Породы цезия

Породы в отношении Cs изучены недостаточно, особенно ультрабазиты и базиты, для которых характерен наибольший разброс оценок средних содержаний (г/т) — от 0, n и 0,1 до 11 (интрузивные) и 0,6 (эффузивные). Для Mg-эффузивов протерозоя Балтийского щита среднее 4,5 г/т. Для ультрабазитов Украинского щита А.Б. Фомин установил от 0,1 до 1 г/т Cs и не обнаружил разницы для пород разных формаций ультрабазитов. Для эффузивных ультрабазитов содержания Cs таковы (г/т): кимберлиты 3, пикриты 0,6, щелочные пикриты 2, базаниты 3 — как будто с некоторой тенденцией увеличения с повышением щелочности.
Основные породы также охарактеризованы единичными анализами. В таблицах кларков последний принят 1 г/т; Н.А. Солодов с соавторами считают, что он на порядок выше и, исходя из содержаний в минералах пород и основных эффузивах, оценивают среднее для базитов в 6,7 г/т. В базальтах и андезитобазальтах содержания Cs (r/т) колеблются от 0,05 до 33 (среднее 3), в андезитах — от 0,05 до 90 (среднее 5), при этом связи со щелочностью не устанавливается. По более ранним единичным данным океанический толеит содержит меньше Cs (0,016 г/т), чем континентальный (0,5 г/т); то же по — 0,05 и 1 г/т соответственно. Щелочно-оливиновый базальт (2 г/т) и калиевый щелочной (50 г/т) по более ранним данным имеют повышенные концентрации Cs, чем по поздним.
Для интрузивных средних пород содержания, по Н.А. Солодову, от 3 до 12 г/т, по А.А. Ярошевскому, 1,7 г/т. Повышенное количество Cs установлено в габброанортозитах Украинского щита (8—14 г/т).
В гранитоидах табличные кларковые оценки для гранитов 5 г/т, для гранодиоритов 2 г/т. Для формаций гранитоидов оценки средних содержаний увеличиваются по мере повышения количества SiO2, по наиболее полным данным, следующим образом (г/т): от 1,1 для плагиогранитов (дифференциатов основного магматизма) до 66 в Li-F гранитах; ниже эти оценки для щелочных гранитов — 10 г/т. Ферсм Cs в щелочных гранитах Кольского п-ова 3,6±0,2 г/г. Отсутствие преобладающей связи степени цезиеносности пород с их щелочностью отметил и JL В. Таусон на примере редкометальных гранитов (агпаитовые 1,9 г/т Cs, миаскитовые 17,5 г/т). Еще более четко основная роль кислотности пород в накоплении Cs установлена А.А. Кременецким на примере эффузивных пород. Для пород щелочноземельного тренда содержание Cs (г/т) от пикритов (0,4) к толеитам (3), андезитам и андезитодацитам (5), дацитам (9), риодацитам (30) и кислым стеклам (56) резко увеличивается, тогда как в породах повышенной щелочности и щелочного тренда значительного увеличения цезиеносности не отмечается.
Особенностью Cs, отличающей его от К, Li и Na, является способность концентрироваться в самых кислых конечных дифференциатах магматического расплава (до 168 г/т, х=7), максимально проявленная в кислых вулканических стеклах (до 410, х=30). Показано, что при гидротермальном изменении стекол содержание Cs (и Rb) может достигать 3150 г/т (среднее для известных случаев 250 г/т).
В некоторых случаях концентрации Cs в этих породах не устанавливаются. Например, в перлитах и игнимбритах Сихотэ-Алиня, по А.О. Соболеву с соавторами (1989 г.), содержания Cs, Li, Co, V, Ni, Be, Th, U (табл. 50) близки к кларку, а Mo, Sr, Rb, Cr — выше. Интересно, что как и все перлиты (Забайкалье, Армения, запад США), они обогащены Pb, Mo, Sn и отличаются от перлитов мира пониженными содержаниями U, Th, Be.

Изучение кислых эфорузивов (пантеллеритов) на ионном микрозонде позволило непосредственно в шлифах определить содержания Cs, Rb и Li в стекловатой породе (соответственно 8, 320 и 45 r/т и Kр, которые составили для Cs: расплавное включение 0,4, анортоклаз 0,33, энигматит 0,8, геденбергит 1,0, кварц 1*10в-4. При этом содержание Cs, Rb, Li, Hf и TR оказалось в стекле выше, чем в породе. В дифференцированных комплексах от I ко II фазе содержание Cs увеличивается.
Существенное влияние на степень цезиеносности магматических пород и их минералов оказывают геотектонические условия формирования гранитоидов, что впервые было установлено для Восточного Забайкалья. Эта зависимость заключается в более высоком содержании Cs в одноименных минералах областей предынтрузивных поднятий (↑↑ и ↓↑) по сравнению с породами блоков преимущественных нисходящих перемещений (↓↓ и ↑↓); например, среднее содержание Cs (г/т) в гранодиоритах этих областей 45 и 3, в гранитах 11 и 3, лейкогранитах 25 и 3. Сходные геотектонические закономерности установлены для эффузивных пород. В частности, от геосинклинальной стадии к орогенной и активизационной концентрация Cs в группе кислых вулканических пород увеличивается от 4 до 49 г/т.
По В.И. Коваленко и Н.В. Владыкину, Li-F граниты, которые образуются в результате длительной дифференциации гранитной магмы с накоплением F, Li и других редких элементов, значительно обогащены Cs. Особенно богаты им (х = 155 г/т) альбититы гипабиссальных массивов, меньшие концентрации отмечаются в мезоабиссальных (28 г/т); в остальных породах эта зависимость в целом сохраняется, а содержание Cs в среднем колеблется от 13 (онгониты) до 28 г/т (микроклин-альбитовые аляскиты).
Цезиеносность осадочных пород нашей страны изучена довольно полно; эти породы характеризуются увеличением средних содержаний Cs (г/т) от карбонатных образований, в том числе глинистых (2,9; эдафогенные карбонатные илы 1,6) к мергелям (5,2) при среднем для этой группы 4,7, далее к песчанистым разностям (среднее 9,32) и к глинам (среднее 13,9 (15); каолинитовые 5,6, монтмориллонитовые 10,8, гидрослюдистые 11,6, полиминеральные 14,7). Содержания Cs имеют обратную корреляцию с гранулометрическим составом пород. По этим данным кларк Cs в осадочном слое Земли 10,6 г/т; соотношения K/Cs 1827, Rb/Cs 9. В глинистых породах Таджикской депрессии содержание Cs оказалось выше в тех разностях, которые образовались в континентальных условиях (7,4—7,5 г/т) по сравнению с возникшими в морской обстановке (6,5—6,8 г/т).
Метаморфические породы, по данным А.А. Кременецкого, в среднем содержат 3,4 г/т Cs, распределение которого зависит от типа субстрата и стадии метаморфизма. При прогрессивном региональном метаморфизме выделено две ветви поведения Cs — изохимическая при низко-среднетемпературном режиме (зеленосланцевая, эпидот-амфиболитовая и частично амфиболитовая фации) и аллохимическая с его перераспределением и значительным выносом (высокотемпературные амфиболитовая и гранулитовая фации).