Основные направленияметасоматоза заключаются в том, что выделяется четыре основных типа метасоматоза (по Гольдшмидту): 1) силикатных и кварцевых пород; 2) карбонатных пород; 3) соляных месторождений; 4) сульфидных месторождений. Эскола выделил пять основных типов метасоматоза; 1) щелочной; 2) кальциевый; 3) железо-магнезиально-силикатный; 4) метсоматоз с привносом кремния, олова, бора, лития, фтора, хлора и серы; 5) метасоматоз под действием углекислого газа.
Кислотный метасоматозпроявляется в том, что с температурой диссоциация воды увеличивается и растет кислотность среды. Таким образом, трудно предположить, чтобы значительная фиксация галоидов могла иметь место при температурах, близких к магматическим температурам или температурам, характерным для метаморфизма высоких ступеней. В природной высокотемпературной обстановке кислые и нейтральные условия должны быть редкими и очень локальными.
Щелочной метасоматоз– это обычное явление при метаморфизме силикатных пород (цеолитизация, развитие спилитов, кристаллизация пегматитов). Гольдшмидт классифицировал щелочной метасоматоз следующим образом:
1) метасоматический обмен щелочей (образование мирмекитов, замещение микроклина альбитом в пегматитах);
2) фиксация щелочей избытком Al2O3 в изменяемой породе (образование альбита или калиевого полевого шпата в метаморфических производных глинистых сланцев);
3) фиксация щелочей силикатами железа и магния (замещение роговой обманки биотитом при гранитизации амфиболита);
4) реакция между щелочными алюминатами (в растворе) и кварцем с образованием щелочного полевого шпата в конкретных зонах интрузий нефелиновых сиенитов и других щелочных пород (контактовое превращение гранита в магматическую породу сиенитового состава).
Известковый метасоматозпроявляется в следующих процессах.
1. Известковые силикаты (диопсид, гроссуляр, везувиан) иногда образуются во время регионального метаморфизма как компоненты реакционных скарнов на контактах между мрамором и силикатными породами (амфиболитами и др.). Это происходит в результате метаморфической диффузии с переносом СаО за первоначальную границу известняков.
2. Метасоматический привнос СаО в молодые малые интрузии гранитов, пегматитов, сиенитов и родственных им пород может привести к метаморфическому развитию таких минералов как роговая обманка, диопсид, скаполит, замещающих первичные магматические минералы.
3. Метаморфизм первично неизвестковых отложений в известково-силикатные породы на контактах с интрузиями перидотитов и метасоматическое замещение плагиоклаза гроссуляром, гидрогроссуляром, везувианом в дайках габбро или диоритов, секущих серпентиниты – хорошо известный примет известкового метасоматоза, связанного с ультраосновными интрузиями. Дополнительное количество СаО здесь имеет магматическое происхождение.
4. Эпидотизация основных лав спилитового состава – обычное явление. При низкой ступени метаморфизма основных магматических пород идет вынос СаО и Al2O3 в водных растворах с сопутствующим привносом эпидота во вмещающие породы.
Железо-магнезиально-силикатный метасоматозбывает двух типов: а) привнос железа и магния в известняк, сопровождающийся кристаллизацией известковых силикатов, богатых этими металлами и б) метасоматическое развитие безкальциевых железо-магнезиальных минералов в силикатных породах и кварцитах.
К первому типу относятся скарны, образовавшиеся в контактных зонах в результате реакции между известняком и выделившимися из интрузивных масс гранитоида растворами или газами, несущими железо и кремнезем. Андрадит и богатый геденбергитом пироксен – главные составляющие скарнов, образовавшихся из чистых известняков. Но если исходная порода была доломитовой, то могут появиться диопсид, ьремолит и флогопит. Видное место в минеральных ассоциациях скарнов занимают гематит, кварц, роговая обманка, волластонит и различные известковые силикаты. Широкое распространение флюорита, скаполита и различных сульфидов металлов указывает на вероятное значение в качестве «переносчиков» железа фтора, хлора и серы. В некоторых случаях имеет место пневматолитовый метасоматоз (привнос железа в форме таких летучих соединений, как FeF3, FeCl3). Но гораздо чаще развитие скарнов обусловлено гидротермальными реакциями, следовавшими за главной фазой контактового метаморфизма. Такие скарны трудно бывает отличить как от реакционных скарнов, образовавшихся в результате известкового метасоматоза силикатных пород и железных руд, прилегающих к известнякам, так и от реакционных скарнов, образовавшихся в результате известкового метасоматоза силикатных пк и от известково-силикатных пород, возникших вследствие нормального контактового метаморфизма загрязненных известняков без привноса вещества извне.
Метасоматоз с привновом кремния, олова, бора, лития, фтора, хлора и серы –результат пневматолитового и гидротермального привноса неметаллов а породы, прилегающие к глубинным интрузиям.
Метасоматоз с привносом бора происходит вблизи интрузий гранитоидов и приводит к образованию боросиликатов (турмалина, аксинита, датолита и данбурита) или даже боратов (людвигита) в метаморфических ассоциациях.
Метасоматоз с привносом фтора чаще всего проявляется вблизи гранитоидных интрузий. Автометаморфизм гранита влечет за собой замещение калиевого полевого шпата мусковитом и топазом с выносом К2О и приводит к локальному развитию кварцево-мцсковитово-топазовой породы (грейзена) с касситеритом и лепидолитом в качествн возможных компонентов, если в магматических газах содержатся летучие соединения олова и лития. В результате фторного метасоматоза известковых и доломитовых пород образуются: флюорит, фторапатит, , флогопит, везувиан. Одновременный привнос фтора, бора и железа в доломитовые мраморы является обычным явлением.
Скаполитизация – возникает, когда в качестве компонентов метаморфической системы в процессе участвуют хлор или СО2. В этом случае скаполит замещает плагиоклаз. Это пневматолитовый процесс во время регионального или контактового метаморфизма, в ходе которого СО2, Н2О и SO3 заимствуются из веществ, присутствующих в этих породах.
Метасоматоз с привносом серы – это высокопемпературный процесс, приводящий к образованию вкрапленности пирита и пирротина в скарнах и магнезиально-железистых породах или в серицитовых кварцитах (березитах). Второй процесс более низкотемпературный. Это результат щелочного метасоматоза кварцево-полевошпатовых пород, происходящий в результате реакции между железосодержащими силикатами (хлоритом, биотитом) и сероводородом магматического происхождения.
Каолинизация и серицитизация – процесс образования каолинита, монтмориллонита, серицита, анальцима и пирофиллита при гидротермальном метасоматозе полевых шпатов и фельдшпатоидов.
Метасоматоз с привносом СО2происходит при средних и высоких температурах. Многие силикаты с одинаковой легкостью превращаются в карбонаты при низкой температуре в результате гидротермальной реакции с растворами, содержащими СО2 или растворимые карбонаты. Это автометаморфический процесс замещения карбонатами таких минералов, как полевые шпаты, авгит, оливин, наблюдающийся в различных поп составу магматических породах.