Месторождения пегматитовой группы

Под пегматитами понимаются силикатные горные породы крупно- и гигантокристаллической структуры. В большинстве случаев они располагаются среди интрузий магматических горных пород различного состава, отличаясь от них структурными особенностями. По составу различают пегматиты ультраосновные - перидотитовые, основные - габбро-пегматиты, средние - диорит-пегматиты кислые - гранитные пегматиты и щелочные - пегматиты нефелиновых сиенитов. Однако практический интерес в качестве месторождений полезных ископаемых представляют гранитные, реже щелочные пегматиты, которые либо сами являются полезными ископаемыми, либо содержат полезные минералы. Их характеристике и будет посвящено дальнейшее изложение материала.

Региональное геологическое положение. Пегматитовые месторождения встречаются в пределах докембрийских платформ и фанерозойских складчатых областей. В пределах платформ они располагаются среди формаций глубоко метаморфизованных пород фундамента - гнейсов и кристаллических сланцев (Мамские месторождения мусковита на Сибирской платформе) либо в связи с формациями гранитоидов, реже щелочных пород зон протерозойской или фанерозойской активизации. В фанерозойских складчатых областях они генетически связаны с батолитовой формацией нормальных и кислых гранитов средней стадии развития областей (Мурзинские месторождения цветных камней на Урале), либо с гранитоидами формации малых интрузий поздней стадии. Располагаясь в зонах тектоно-магматической активизации или в связи с цепочками интрузий, пегматитовые месторождения образуют крупные минерагенические пояса.

Общие особенности строения и состава. Пегматитовые тела всегда эпигенетичны по отношению к вмещающим их горным породам. По форме преобладают жильные секущие тела, встречаются и согласные линзообразные залежи. Размеры тел обычно небольшие, длина их измеряется первыми десятками, реже сотнями метров, а мощность - единицами метров. Внутреннее строение пегматитовых тел характеризуется письменной и неравномернозернистой, часто гигантокристаллической структурой. Состав породообразующих минералов пегматитов обычно тождественен составу исходных пегматитообразующих пород.

Классификация пегматитовых месторождений. По условиям образования группа пегматитовых месторождений делится на три класса (Смирнов, 1989): простые пегматиты, перекристаллизованные пегматиты и метасоматически замещенные пегматиты.

Простые (керамические) пегматиты представляют собой тела письменных гранитов, состоящих из закономерных анхиэвтектических срастаний серого кварца и более светлых полевых шпатов в соотношении 1: 3. Простыми они называются поскольку не несут явных следов перекристаллизации и метасоматических изменений, а керамическими из-за использования их в керамической промышленности. Вместе с тем они могут быть использованы как поделочные камни. Формы залегания их могут быть жильными и пластообразными. Типичные керамические пегматиты по А.И.Гинзбургу залегают среди метаморфических горных пород гранулитовой фации метаморфизма фундаментов древних платформ. Хотя они могут располагаться и среди гранитных интрузий.

Перекристаллизованные (мусковитовые) пегматиты также встречаются в фундаментах древних платформ, однако залегают среди менее глубоко метаморфизованных пород амфиболитовой фации. Пегматитовые тела имеют пласто-, линзообразную согласную с вмещающими кристаллическими сланцами форму и секущую жильную и трубообразную. Гнезда мусковита размером до метра в поперечнике встречаются только среди перекристаллизованных и гигантозернистых пегматитов в ассоциации с кварцем, полевым шпатом и биотитом. В крупнозернистых пегматитах кристаллы мусковита достаточно равномерно распределены по всей массе породы, однако размеры их небольшие - 2-3 см в поперечнике. Размеры самих пегматитовых тел колеблются от первых десятков до сотен метров по простиранию и от долей метра до первых десятков метров по мощности. Сами мелкозернистые пегматиты используются как керамическое сырье и поделочные камни, из природно обогащенных участков добывается полевошпатовое сырье и кварц. На территории России известны две провинции мусковитовых пегматитов - Мамско-Чуйская в южном обрамлении Сибирской платформы с Мамским месторождением мусковита и Карело-Кольская на Балтийском щите Восточно-Европейской платформы.

Метасоматически замещенные (зональные или камерные) пегматиты отличаются отчетливой связью с интрузиями гранитов, реже щелочных пород фундаментов платформ или фанерозойских складчатых областей. Пегматитовые тела преимущественно жильной формы располагаются в эндо- или экзоконтактовых занах интрузий. Характер их залегания в периферической части интрузий определяется элементами прототектоники и тела полезных ископаемых образуют серию радиальных жил или приурочены к структурам купольного отслоения согласным с поверхностью кровли интрузий. Во вмещающих интрузии породах они располагаются вдоль напластования пород или вдоль секущих разрывов. Размеры пегматитовых тел обычно составляют несколько десятков метров по длине и первые метры по ширине. В строении пегматитовых тел отмечается зональная текстура, отсюда и название - зональные пегматиты. Обычно она характерна для раздувов жил, где при переходе от края жилы к центру устанавливаются следующие зоны: наружная тонкая слюдяная оторочка, письменный гранит, зона крупных кристаллов микроклина (блоковая) и кварцевое ядро. Наряду с перечисленными четыремя зонами отмечается пятая - метасоматическая зона альбитизации, замещения калиевого полевого шпата натровым. Она бывает обогащена минералами редких металлов. В камерных пегматитах на месте кварцевого ядра находятся полости (занорыши) с друзами крупных кристаллов мориона, топаза, берилла, аквамарина, турмалина, горного хрусталя, оптического флюорита и других ценных минералов. Размеры таких полостей могут достигать нескольких метров, а размеры самих кристаллов - десятков сантиметров. Камерные пегматиты являются важным источником драгоценных камней и пьезооптического сырья. В метасоматически замещенных пегматитах, как отмечал еще А.Е.Ферсман, накапливаются химические элементы с малыми и большими размерами радиусов ионов по сравнению с радиусами ионов породообразующих элементов. Это литий, бериллий, рубидий, цезий, редкие земли, цирконий, олово, тантал, вольфрам, уран и др. При наличии промышленных концентраций они могут быть извлечены из пегматитов. Среди редкометальных пегматитов выделяются формации литиеносных сподуменовых пегматитов, бериллоносных берилловых пегматитов, рубидий-цезиевых поллуцитовых пегматитов. В сподуменовых и поллуцитовых пегматитах концентрируются тантал и ниобий в виде колумбита-танталита и олово в виде касситерита. Пегматиты описываемого класса распространены на Украинском щите на Волыни, в Уральской складчатой области (Мурзинские месторождения), в Забайкалье и других регионах.

Генезис пегматитовых месторождений. Рассматривая проблему образования пегматитов в исторической последовательности, вначале следует остановиться на магматической гипотезе А.Е.Ферсмана. В конце тридцатых годов ХХ в. на основании обобщения материалов по пегматитам Урала, Сибири и Европы, приуроченности их к интрузиям гранитоидов, зональности их внутреннего строения, а также опираясь на теоретическую физико-химическую диаграмму Фогта-Ниггли о неограниченной растворимости воды в силикатном расплаве, он пришел к выводу, что пегматиты являются продуктами кристаллизации остаточной магмы, обогащенной летучими компонентами. При этом А.Е.Ферсман рассматривал пегматиты как промежуточные продукты эволюции постепенного остывающего магматического очага между начальными магматическими и конечными гидротермальными продуктами. Другая гидротермально-метасоматическая гипотеза образования пегматитов была выдвинута в конце сороковых годов А.Н.Заварицким. Геологически он основывался на наличии метасоматически замещенных реликтов окружающих пород в пегматитах, залегании их среди метаморфических пород вне связи с интрузиями, а также на опубликованных в то время результатах экспериментов, доказывающих ограниченную растворимость воды в силикатном расплаве. А.Н.Заварицкий полагал, что пегматиты могут образоваться по любой породе, близкой по составу к гранитам. В конце пятидесятых годов американскими учеными Р.Джонсом, Е. Камероном и др. была выдвинута гипотеза, которую можно назвать синтетической. Основываясь на экспериментах по растворимости воды в силикатном расплаве, они показали, что при высоких давлениях действительно имеет место высокая растворимость воды и пришли к выводу, что пегматитообразование совершается в два этапа. Вначале имеет место остаточный расплав, богатый летучими и формируются зональные пегматиты, а затем на втором этапе происходят метасоматические процессы замещения продуктов первого этапа. Наконец, для условий зон высокого метаморфизма фундаментов платформ может быть приложима метаморфогенная гипотеза пегматитообразования, выдвинутая финским петрологом Эскола и советским ученым Судовиковым, об образовании пегматитов в результате частичного плавления вещества при метаморфизме. В последние годы А.А.Маракушевым (1993) пропагандируется идея ликвационного образования пегматитов на основе результатов эксперимента по расщепления алюмосиликатных магм с отделением фторидных жидкостей, концентрирующих редкие металлы и близких по составу пегматитам, а также на основании выявленных в природных минералах графической и аплитовой зон расплавных включений.

Во всяком случае, рассматривая процесс образования пегматитов в целом, можно утверждать, что пегматитовый процесс идет вслед собственно магматическому. Об этом свидетельствует секущее залегание пегматитовых тел по отношению к вмещающим интрузиям и термодинамические данные по результатам исследования газово-жидких включений, приведенные А.И.Гинзбургом (198). Из его данных следует, что керамические пегматиты образуются в интервале температур 500 - 300^о и на глубинах блее 10 км, характерных для гранулитовой фации метаморфизма, мусковитовые - в интервале температур также 500 - 300^о , но при давлениях, соответствующих глубинам 8 - 10 км, т.е. нижней части амфиболовой фации, редкометальные - при температурах 600 - 400^о и на глубинах 8 -3 км амфиболовой фации и, наконец, хрусталеносные - при температурах 800 - 500^о и глубинах 3 - 2 км фации зеленых сланцев.

Заканчивая характеристику пегматитовых месторождений, мы завершаем рассмотрение месторождений, образование которых связано с магматическими процессами, процессами дифференциации и кристаллизации магм. С этой точки зрения месторождения всех трех групп: магматической, карбонатитовой и пегматитовой, можно объединить в одну надгруппу - магматическую. Другое дело, что в силу сложившейся традиции, геологических особенностей и роли наложенных на магматические гидротермально-метасоматических процессов в образовании полезных ископаемых, мы эти месторождения рассматриваем раздельно, подразделяя на три вышеописанные генетические группы.

ЛЕКЦИЯ 9

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: