералов – это слюды, пироксены, амфиболы, карбонаты, кварц, полевые шпаты и гранат. Кроме того, есть минералы, которые образуются только при метаморфических процессах и являются его индикаторами. Это – тальк, серпентин, актинолит и др.

     Условия образования отражаются в структурах и  текстурах метаморфических пород. Как правило, метаморфические породы полностью раскристаллизованы. Среди структур типичными являются: кристаллобластические (перекристаллизация с одновременным ростом кристаллов), реликтовая (наряду с новообразованными минералами присутствуют остатки минералов первичной породы) и катакластические.

     Текстуры  отражают условия, при  которых осуществлялось заполнение объема® это сланцеватые, гнейсовые, массивные и пятнистые.

     Классификация метаморфических  пород проводится по таким признакам как масштаб проявления и тип метаморфизма.

     Наиболее  распространенными  породами локального метаморфизма являются: тектонические брекчии  и милониты; мраморы  и роговики; скарны, грейзены, березиты и листвениты (при  метасоматозе).

     Полезные ископаемые, сформированные в процессе метаморфизма разнообразны по составу и подразделяются на: метаморфизованные и метаморфические.

     К метаморфизованным  относят такие, которые  в результате метаморфических  процессов из рассеянных в породе минералов  образуют промышленные скопления с тем же минеральным составом. Например, в докембрийских железистых кварцитах в результате метаморфизма образуются месторождения железных руд, состоящих из магнетита и гематита.

     К метаморфическим  относят такие, которые  состоят из новообразованных минералов. Например – месторождения талька, хризотил-асбеста, флогопита, корунда, графита и др. 

     2.2 Основные факторы метаморфизма

     Основными факторами метаморфизма являются температура, давление и флюид.

     С ростом температуры  происходят метаморфические реакции с разложением водосодержащих фаз (хлориты, слюды, амфиболы). С ростом давления происходят реакции с уменьшением объема фаз. При температурах более 600 С начинается частичное плавление некоторых пород, образуются расплавы, которые уходят на верхние горизонты, оставляя тугоплавкий остаток – рестит.

     Флюидом называются летучие  компоненты метаморфических  систем. Это первую очередь вода и  углекислый газ. Реже роль могут играть кислород, водород, углеводороды, соединения галогенов  и некоторые другие. В присутствии флюида область устойчивости многих фаз (особенно содержащих эти летучие компоненты) изменяются. В их присутствии плавление горных пород начинается при значительно более низких температурах.

     2.3 Фации метаморфизма

     Метаморфические породы очень разнообразны. В качестве породообразующих минералов в них установлено более 20 минералов. Породы близкого состава, но образовавшиеся в различных термодинамических условиях, могут иметь совершенно разный минеральный состав. Первыми исследователями метаморфических комплексов было установлено, что можно выделить несколько характерных, широко распространенных ассоциаций, которые образовались в разных термодинамических условиях. Первое деление метаморфических пород по термодинамическим условиям образования сделал Эскола. В породах базальтового состава он выделил зеленые сланцы, эпидотовые породы, амфиболиты, гранулиты и эклогиты. Последующие исследования показали логичность и содержательность такого деления.

     В дальнейшем началось интенсивное экспериментальное  изучение минеральных  реакций, и усилиями многих исследователей была составлена схема  фаций метаморфизма – Р-Т диаграмма, на которой показаны полу – устойчивости отдельных минералов  и минеральных  ассоциаций. Схема фаций стала одним из основных инструментов анализа метаморфических комплектов. Геологи, определив минеральный состав породы, соотносили её с какой либо фацией, и по появлению и исчезновению минералов составляли карты изоград – линий равных температур. В практически современном варианте схема фаций метаморфизма была опубликована группой ученых под руководством В.С. Соболева в Сибирском отделении АН

     Одна  из последних классификаций  метаморфизма приведена в таблице: 

     2.4 Формы залегания метаморфических пород

     Так как исходным материалом метаморфических  горных пород являются осадочные и магматические  породы, их формы залегания должны совпадать с формами залегания этих пород. Так на основе осадочных пород сохраняется пластовая форма залегания, а на основе магматических – форма интрузий или покровов. Этим иногда пользуются, чтобы определить их происхождение. Так, если метаморфическая порода происходит от осадочной, ей дают приставку пара – (например, парагнейсы), а если она образовалась за счёт магматической породы, то ставится приставка орто – (например, ортогнейсы). 

     2.5Состав метаморфических пород

     Химический  состав метаморфических  горных пород разнообразен и зависит в  первую очередь от состава исходных. Однако состав может  отличаться от состава  исходных пород, так  как в процессе метаморфизма происходят изменения под  влиянием привносимых  водными растворами веществ и метасоматических процессов.

     Минеральный состав метаморфических пород также разнообразен, они могут состоять из одного минерала, например кварца (кварцит) или кальцита (мрамор), или из многих сложных силикатов. Главные породообразующие минералы представлены кварцем, полевыми шпатами, слюдами, пироксенами и амфиболами. Наряду с ними присутствуют типично метаморфические минералы: гранаты, андалузит, дистен, силлиманит, кордиерит, скаполит и некоторые другие. Характерны, особенно для слабометаморфизованных пород тальк, хлориты, актинолит, эпидот, цоизит, карбонаты.