Породы бария

В поздних таблицах кларков приводятся оценки кларков Ba в различных типах пород по данным 60-х годов с небольшими уточнениями (г/т): ультрабазиты 0,4, базиты 300, средние породы 300, гранодиориты 450, граниты 840, щелочные 1600, сланцы 580, карбонатные 10. Близкие данные получены как среднее из оценок кларков разных авторов.
Ультрабазиты охарактеризованы значительным количеством новых данных. Многие из них обобщены Б.Г. Лутцем, средние составляют (г/т): альпинотипный гипербазит 2,6, океанический 7,6, перидотиты (из включений — шпинелевый 7,5, гранатовый 33; эклогит 65). В гипербазитах Монголии (Хантайширский офиолитовый комплекс) содержания следующие (г/т): низ разреза — 15, верх 17, пироксениты 13, что всего в 2 раза ниже по сравнению с диабазами (22—38) и выше, чем в габбро (9). Гипербазиты из офиолитов Саксонии (Германия) содержат Ba (г/т): дуниты 10, гарцбургиты 30±9, пироксениты 11, что значительно ниже по сравнению с габбро (125±30), А1-габбро (92±35) и диабазами (180±40).
Ферсмы Ba для ультрабазитов Украинского щита следующие (г/т): дуниты 19, оливиниты 415, перидотиты 27, гарцбургиты 140, лерцолиты 320, пироксениты 51, коматииты 17; для щелочных гипербазитов: мельтейгиты 600, щелочные пироксениты 300, бефорситы 440, севиты 400. В кимберлитах содержание Ba в среднем оценено в 920 г/т. Во времени кларк Ba (r/т) для коматиитов самый высокий в AR1 (45) и меньше в AR2-3(8) и PR1(15).
Приведенные данные свидетельствуют о том, что кларк Ba для ультрабазитов на два порядка выше принятого и составляет 46±24 г/т.
Основные породы гораздо лучше изучены; по сравнениго с ультрабазитами они обогащены Ba. Базальтоиды континентальных областей содержат 400±117 г/т Ba, океанических 194±163 г/т. В габброидах офиолитовых комплексов содержания Ba колеблются от 7 до 260 г/т, составляя в среднем для разных районов 62±65 г/т. Для Украинского щита содержания (г/т) в габброидах габбро-анортозито-вой формации 623±217, г аббро-верлитовой 317±200, габбро-норит-гипербазитовой 140±39. Для базальтоидных пород установлены зависимости бариеносности от типа щелочности и геологического положения. Для областей сжатия (континентальные и периокеанические обстановки) значимо различаются разные серии базитов (г/т): толеитовые 97, известково-щелочные 370, К-Na субщелочные 497, шошонитовые 942; для областей растяжения (океанические обстановки, континентальные рифты, траппы): толеитовые 28—415 (х = 238±196), K-Na субщелочные 653—800 (х = 733±65).
Л.В. Таусон Ba использовал для геохимической типизации базитов. Самое низкое содержание Ba, по его данным, характерно для коматиитовых базальтов (35 г/т), самое высокое — для шошонитов (среднее 1920 г/т): содержание в анортозитах 220 г/т. Средние содержания Ba (г/т) по наиболее представительным данным для пород шошонит-латитовой серии подсчитал М.Н. Захаров: трахибазальт 937, абсорокит 1173, шошонит 1082, латит 1653, кварцевый латит 1138 (генеральное среднее 980±65 для 58 регионов). Оценки средних содержаний для щелочных габброидов следующие (г/т): тералит 580, тешенит 280, эссексит 1510, шонкинит 1470. Установлено также, что К-щелочные базальты более чем вдвое (970 г/т) обогащены Ba по сравнению с Na-щелочными базальтами. Отмечена также зависимость концентрации Ba от железистости базальтов. Для Сибирской платформы с ростом KFc возрастает концентрация Ba (г/т): КFe 51,5—330; 63,2—720; 67,8—900. В то же время для отдельных дифференциатов расслоенных интрузий прямой зависимости количества Ba от ΣFe не наблюдается, хотя общая тенденция сохраняется и самые высокие концентрации Ba установлены в геденбергитовом гранофировом габбро (400 г/т) и гранофире (800 г/т). Для интрузии Норильск-I высокие содержания Ba (г/т) отмечены в такситовых (520) и контактовых (600) габбро-долеритах, а для Черногорской — в оливин-биотитовых (600) и контактовых (520).
Содержание Ba увеличивается не только по мере увеличения щелочности, но и кислотности пород. Например, для толеитовых (T) и известково-щелочных (И) пород по мере увеличения содержания SiO2 (%) содержание Ba (г/т) увеличивается: SiO248 — T 100, И 158; 56 — T 158, И 295; 64 — T 251, И 339. Однако концентрация SiO2 не является определяющей, что видно из значений ферсмов Ba в средних и кислых зффузивах Центральной Европы, по Е. Экхардт, 1979 г. (SiO2, % — Ba, г/т): андезиты 58,7—514; латиты 62,7—1076; трахиты 63,6—688; трахидациты 66,5—702; трахириодациты 69,6—646; риодациты 68,1—753. Во времени содержания Ba (г/т) в основных эффузивах, возможно, увеличиваются: AR1 59, AR2 150, PR 320.
В гранитоидных плутонических породах распределение Ba подчиняется сходным закономерностям. Для гранитоидов различных формационных типов, по Ю.Б. Марину, оценки средних содержаний Ba следующие (г/т): габбро-диоритовый тип 400, диорит-плагиогранитовый 600, гранодиоритовый 850, гранитовый 840, аляскитовый 300, Li-гранитовый 50, щелочно-гранитовый 100. Для отдельных геохимических типов гранитоидов, по Л.Б. Таусону, кларки Ba составляют (г/т): основные и средние магмы — плагиограниты толеитовые 57, гранодиориты андезитовые 550, граниты латитовые 1700, агпаитовые редкометальные граниты 40; палингенные магмы — граниты известково-щелочные 830, плюмазитовые редкометальные лейкограниты 175, гранитоиды щелочного ряда 1550, редкометальные граниты щелочного ряда 500; ультраметаморфические магмы — граниты 2800, рапакиви 1400, чарнокиты 1000, эндербиты 450. Для онгонитов Монголии содержание Ba (г/т) низкое (15—90, х = 39±14), в онгориолитах оно выше (23—315, х = 123±39).
Щелочные породы нередко наиболее обогащены Ba. Это относится в первую очередь к дифференциатам глубинных магм. По В.Г. Лазаренкову, самая высокая оценка генерального среднего среди них характерна для лейцититов — 4057 г/т; другие оценки (г/т); псевдолейцитовые сиениты 2700 (псевдолейцититы Сыннырского и Сусамырского массивов 4150); карбонатиты 2340, щелочные габброиды 3017, щелочные сиениты 1567; миаскитовый нефелиновый сиенит 1388, ийолит 1172, агпаитовый нефелиновый сиенит 430, щелочной гранит 205.
Типизация щелочных пород весьма сложна и различается у разных авторов, в связи с чем различаются и оценки средних содержаний. Так, среднее (г/т) для ийолитов 778±292, в том числе с агпаитовыми фойяитами 2268±750, щелочных основных пород 419±196, щелочных ультраосновных пород 346±98, мельтейгитов щелочных ультраосновных пород 219±89; сиенитов агпаитовых и миаскитовых нефелиновых сиенитов 1200. В некоторых щелочйых гранитах ферсм Ba достигает 1200 г/т.

Для карбонатитов разных типов и щелочных пород, с которыми они связаны, средние содержания Ba, по В.С. Самойлову, значительно различаются. Более высокие концентрации (г/т) характерны для карбонатитов, связанных с магматическими основными и средними породами К-специфики (8300 при содержании в магматических породах комплексов 2500), ниже они для карбонатитов, ассоциирующих с щелочными ультраосновными породами Na-специфики (2800 и 990 соответственно), и для карбонатитов комплекса щелочных метасоматитов и палингенных сиенитов (800 и 1600). Самые высокие концентрации типичны для поздних карбонатитов, а из них — для приповерхностных фаций карбонатитов из К-щелочных пород и щелочно-ультраосновных комплексов (табл. 78). Основными минералами-носителями Ba в карбонатитах, по Ю. А. Капустину (1982 г.), являются (г/т): кальцит I генерации — 536, II — 665, III — 618; апатит-1 — 433, II — 388; концентраторами —флогопит-1 6031, II 3768; пирохлор-1 3605, II 19362; циркелит 5436. В поздних карбонатитах (III стадия) появляются барит и стронцианит (3155 г/т Ba).
Осадочные породы разных типов значительно отличаются по бариеносности. Кларки: глубоководные глины 0.23%, глинистые сланцы 0,06, песчаники 0,018, карбонатные породы 0,005%. Самые высокие оценки средних содержаний, по Н.Н. Богданову, характерны для глубоководных металлоносных осадков южной части Тихого океана — 1,23%. Главные химические типы осадков — силикатные (сланцы 580 г/т) и карбонатные (10 г/т) — различаются наибольшим образом.
Бариеносность терригенных пород мало зависит от размерности фракций. Например, содержания Ba в осадках следующие (г/т): Баренцево море — ил 769, глина 671; залив Пария — песок 301, глина 371. Ордовикские граувакки группы Гривленд содержат 409 г/т Ba, аргиллиты 702 г/т. Данные изучения распределения Ba в обломочном материале, переносимом крупнейшими реками, довольно сходны (г/т): Амазонка 700, Конго 790, Ганг 490, Гаронна 419, Меконг 600.
Систематическое изучение различных провинций нашей страны свидетельствует о том, что в целом песчаники и пески беднее Ba, чем сланцы и глины. Так, по В.Д. Алексеенко с соавторами, для Восточного Казахстана ферсм бария следующий (г/т): песчаники 370, глинистые сланцы 460, известняки 80. При этом среднее содержание в песчаниках и сланцах изменяется так (г/т): протоплатформенные песчаники PR3 — V 110, сланцы 540; фосфатоносные песчаники 510; геосинклинальные песчаники и сланцы О — D 245 и 440; субплатформенные D3 — P 500 и 730 (углеродистые); платформенные K3—P3 — Ni 350±98 и 470±80; современный ороген — песчаники и пески N3 — Q 450 и 550, пески и рыхлые песчаники Q 750 и 870.
По Ю. В. Ильинскому и другим исследователям, для PZ Алтае-Саянской складчатой области (Минусинская и Тувинская впадины) распределение Ba противоположное для всех фациальных обстановок (г/т): С — Р, J континентальный режим — песчаники 310—500, известняки 300, алевролиты 150; переходный — алевролиты 600, песчаники 730; P2-3 — морской — известняки 150, мергели 330, песчаники 180; переходный — алевролиты 280—480, алевропесчаники 370, песчаники 550, аргиллиты 300; континентальный — алевропесчаники 260, песчаники 310, гравелиты 750. Для морских терригенных отложений MZ Западно-Сибирской плиты В.М. Гаврилиным с соавторами максимальные концентрации Ba (г/т) установлены в высокоуглеродистых породах — «баженовитах» (2264±31), затем идут песчаники и алевролиты К (1013±15; в алевропелитах и аргиллитах 767±23) и алевропелиты и аргиллиты J (830±15; в песчаниках и алевролитах 674±14).
Для MZ пород Таджикской депрессии Д.Н. Пачаджанов, И.П. Адамчук выявили влияние на распределение Ba фациальных и климатических условий породообразования. Глинистые отложения континентальных К обстановок богаче, чем прибрежно-морских ПМ и морских М: юра — К 681—689, ПМ 570—612, M 493—475; мел — К 544, ПМ 494. Распределение Ba в других породах следующее (г/т): песчанистые отложения — ПМ гумидные 362, аридные 190, аллювиальные 300—306, заливно-лагунные ЗЛ 151—237; известняки — ПМ 250,5 (аридные 250, гумидные 251), M 186, ЗЛ 231 (аридные 220, гумидные 243). Изучение перехода Ba в 5%-ную HCl вытяжку из глинистых отложений не показало единых зависимостей для юры и мела; из юрских пород в вытяжку попало (%): К 13, M 14, ПМ 5, ЗЛ 8; из меловых — К 12, ПМ 26, M 16, ЗЛ 18. При изучении форм нахождения Ba в глинистых осадках установлено, что в разных обстановках величина разных форм (%) отличается мало: поглощенный комплекс ПМ 7, M 4,4 мелководные 4,6, ЗЛ 3,3 (соленые 4,5); труднорастворимые формы ПМ 10,5, MM (мелководные морские) 9, 4, M 14, ЗЛ 15,4 (соленые ~ 10,8).
Для Афгано-Таджикской зоны Ю.Я. Валиевым и другими исследователями микрозондовым анализом изучено распределение Ba. В аридных условиях его содержание резко возрастает и составляет (г/т): песчаники 1287, аргиллиты 1000, алевролиты 614—740. Это связано с выпадением в аридных водоемах барита, что приводит к его накоплению в терригенных осадках. Особенно им обогащены прибрежно-морские пестроцветные терригенно-карбонатные отложения, что свидетельствует о возможности образования в этих условиях осадочных месторождений барита.
В региональном временном плане сопоставление бариеносности глинистых сланцев Американской, Русской платформ и других регионов Евразии показало увеличение его содержаний (г/т): AR1 418, AR2-3 487, PR1 694, PR2-3 717, Ph 637. В то же время при обобщении материалов по глинистым сланцам Австралийской, Канадской и Африканской платформ не выявлено различий (г/т): зеленокаменные пояса 643±196, позднеархейские 583±163, постархейские по разным оценкам 650 и 580.
Метаморфические породы различаются по содержанию Ba в зависимости от состава субстрата и фации метаморфизма. Например, для Миннибаевской сверхглубокой скважины самые высокие содержания Ba (г/т) отвечали кристаллическим сланцам и плагиогнейсам с высокоглиноземистыми минералами (3500), а самые низкие — амфибол-двупироксен-плагиоклазовым сланцам (50); содержания в мезократовых гнейсах — 1300. По А.А. Кременецкому, для Кольской сверхглубокой скважины самое высокое содержание Ba (г/т) установлено для аркозовых метапесчаников (794), затем следуют гнейсы (416±196) и амфиболиты (135±78). Содержания Ba в метабазитах в разных зонах прогрессивного регионального метаморфизма следующие (г/т): Пр-Пум 20, Эп-Хл 82, Би-Амф 106, Ро-Олг 192, Ро-Ан 5. При прогрессивном метаморфизме метапелитов Ba незначительно (г/т) накапливается в зонах Би-Гр (300—333) и Ст-Анд (197—439), а также Сил-КПШ (256—880). Для двуслюдяных сланцев и гнейсов содержание Ba в палеосоме несколько выше (274—546 г/т), чем в мелано- (283—460 г/т) и лейкосоме (162—260 г/т), однако в лейкократовом биотитовом плагиогнейсе самое высокое оно в лейкосоме плагиомигматита (857 г/т). Для Печенгской структуры Колького п-ова содержание Ba в параамфиболитах 840 г/т, тогда как в ортоамфиболитах всего 21 г/т, вследствие чего Ba использован в качестве индикаторного элемента для их разделения.
Данные по распределению Ba в метаморфической оболочке Азии свидетельствуют, что его содержание в метаморфических породах станового комплекса составляет 340 г/т. В интрузивных породах эогея оно 552 г/т, а в сутамском метаморфическом комплексе эогея 803 г/т. Для метаморфических пород Патомского нагорья Б.В. Петровым показано, что Ba ведет себя противоположно Sr и Ca: накапливается (г/т) в железистых пелитах (760—890) и мергелях (470—540) и меньше в известковых алевролитах (240—380) и известняках (220—320).
Высокие концентрации Ba установлены в плагиомигматитах и мигматитах, прежде всего гранулитовой фации — соответственно 370—3100 и 120—3300 г/т (плагиомигматиты амфиболитовой фации 560—2100, мигматиты 560—1900.