Наряду с гидратизацией происходит замещение пластинок биотита и частично гидратированного биотита агрегатом дисперсных и тонких чешуек глинистого вещества, нередко с сохранением исходных форм замещаемой пластинки. Если биотита в породе изначально было много (такое наблюдается обычно в возникших за счет разрушения гранитов аркозовых песчаниках), то его преобразования приводят к возникновению аутигенного пленочного или даже порового гидрослюдисто-хлоритового цемента.

Процессы аутигенного слюдообразования усиливаются от неизменных осадочных толщ - к слабо регионально метаморфизованным (некоторые слюдистые песчаники, аргиллиты, филлиты и др.) и к настоящим осадочно-метаморфическим породам.

Стадия катагенеза

Дальнейшее изменение осадочных пород под влиянием повышенных давлений и температур в присутствии подземных вод и поровых растворов называют катагенезом.

По своей природе процесс катагенеза неорганический – физико-химический и физико-механический. В эту стадию происходит уплотнение пород, отжим воды и различные процессы минералообразования. Проявляется повсеместно в осадочном чехле платформ, передовых прогибах и верхнем ярусе геосинклиналей. Мощность осадочных пород различна – от первых сотен метров до 2-4км. Катагенетические изменения происходят при температуре от 50 до 150-2000С и одностороннем давлении от 100-200 до 700-800 атм.

Поскольку сопутствующими минералами слюд являются полевые шпаты, кварц, авгит, роговая обманка и некоторые другие в процессе катагенетических преобразований, взаимно влияют друг на друга. Преобразование обломков связано с неустойчивостью различных минералов во все более изменяющихся термодинамических условиях пласта. Разнообразные изменения обусловлены внутрислойным растворением, замещением, регенерацией, пластичной деформацией, спаиванием и растворением под давлением.

Мусковит отличается большой устойчивостью и при гидратации в торцах пластинок расщепляется и местами переходит в каолинит. Особенно интенсивно эти процессы проявлены в песчаниках и алевролитах. Биотит – напротив, неустойчивый минерал и подвергается различным изменениям. На стадии катагенеза биотит разбухает, расщепляется на волокна попакетно преобразуется в разнообразные комбинации глинистых минералов, нередко между пакетами концентрируется скопления лейкоксена, окислов железа, карбонатов, реже опала. По мере усиления катагенетических преобразований ускоряются процессы хлоритизации +гидрослюдизации биотитов.

В породах с кальциевым цементом наблюдается расчленение биотита на волокна и замещение кальцитом по спайности. В породах со вторичным цементом отмечается незначительное замещение полевых шпатов и мусковита – хлоритом. Пластинки слюд испытывают пластичную деформацию и нередко выдавливаются в поры, принимая ксеноморфные очертания. Биотит и гидрослюды, на стадии катагенеза, ускоряют процесс растворения кварца и полевых шпатов, если оказываются на контакте между ними. По мнению Копеллиовича А.В. и Коссовской А.Г., это обусловлено высокой щелочностью растворов в связи с выносом калия. Образующаяся при этом сильная K2CO3 быстро растворяет SiO2 на участках с повышенным Ph, откуда они мигрируют в участки с пониженным Ph, где и откладывается. Такое растворение под давлением обуславливает возникновение микростиллолитов между зернами.

Стадия метагенеза

Глубокие структурные и минералогические изменения осадочных пород в нижней части стратисферы, по своему характеру близкие начальным стадиям регионального метаморфизма называют метагенезом.

По своей природе процесс метагенеза физико-химический и происходит при температуре 250-3000С, давлении 1300-2000 атм. И глубина от 5-6 до 15-20 км. В стадию метегенеза широко развиты процессы растворения и регенерации под давлением основных породообразующих минералов. Структуры осадочных пород претерпевают изменения, появляются сланцеватые, мозаично-регенерационные, микростилолитовые и другие структуры, текстуры остаются без существенных изменений.

При глубоких метагенетических изменениях, биотит практически полностью разрушается, переходит в пакеты мусковита и хлорита и в мусковит. На его месте остаются реликты в виде темных, полупрозрачных скоплений рудного (железисто-титанистого) тонкодисперсного вещества, иногда с кристалликами сидерита, иногда вместе с анатазом или мельчайшими игольчатыми новообразованиями рутила.

В процессе прогрессивно усиливающихся постдиагенетических преобразований обломочный биотит в конечном итоге исчезает. Его разрушение (или сохранение в ничтожных по размерам реликтах) считается одним из диагенетических признаков стадии глубокого (позднего) метагенеза.

Интересно, что при дальнейшем вхождении породы во все более напряженные термодинамические условия на вполне определенной ступени метаморфизма (в конце зеленосланцевой стадии) вновь воссоздается биотит. Но этот минерал обладает уже совсем иными типоморфными свойствами по сравнению с прежним.

Метаморфогенный биотит отличен, прежде всего, своими структурными взаимоотношениями с соседними минеральными частицами. Он образует вростки в края кристаллов полевого шпата или кварца – элементы лепидобластовой структуры. Отличается ярким, обычно коричневато-бурым цветом, очень контрастным плеохроизмом и главное «свежестью» своего облика, благодаря отсутствию признаков замещения его теми аутигенными образованиями, о которых было высказано выше.

Следует добавить, что на трансформацию слюд на предметаморфических стадиях литогенеза большое влияние оказывает генетическая принадлежность той породы, в которой эти слюды находятся. Генезисом обуславливаются исходный состав глинистого минерала и состав, а также структура той среды, в которой он находится. Последние способны существенно ускорить либо замедлить темпы трансформаций. Например, в песчаных отложениях, где на межзерновых контактах под влиянием неравномерно распределенных давлений возникает активная реакционноспособная среда, глинистое вещество трансформируется гораздо раньше, чем в слоях однородного пелитового состава.

Заключение

Самые распространенные виды слюд - мусковит и биотит, семейство широко распространенных породообразующих минералов, имеющих важное промышленное значение. Поскольку слюдяные продукты являются концентраторами редких щелочных металлов, содержание которых может достигать целых процентов, то возникла проблема поиска путей получения Li, Rb и Cs, из слюдяных продуктов, используя особенности слюд и характер вхождения редких щелочных металлов в межслоевое пространство. В связи с этим возникла необходимость изучения стадийного преобразования пород, а именно слюд.

.