Выделение разнотипных метаморфических комплексов в принципе отражает формационный подход к картированию метаморфических образований. Метаморфический комплекс представляет парагенетические ассоциации разнородных пород, характеризующиеся сходными пространственно-генетическими особенностями, т.е включает породы как одновозрастного, так и разновозрастного субстрата, объединяемые общностью структурно-вещественных преобразований. По масштабу проявления выделяются ареальные (монофациальные), зональные (полифациальные) и динамометаморфические (катаклазиты и милониты) метаморфические комплексы.

Метаморфические комплексы сложены определённым набором метаморфических пород, образовавшихся без привноса вещества (метаморфиты, мигматиты и динамометаморфические породы) и с привносом вещества (мигматиты и метасоматиты).

Метаморфиты

К метаморфическим породам относится широкий спектр петрографических разновидностей. Систематика их представляет по существу разделение их на группы на основе минерального состава и степени метаморфизма. В качестве основных групп выделяются – роговики, филлиты, филлониты, аспидные сланцы, кварциты, железистые кварциты (джеспилиты), гнейсы, кристаллические сланцы, амфиболиты, гранулиты, эклогиты и эклогитоподобные породы, кондалиты, гондиты, эвлизиты, лептиты, кинцингиты, пириболиты, мигматиты, гнейсо-граниты, чарнокиты, эндербиты, мраморы, кальцифиры, ультрамилониты, диафториты и мн. другие.

Роговики – контактово-метасоматические породы, возникшие в результате воздействия интрузивных масс на вмещающие породы. Имеют плотное, тонкозернистое сложение, нередко пятнистые и с раковистым изломом. В состав роговиков входят различные минералы: кварц, слюда, полевые шпаты, гранат, андалузит, силлиманит, кордиерит, редко амфибол, пироксен и др. Новообразованные минералы являются определяющими в названии роговиков – например, кордиеритовые роговики и др.

Филлиты – плотная тёмная с шелковистым блеском сланцеватая порода, состоящая из кварца, серицита, иногда с примесью хлорита, биотита и альбита. Образуется при метаморфизме (низких ступеней) глинистых сланцев. Филонит образуется за счёт катаклаза и перекристаллизации более крупнозернистых пород. Аспидный сланец – хлорит-гидрослюдистая мелкозернистая зеленокаменная порода, образовавшаяся по основному вулканиту в результате низкотемпературных изменений при отсутствии рассланцевания.

Кристаллические сланцы – общее название обширной группы метаморфических пород, характеризующихся средней степенью метаморфизма. Различают ортосланцы, образовавшиеся за счёт магматических пород, и парасланцы, образовавшиеся из осадочных пород. Количественные соотношения кварца, полевых шпатов и темноцветных минералов могут быть в них самыми различными.

Гнейсы – зернистые метаморфические породы, характеризующиеся более или менее отчётливо выраженной параллельно-сланцеватой, часто тонкополосчатой текстурой, с преобладающими лепидогранобластовыми, гранобластовыми и порфиробластовыми структурами, и состоящие из кварца, калиевого полевого шпата, плагиоклаза и цветных минералов. Фемические компоненты могут быть представлены одним или несколькими минералами, и они являются определяющими в названии гнейса, например, биотитовые, гранатовые, амфиболовые гнейсы и др. Различают парагнейсы, образовавшиеся в результате метаморфизма осадочных горных пород, и ортогнейсы, образовавшиеся по вулканогенным породам кислого и среднего состава. Гнейсы формируются в условиях средних и высоких ступеней метаморфизма, в связи с чем к ним нельзя относить сланцеватые горные породы зеленосланцевой и более низких ступеней метаморфизма, а также милониты и мигматиты.

Амфиболиты – метаморфические зернистые породы, состоящие из амфибола, плагиоклаза и минералов примесей. Они не всегда обладают хорошо выраженной сланцеватой текстурой. Образуются за счёт магматических пород основного состава и реже – среднего и ультраосновного состава, а также по осадочным породам мергелистого состава. Определяющими название амфиболитов являются добавочные минералы, например, биотитовый, гранатовый, эпидотовый, полевошпатовый амфиболит и т.д. Мономинеральные амфиболиты называются по составу амфибола – роговообманковые, антофиллитовые амфиболиты и т.д., а также по природе исходного субстрата – параамфиболиты и ортоамфиболиты.

Железистые кварциты (синоним – джеспилиты) – представлены яснослоистыми, тонкополосчатыми кварц-магнетитовыми, силикат-магнетитовыми или силикат-гематитовыми породами, с преобладанием в отдельных тонких слоях, какого либо одного минерала – кварца, магнетита, гематита, хлорита, серицита, антофиллита и др. Содержание магнетита или гематита в них может достигать более 50 %.

Гранулиты – это метаморфическая порода с тонкозернистой и гнейсовидной текстурой, кислая по химизму и лейкократовая по минеральному составу, представленному кварцем, плагиоклазом, калиевым полевым шпатом, гранатом иногда с небольшим количеством биотита, силлиманита, кианита. Гранат при этом должен быть богат пироповой составляющей, а биотит с высоким содержанием титана, что является отличительным признаком их формирования в условиях гранулитовой фации метаморфизма. Определяющими в названии гранулитов являются цветные минералы, например, гранулит биотитовый, гранатовый, пироксеновый и т.д. В ряде случаев кристаллические сланцы среднего и основного состава, образовавшиеся в условиях гранулитовой фации метаморфизма, называют гранулитами среднего и основного состава, что не совсем корректно.

Эклогиты – кристаллически-зернистые массивные, иногда слабо сланцеватые породы, состоящие в основном из граната (пиропа в гранате до 73%) и пироксена (омфацита). В небольших количествах могут присутствовать кианит, бронзит, калиевый полевой шпат, плагиоклаз, амфибол (смарагдит) и акцессорные минералы (сфен, цоизит и др.). Образовались эклогиты в условиях высоких температур и давлений (более 10-12 кбар).

Пириболит – двупироксено-амфиболо-плагиоклазовый кристаллический сланец.

Кинцигит – гранат-графит-биотит-плагиоклазовый кристаллический сланец.

Кондалит – силлиманитовый или гранат-силлиманитовый гнейс, кварцит.

Гондит – гнейс или кварцит повышенной марганцовистости со спессартином, родохрозитом, родонитом и др. марганцовистыми минералами.

Эвлизит – ультраосновная порода повышенной марганцовистости, состоящая из марганцовистого фаялита, диопсида, амфибола и альмандин-спессартинового граната.

Лептит – высокометаморфизованная мелкозернистая порода кварц-полевошпатового состава со слюдой амфиболом, пироксеном, силлиманитом или кианитом. Образуется за счёт кислых вулканитов.

Чарнокиты (калиевые чарнокиты) – разновидности мигматитов, представленные совокупностью генетически родственных гранитоидных пород метаморфогенного и ультраметаморфогенного генезиса, варьирующими по составу от гранитов до диоритов с типоморфным минеральным парагенезисом (±Кв± Кпш_30-42±Пл_20-38±Пл_25-50±Гип_32-50) при возможном наличие биотита, граната, диопсида, роговой обманки. Формируются в основном в условиях гранулитовой фации метаморфизма.

Эндербиты (натриевые чарнокиты) – горные породы метаморфогенного и ультраметаморфогенного генезиса, состав которых варьирует от плагиогранитов до диоритов с типоморфным минеральным парагенезисом (±Кв±Пл_32-40±Гип_30-40) при наличие граната и реакционных взаимоотношений водных минералов (биотита, роговой обманки) с безводными. Формируются в основном в условиях гранулитовой фации метаморфизма.

Динамометаморфические породы

Динамометаморфические породы (по А.И. Родыгину) подразделяются на две группы – катаклазиты и милониты.

Катаклазиты – образуются в приповерхностных зонах земной коры в условиях дробления (и вращения) пород без рекристаллизации и без образования новых минеральных форм. Они подразделяются на несколько разновидностей:

1. Породы без первичной связности – от брекчии до глинки трения – образующиеся в приповерхностных зонах в условиях низких температур и давления.

2. Какириты – рыхлые, сильно катаклазированные и трещиноватые породы, в которых обломки не смещены относительно друг друга.

3. Глинка трения – образуется в условиях скалывания, дробления и перетирания обломков более 30% объёма пород.

4. Связные катаклазиты – более глубинные породы с первичной и вторичной связностью за счёт литификации раздробленных пород и пропитки их флюидами.

5. Тектоническая брекчия (дислокационная брекчия или брекчия трения) – литифицированные породы, состоящие из угловатых и слегка закруглённых обломков размером от микро- до крупных глыб. Литификация пород обусловлена всесторонним давлением.

6. Микробрекчии – интенсивно раздробленные мелкозернистые породы, макроскопически похожие на афанитовые эффузивы, кварциты и т.д.

7. Катаклазит (катаклазированная порода) отличается от какирита большой прочностью, а от милонитов – меньшей степенью раздробленности и отсутствием признаков пластического течения.

8. Псевдотахилиты – темно-серые, плотные породы стекловатого облика, расположенные в «жилах» и обособлениях.

Милониты – образовались в глубинных зонах земной коры в условиях стресса и повышенного гидростатического давления и преобладании пластических деформаций с рекристаллизацией связного матрикса. Они подразделяются на четыре разновидности:

1. Протомилониты – более чем на 50% состоят из угловатых или чуть закруглённых линзовидных мегапорфирокластов. По внешнему облику похожи на рассланцованные конгломераты.

2. Ортомилониты (милониты) – серые, плотные породы с признаками пластического течения, состоящие из мелкозернистых порфирокластов (от 10 до 50%). По размеру порфирокластов он подразделяются на:

● грубоочковые милониты (порфирокласты > 30 мм);

● крупноочковые милониты (порфирокласты 5-30 мм);

● среднеочковые милониты (порфирокласты 1-5 мм);

● мелкоочковые милониты (порфирокласты 0.5-1 мм);

● микроочковые милониты (порфирокласты < 0.5 мм).

3. Ультрамилониты – породы афанитового облика, микроочковые, напоминающие ороговикованный глинистый сланец, образовавшиеся в условиях крайней степени милонитизации. Реликты первичной структуры отсутствуют, порфирокласты очень мелкие и составляют не более 10% общего объёма породы, присуща вторичная рекристаллизация с образованием лент и линзочек минералов кварца и т.д.

4. Бластомилониты – образуются при большом значении воды и летучих компонентов, теряя признаки милонитов, переходят в обычные метаморфические породы (бластомилонитовые очковые гнейсы и т.д.).

Мигматиты

Мигматиты по расположению лейкосомы и соотношению её с палеосомой и меланосомой подразделяются на ряд морфологических разновидностей:

артериты – полосчатые или послойные мигматиты, в которых лейкосома расположена преимущественно параллельно полосчатости или сланцеватости субстрата пород (мигматиты с очень тонким послойным чередованием жил и субстрата известны под названием «мигматиты lit-par-lit»);

диктониты (диктиониты, дихтониты) – ветвистые мигматиты, в которых инъекционный материал (лейкосома гранитного состава) расположен в горной породе (палеосоме) в виде разветвлённых жил;

агматиты (похожие на эруптивную брекчию) – глыбовые мигматиты, в которых в разной степени изменённые угловатые обломки горной породы (палеосомы) сцементированы лейкосомой гранитного состава;

диадиситы – мигматиты, в которых редкие прожилки лейкосомы, секут полосчатость метаморфической породы;

небулиты – мигматит, в котором гранитный материал образует рассеянные выделения;

теневые мигматиты – это мигматиты, в которых почти исчезло различие между субстратом и подвижным (привнесённым) материалом, а по вещественному составу они близки к граниту и иногда называется «гранит-мигматитом»;

птигматиты – сложные, извилистой «мелкоскладчатой» формы тонкие прожилки гранит-аплита, гранита, кварца и реже пегматита;

полимигматиты – многократно мигматизированная порода либо мигматит смешанной природы.

Кроме вышеуказанных основных разновидностей выделяются ещё разновидности мигматитов, которые встречаются несколько реже:

флюидальные – агматиты со структурами течения;

форелевые – агматиты с плоскими субпараллельными «лепёшками» размером (3-5см)×(1-2 см);

порфиробластовые – порфиробласты плагиоклаза в мигматите в виде пятен, зон, полос и жил;

очковые, желвакообразные, линзовые, офтальмиты – в этих мигматитах присутствуют крупные линзы порфиробластов или кварц-полевошпатовых обособлений;

порфиробласто-теневые – почти синоним теневых мигматитов;

метабластические – мигматиты, в которых жильная часть (лейкосома) резко не выделяется и располагается равномерно в виде неясных пятен и полос;

метатектический (метатектит) – мигматит, в котором лейкосома резко обособлена;

метасоматические – образуется в процессе кремнещелочного метасоматоза (метасоматической гранитизации), когда гранитный материал рассеян в породе, либо располагается в виде жил, без следов течения жильного материала, со следами структур замещения, разъедания и порфиробластеза.

К.А. Шуркиным (1972) было предложено выделять разные морфологические типы мигматитов в зависимости от характера деформаций и степени мигматизации (рис. 6.3).

Рис. 6.3. Морфологические типы мигматитов, по К.А. Шуркину (1972). 1 – линейные скопления минералов; 2 – вкрапленность изометричных минералов; 3 – порфиробласты.

Метасоматиты

Метасоматиты по условиям образования подразделяются на ряд форм:

скарны – метасоматические породы, развитые как в контактах карбонатных и силикатных пород, так и вне них, и сложенные высокотемпературными известково-магнезиально-железистыми силикатами и алюмосиликатами (диопсид-геденбергитами, гроссуляр-андрадитами, скополитом, эпидотом и т.д.);

грейзены – продукты пневматолито-гидротермального изменения интрузивных, эффузивных, осадочных и метаморфических горных пород преобладающе кислого состава, представленные главным образом кварцем, мусковитом, литиевыми слюдами, турмалином, топазом, флюоритом, бериллом, рутилом, некоторыми рудными минералами и т.д.;

карбонатиты – существенно карбонатные породы кальцитового, доломитового или сидеритового состава;

слюдиты – биотитовые, флогопитовые и др.; могут содержать магнетит, роговую обманку, скаполит;

пропилиты – зеленокаменно перерождённые дациты и андезиты, состоящие из альбита, эпидота, кварца, пирита, иногда актинолита и хлорита;

спилиты – образуются по основным вулканитам и состоят обычно из альбита, хлорита, эпидота, кварца пирита и кальцита.

березиты – кварц-серицитовые породы с пиритом, анкеритом и сидеритом; образуются преимущественно по породам кислого состава;

аргиллизиты – вулканогенные породы, в которых исходные минералы замещены глинистыми минералами;

листвениты – кварц-карбонатные листоватые породы с тальком, хлоритом, слюдами, актинолитом, пиритом и магнетитом; образуются по ультраосновным породам и доломитам;

кремнещелочные метасоматиты – образуются в широком диапазоне температур и давления при высокой подвижности и активности щелочей и кремнекислоты и представлены такими новообразованными минеральными парагенезисами как (±кварц±калиевый полевой шпат±альбит), а также – мусковитом, биотитом, щелочными амфиболами и пироксенами;

щелочные метасоматиты – образуются при доминировании щелочей в балансе мигрирующих элементов и представлены калиевыми (микроклинизация плагиоклаза, биотитизация цветных минералов и др.) и натровыми (альбитизация полевых шпатов, щелочная амфиболизация цветных минералов, нефелинизация и т.д.) разновидностями;

кварцитолиты, жадеититы, актинолититы, антофиллититы, эпидозититы и др., представляющие собой в основном мономинеральные породы.

6.2. Общие особенности строения и залегания метаморфических пород