ГлавнаяДавно известно, что в скарнах распространение медного оруденения ограничено гранатсодержащими зонами, однако во многих случаях подобные зоны безрудны. Тенденция медной минерализации концентрироваться вблизи контакта гранатовых скарнов и известняков установлена и описана в работе. Эти наблюдения относятся к медной минерализации в андрадитовых скарнах, но они вполне справедливы и для свинцово-цинковых руд в геденбергитовых скарнах. Образование обогащенных участков вблизи «линии мраморов», вероятно, обусловлено нейтрализацией кислых гидротермальных растворов на контакте с известняками.
Уже упоминавшаяся ранее тенденция руд локализоваться в пределах скарнов или каких-то определенных зон в скарнах (что иллюстрировалось рядом примеров), вероятно, обусловлена следующими причинами: 1) благоприятной для рудообразования внешней средой, возникающей при контактовом метаморфизме и образовании скарнов (уменьшение объема пород, увеличение количества пустот, возрастание хрупкости пород и т. п.); 2) наличием подготовленной системы трещин, которая уже использовалась ранними скарнообразующими растворами; 3) соосаждением некоторых скарновых минералов с определенными рудными минералами; 4) влиянием структурных и химических особенностей ранних скарновых ассоциаций по отношению к поздним рудообразующим («буферирование»). Однако основным контролирующим фактором в образовании скарнов и отложении руд являются структурные особенности и стратиграфия вмещающих пород месторождения.
Склонность волластонита сосуществовать только с безжелезистыми рудными минералами, за исключением случаев, обусловленных высокими величинами фугитивности H2S, уже отмечалась выше. Другое соотношение, обязанное своим происхождением химизму минералов скарнов, выражает способность компонента CaFeSi2O6 в клинопироксенах поддерживать фугитивности O2 и S2 на низком уровне благодаря следующей реакции:
Гранаты сосуществуют с клинопироксенами во многих скарновых месторождениях. Конечные члены андрадитового и геденбергитового рядов сосуществуют только в очень ограниченном диапазоне фугитивностей кислорода (рис. 5.14), но замещения Al3+/Fe3+ и Mg2+ — Mn2+/Fe2+ расширяют область сосуществования двух минералов, что позволяет им сосуществовать в природных ассоциациях в более широком диапазоне фугитивностей кислорода. Жариков построил корреляционные зависимости между составами сосуществующих гранатов и клинопироксенов и видом металла, добываемого на данном месторождении. Он показал, что для скарновых месторождений вольфрама и/или молибдена характерно сосуществование клино-пироксена геденбергитового состава с гроссуляром (это свидетельствует о восстановительной и/или кислой среде), что было подтверждено Симадзаки. В железорудных и свинцово-цинковых месторождениях содержание железа в пироксенах и гранатах возрастает одновременно (в более умеренной или в нейтральной среде). В медных месторождениях США андрадит обычно сосуществует с пироксеном диопсидового состава (относительно окислительные или восстановительные условия).
К сожалению, обменное равновесие зависит не только от кислотности и фугитивности кислорода, но также от активностей кальция и кремнезема:
Строго говоря, должны сосуществовать по крайней мере две другие фазы, чтобы составы граната и пироксена однозначно определялись фугитивностью кислорода, например
Жариков допускает, что активности CaO и SiO2 в скарнах, вероятно, относительно постоянны или по крайней мере контролируются извне.