Метаморфогенные месторождения. 
Геология и месторождения полезных ископаемых

К метаморфогенным относятся месторождения, которые образовались в глубинных зонах земной коры при перекристаллизации горных пород и древних месторождений под воздействием высоких температур и давления.

Иными словами, метаморфизму подвергаются осадочные и магматические породы, а также древние месторождения, опустившиеся на глубокие горизонты в результате тектонических процессов. При этом при благоприятных условиях происходит перемещение полезных компонентов и их концентрация в виде рудных тел. Главными процессами при этом являются как метаморфизм, так и ультраметаморфизм, метасоматоз, а также гидротермальная деятельность [3].

Промышленное значение этих месторождений определяется тем, что к метаморфогенным принадлежат крупнейшие в мире скопления железа (Криворожский бассейн на Украине), золота и урана (район Витватерсранд в Южной Африке), свинцово-цинковые месторождения (Брокен-Хилл в Австралии), месторождения марганца, меди, титана, горного хрусталя, графита, флогопита, мусковита, асбеста, мрамора, нефрита, лазурита, высокоглиноземистого сырья [26].

Общие сведения о метаморфогенном рудообразовании

Процессы рудообразования при метаморфизме определяются термодинамическими условиями — температурным режимом и давлением, а также деятельностью минерализованных растворов различного происхождения. Под воздействием этих факторов происходит перекристаллизация пород, изменение их минерального состава, миграция и концентрация рудного вещества, метасоматические процессы. При этом рудные минералы отлагаются в трещинах и порах пород, а безрудные компоненты растворяются и выносятся.

Для процессов метаморфогенного рудообразования характерна большая длительность — десятки и сотни миллионов лет.

Температура — один из главных факторов метаморфизма. Существенные преобразования пород осуществляются при 100—1000 °С. На этом фоне метаморфогенные месторождения образуются при температурах от 300—400 до 750 °C. В этом интервале температур происходит дегитратация пород, а высвободившаяся вода насыщается веществамиминерализаторами и приобретает свойства рудоносных растворов. Геотермический градиент Земли, составляющий 1—3 °С на 100 м, не может обеспечить достаточно высокие температуры. Они возникают в условиях восходящих тепловых потоков из мантии, под воздействием радиоактивного распада и тектонических движений. Эти процессы протекают в подвижных (активных) участках верхней мантии и коры, которые называются зонами термодинамометаморфизма. Это наиболее благоприятные области для метаморфогенного рудообразования.

Давление в земной коре бывает гидростатическим (всесторонним) и тектоническим (односторонним). Первое возрастает с глубиной и вызывает пластичность пород. Тектоническое давление усиливает процессы метаморфизма и обеспечивает перемещение рудоносных растворов в направлении понижения давления, т. е. определяет миграцию рудного вещества и участки его отложения. Давление при метаморфогенном рудообразовании колеблется от 100 до 2200 МПа.

Рудообразующие растворы возникают в толщах пород при метаморфизме из воды, содержащейся в поровых пространствах, в решетках минералов, поступающей из подкоровых глубин, из зон более высоких давлений. Вода начинает выделяться из пород при их нагревании до 200 °C. Водные растворы являются носителями металлов и химически активных веществ, которые они извлекают из окружающих пород. Растворы переносят (перераспределяют) полезные компоненты, осуществляют обменные реакции и метасоматоз, переносят тепло, развивают высокое давление в порах и капиллярах пород. Рудоотложение происходит путем метасоматического замещения — ионных реакций обмена между рудоносным раствором и горной породой. Так, при образовании железистых кварцитов в отдельных пластах происходит интенсивный вынос Si0₂ и привнос Fe, то есть обогащение железом.

Тектонические процессы в значительной степени определяют образование промышленных месторождений. Наиболее благоприятными являются блоки земной коры, которые погружаются под воздействием тектонических сил. Такие блоки возникают на границах литосферных плит в зонах субдукции (погружения), в коллизионных зонах, на кристаллических щитах платформ при вертикальных тектонических движениях. Складчатость и разломообразование интенсифицируют процессы метаморфизма. В обстановке больших глубин пластичные формы деформации преобладают над хрупкими, поэтому характерны изоклинальные складки, с крутыми шарнирами, складки волочения, скольжения, кливаж. В зонах крупных глубинных разломов наиболее активно происходят процессы метаморфизма с концентрацией рудного вещества. Благоприятными для локализации оруденения являются разрывные и складчатые структуры, которые определяют формы рудных тел.