Минеральный состав пегматитов

16.08.2018
В этом разделе будут рассмотрены особенности минерального состава жил, типов пегматитов, зональных поясов и полей, формаций в целом. Несмотря на неоднородность минерального состава всех этих подразделений, породообразующие минералы но отличаются разнообразием: пегматиты на 98—100 % состоят из кварца, полевых шпатов и слюд. Гораздо шире набор акцессорных минералов. Для мусковитовых пегматитов наиболее распространенными являются апатит, турмалины (шерл) и гранат; более редки ортит, монацит, циркон, магнетит, сульфиды. В отдельных телах встречаются уранинит, берилл, колумбит, графит, дистен, рутил, роговая обманка, цоизит, сфен, ксенотим, самарскит, флюорпг, скаполит, кальцит, карбуран, анкерит, лазулит. Разнообразны вторичные минералы: хлорит, серицит, марказит, вивианит, малахит, азурит, цеолиты п ряд других.

В редкометалльно-мусковитовых пегматитах набор минералов почти тот же, но гораздо более распространены, иногда до промышленных содержаний, берилл, касситерит, колумбит, а также более редкие тантало-ниобаты, ганит, сфалерит и некоторые другие минералы.

Для минерального состава мусковитовых пегматитов характерны широкие вариации в пределах поясов и отдельных полей. Пегматитовые пояса, залегающие в монометаморфических зональных комплексах (Мамский пояс), проявляют некоторые элементы зональности. Как уже указывалось выше, по минеральному составу прежде всего выделяются плагиоклазовые и двуполевошпатовые пегматиты. В пределах пояса двуполевошпатовые пегматиты в большей мере сконцентрированы в его центральных частях («зона обильных инъекций»). По данным В.Н. Чеснокова, количество калишпата в пегматитах также увеличивается к зоне Центрального антиклинального поднятия. На флангах пегматитового пояса преобладают плагиоклазовые пегматиты — как наиболее ранние плагиомигматиты (гнейсопегматиты по В.Н. Чеснокову), так и более поздние, нередко пересекающие двуполевошпатовые тела жилы выполнения. К краевым частям пояса в пегматитах также растет разнообразие акцессорной минерализации. Ho эта закономерность проявлена только как тенденция, ибо вследствие длительного развития складчатых структур и зон трещиноватости во времени происходило неоднократное наложение поздних этапов пегматитообразования на более ранние, что усложняло и нарушало зональность.

Рассмотрим особенности минерального состава групп пегматитов, выделенных выше.

Незональные тела двуполевошпатовых пегматитов, сложенные в основном мелкозернистыми и графическими разностями, характеризуются обычно преобладанием калишпата над плагиоклазом. Ho в пегматитах, залегающих среди известково-силикатных пород, дистен-гранат-двуслюдяных гнейсов и сланцев, а также в мраморах плагиоклаз преобладает над калишпатом. Биотит и кварц наблюдаются во всех телах незональных пегматитов. Для аплнтовой и мелкозернистой зон характерны чешуйки и мелкие таблички, для графической - лейсты биотита. Кварц в аплитовой и мелкозернистой зонах заполняет интерстицин между зернами полевых шпатов, в графической зоне он образует вростки в кали шпате и плагиоклазе. Мусковит в этих зонах редок, он образует отдельные чешуйки и мелкие таблички. Из акцессорных минералов встречаются гранат, апатит, турмалин, циркон, магнетит, ортит.

Содержание калишпата в незональных пегматитах мусковитовой формации различных районов Восточной Сибири колеблется в среднем от 52 до 80 об. % (табл. 5.1). Калишпат незональных пегматитов представлен как ортоклазом, так и микроклином различной степени упорядоченности. Плагиоклаз содержит от 15 до 30 % анортита. Биотит имеет общую железистость от 50 до 57 %. В эндоконтактовых оторочках тел наблюдаются иногда минералы, характерные для вмещающих пород: дистен, амфибол, цоизит, эпидот.

Зональные тела двуполевошпатовых пегматитов в соответствии с количеством последовательно формирующихся структурных зон имеют ряд определенных парагенетических ассоциаций минералов. Для разных мусковитовых провинций исследователи описывают разное количество таких ассоциаций. В полевошпатово-слюдяных пегматитах США Е.Н. Камерон с соавторами выделили 11 парагенетических ассоциаций. В двуполевошиатовых пегматитах Северной Карелии описано пять структурно-минеральных комплексов. Выделенные в этих работах ассоциации не охватывают всего разнообразия зональности двуполевошпатовых пегматитов. Достаточно полно, на наш взгляд, характеризуют все разнообразие двуполевошпатовых пегматитов семь ассоциаций, предложенных Б.М. Шмакиным для Мамского пояса: I — эндоконтактовых мелкозернистой и аплитовой зон; II — зон графической структуры; III — зон апографической структуры; IV — пегматоидных зон; VI — альбитовых участков и VII — зон растворения кварца. Остановимся на их детальной характеристике. За основу везде взято описание минералов из пегматитов Мамского пояса.

Минеральная ассоциация I включает плагиоклаз, микроклин, кварц, биотит, иногда мусковит, гранат, апатит, турмалин. Соотношение главных минералов в этой ассоциации близко к гранитному. Количество биотита составляет 0,5—4 %. Плагиоклаз I образует небольшие гипидно-морфные зерна. Он представлен олигоклазом, реже андезином (до № 35). Содержание анортитовой составляющей коррелируется с количеством кальция во вмещающих породах: па контактах с мраморами и амфиболитами наблюдается андезин (№ 31—34), с кварцитами и биотитовыми гнейсами — олигоклаз (№ 18—20). К среднем плагиоклаз содержит 27 % анортитовой составляющей.

Калишпат I образует в эндоконтактовой оторочке пегматитовых тел Мамского пояса небольшие кристаллы белого и светло-розового цвета. Он бывает как сдвойникованным, так и без двойникования. Угол оптических осей колеблется от -65 до -82°, Степень рентгеновской триклинности изменяется от 0 до 0,58, составляя в среднем 0,32, так что этот калишпат представлен ортоклазом и промежуточным микроклином.

Кварц I кристаллизуется одновременно с плагиоклазом I и калишпатом I в мелкозернистой и аплитовой зонах, его зерна заполняют интерстиции между зернами полевых шпатов.

Биотит I образует чешуйки и мелкие таблички, которые иногда расположены субперпендикулярно линии контакта. Он отличается относительно высокой общей железистостью составляющей 55—62 %.

Структурно-парагенетическая ассоциация 11 представлена ассоциацией зон графического пегматита, состоящей из калишпата, плагиоклаза и кварца. Соотношение главных минералов в ней близко к приведенным в табл. 5.1 для незональных пегматитов, оно характеризуется резким преобладанием калишпата над плагиоклазом.

Плагиоклаз II представлен графическими срастаниями с кварцем в незамещенных пегматитовых телах или участках замещенных тел. Состав его довольно постоянный — №20—25. Калишпат — минерал первичной магматической кристаллизации — образует графические срастания с кварцем. Угол оптических осей в нем изменяется от —72 до —85°, Ар — от 0,25 до 0,06. Кварц представлен ихтиоглиптами, составляющими от 23 до 30 % объема графики.

Ассоциация III — ассоциация зон апографической структуры — включает калишпат, кварц, биотит. Калишпат встречается в виде апографических срастаний с кварцем, блоков и кристаллов-метасом. Пo структурному состоянию он образует ряд от промежуточного ортоклаза до максимального микроклина. Вростки кварца в этой зоне занимают меньший объем, встречаются также небольшие кварцевые обособления между блоками микроклина. Биотит наиболее широко распространен в двуполевошпатовых пегматитах. Он образует лейсты, достигающие иногда больших размеров,— более 1 м в длину. Такие лейсты пересекают границы других минералов, а иногда и зон. Железистость биотита 55—58 %.

Ассоциация IV представлена кварц-мусковитовым комплексом, состоящим в основном из кварца, мусковита и плагиоклаза, с реликтами калишпата и биотита. Главный объем зон замещения составляют закономерные срастания кварца и мусковита, развивающиеся по полевым шпатам. Мусковит образует пластинчатые и столбчатые кристаллы, неправильной, реже псевдогексагональной формы. Размерность его часто пропорциональна величине замещаемых нолевых шпатов.

Плагиоклаз в этих зонах часто развивается по калишпату или перекристаллизуется при замещении полевых шпатов кварц-мусковитовым агрегатом. Этот плагиоклаз содержит в среднем 16 % анортитовой составляющей.

Калишпат и биотнт встречаются обычно в виде реликтов, но иногда испытывают перекристаллизацию. Железистость биотита несколько ниже — в среднем 54 %. Калишпат представлен промежуточным и максимальным микроклином с Ар = 0,64—0,90 и хорошей микроклиновой решеткой.

В кварц-мусковитовом комплексе обычен апатит, количество которого достигает иногда 5—10 %. Изредка в нем встречаются включения монацита. Часто в этих зонах присутствуют шерл и спессартин, как в виде идиоморфных кристаллов, так и в форме характерных графических срастаний с кварцем.

Структурно-парагенетическая ассоциация V — ассоциация пегматоидных зон — включает плагиоклаз, микроклин, кварц, мусковит, реже биотит. В этих зонах широко распространены акцессорные минералы: апатит, гранат, турмалин, монацит, берилл.

Плагиоклаз образует крупные идиоморфные кристаллы в центральных частях пегматитовых тел, в его составе в среднем 10 % анортита. Крупные идиоморфные кристаллы калишпата в пегматоидных зонах представлены максимальным микроклином с Aр = 0,9—1,0. Он обычно окрашен в розовый или красноватый цвет, что обусловлено присутствием окислов и гидроокислов железа. Кварц пегматоидных зон располагается и интерстициях блоков полевых шпатов или образует кварцевые «ядра» и «оси». Биотит образует пластины в кварце с более низкой железистостью — в среднем 48 %. Мусковит представлен обычно крупными ельчатыми пластинами и клиновидными кристаллами, которые часто расположены вдоль границ блоков полевых шпатов и кварца. Реакционные отношения с полевыми шпатами отсутствуют, что свидетельствует о близко-одновременной, хотя и несколько более поздней его кристаллизации.

Апатит образует идиоморфные кристаллы голубого или зеленовато-голубого цвета, расположенные преимущественно в кварце. Турмалин представлен также шерлом, который в виде прекрасно образованных кристаллов, достигающих иногда 0,5—1 м в длину, встречается в кварце пегматоидных зон и кварцевых ядер. Крупные (до 4 см) темно-красные и коричневые кристаллы граната наблюдаются в кварце и микроклине. Простые формы в его огранке представлены в основном ромбододекаэдром, иногда в комбинации с тетрагонтриоктаэдром. Монацит встречается в кварце. Широко распространен берилл в виде крупных кристаллов до 60 см длиной. Цвет их голубой, зеленовато-голубой, медово-желтый, очень редки бесцветные кристаллы.

Структурно-парагенетическая ассоциация VI — ассоциация участков альбитизации — не образует непрерывных зон, развиваясь небольшими пятнами в апографической и пегматоидной зонах. Она включает альбит, мусковит, кварц, из акцессорных минералов — апатит, берилл, турмалин, гранат и колумбит.

Плагиоклаз здесь представлен клевеландитом иди массивными, сред-незернистыми агрегатами альбита (№ 3—9) в ассоциации с небольшим количеством кварца и зеленовато-желтым мусковитом. Кварц часто представлен дымчатыми идиоморфными кристаллами. Мусковит формирует пластинчатые кристаллы, иногда зеленоватый мусковит обрастает серебристо-серые центральные зоны.

Небольшие кристаллы синевато-зеленого апатита включены в кварц или альбит и ассоциируются с зеленым мусковитом, малиновым гранатом или желтым бериллом. Турмалин ранних генераций в зонах альбитизации замещается мусковитом, образующим мелкочешуйчатые псевдоморфозы по его кристаллам. Ho частично турмалин перекристаллизуется с образованием кристаллов темно-зеленого цвета. Ярко-розовые мелкие гранаты имеют ромбододекаэдрическую форму. Берилл наблюдается в виде кристаллов янтарно-желтого или зеленого цвета различных размеров, иногда до 50 см длиной.

Структурно-парагенетическая ассоциация VII распространена очень незначительно. Полости растворения в мусковитовых пегматитах редки, размеры их невелики. В них образуются кристаллы кварца, пластинки зеленоватого мусковита и таблички альбита, содержащего 2 % анортитовой составляющей, а также призматические кристаллы светло-желтого берилла.

В минеральном составе поздних структурно-парагенетических ассоциаций пегматитов Мамского пояса возрастает количество плагиоклаза и акцессорных минералов и понижается содержание калишпата по сравнению с зонами графической структуры (табл. 5.1, 5.2).

Для пегматитов Бирюсинского пояса, как и для пегматитов Енисейского кряжа, характерны первые пять указанных выше структурно-парагенетических ассоциаций. При этом плагиоклаз ассоциаций IV и V в пегматитах Бирюсинского пояса богаче, а Енисейского кряжа — беднее анортитом, чем плагиоклаз тех же ассоциаций из пегматитов Мамского пояса, В пегматитах поясов Индии присутствуют первые шесть структурно-парагенетическнх ассоциаций, причем в редкометалльно-мусковитовых пегматитах тех же мусковитовых поясов наблюдается более широкое развитие поздних минеральных ассоциаций V и VI. Плагиоклаз ассоциаций редкометалльно-мусковитовых пегматитов содержит меньше анортита. чем ассоциаций мусковитовых пегматитов, а микроклины тех и других близки по структурному состоянию. Для пегматитового пояса Урунгве (Зимбабве) характерны пегматитовые тела, в которых широко развиты ассоциации IV—V, так что в эндоконтактовой части этих тел наблюдается кварц-мусковитовый комплекс. Мусковитовые пегматиты здесь ассоциируют с редкометалльно-мусковитовыми, развитыми шире. В последних распространены те же минеральные ассоциации, но встречается также ассоциация VI.

В пегматитовом поясе Северной Карелии двуполевошпатовые пегматиты существенно отличаются от описанных выше тем, что ранние их ассоциации часто включают только один полевой шпат — плагиоклаз. Эндоконтактовая зона пегматита аплитовой и ортотектитовой структур и следующая за ней к центру зона неясно- и апографического пегматита имеют плагиоклазовый состав, в некоторых случаях в них наблюдаются участки микроклинового пегматита и гнезда кварц-мусковитового агрегата. В центральной части находятся плагиоклазовый пегматит пегматоидной структуры и затем такой же микроклиновый пегматит или плагиоклаз-микроклиновый пегматит апографической, грубографической и пегматоидной структур с многочисленными лейстами биотита и затем блоковый микроклнновый пегматит. Генерации минералов, отмечаемые в этих пегматитах, выделены несколько по другим принципам, но последовательность их образования — примерно та же, что и для указанных ранее поясов.

Для полевошпатовых мусковитовых пегматитов поясов Аппалачей характерно развитие кварц-мусковитового комплекса с плагиоклазом в эндоконтактовых зонах и пегматоида — в центре пегматитовых тел, так что в последних наиболее развиты структурно-парагенетические ассоциации IV и V. Для редкометалльно-мусковитовых пегматитов отмечаете широкое развитие существенно альбитовых комплексов ассоциации VI, содержащих также и микроклин-пертит.

Сравнивая редкометалльно-мусковитовые и мусковитовыe пегматиты различных пегматитовых поясов, необходимо отметить, что везде в редкометалльно-мусковитовых пегматитах более широко развиты структурно парагенетические ассоциации пегматоидных зон и зон альбитизации причем для одних поясов характерно широкое развитие последних (Бихарский и Раджастханский пояса Индии), тогда как в других (пояс Урунгве) они развиты слабо, и главной ассоциацией здесь является ассоциация пегматоидных зон с кварцевым ядром.

Плагиоклазовые незональные пегматиты сложены плагиоклазом, кварцем и биотитом, иногда с небольшим количеством калиевого полевого шпата и мусковита. Пегматит мелко- и среднезернистый неяснографической структуры. Тела плагиоклазовых незональных пегматитов широко распространены в Мамском и Бирюсинском поясах, а также в Ceверной Карелии. Здесь они выделены в тип плагиоклазовых недифференцированных жил с таблитчатым биотитом. Они невелики по размерам и не несут промышленного ослюденения. Одной па распространенных разновидностей плагиоклазовых пегматите являются ранние обычно маломощные линзы так называемых диабластических пегматитов, отдельные тела которых могут достигать значительных размеров.

О количественном минеральном составе незональных пегматитов можно судить по табл. 5.3. Плагиоклаз этих пегматитов содержит 20—35 % анортитовой составляющей. При этом в пегматитах Мамского пояса рас пространен олигоклаз с 20—28 % анортита, для пегматитов Северной Карелии характерен плагиоклаз № 24—28, в Бирюсинском поясе он содержит 25—35 % анортита. Кварцевые зерна заполняют интерстиции между зернами плагиоклаза или образуют вростки в мелких плагиоклазовых блоках. Биотит представлен чешуйками и табличками его общая железистость равна 47—54 %. Мусковит в виде мелких чешуей развивается по плагиоклазу и биотиту. Иногда в эндоконтактовых зонах пегматитов встречаются минералы вмещающих пород: дистен, гранат, графит. Из акцессорных минералов наиболее распространены апатит, ортит, циркон, турмалин. Эти пегматиты не содержат заметных количеств мусковита.

Плагиоклазовые зональные пегматиты широко распространены в пегматитовых пенсах Восточной Сибири, Северной Карелин, Индии и Aппалач. Для них характерно зональное строение, и в соответствии с последовательностью структурных зон выделяются следующие структурно-парагенетические ассоциации: 1) ассоциация мелкозернистой эндоконтактовой зоны, включает плагиоклаз, кварц, биотит и мусковит; 2) ассоциация зон графической и неяснографической структур, состоящих в основном из плагиоклаза и кварца с небольшим количеством биотита; 3) ассоциация блоковой и апографической зон с участками кварц-мусковитового комплекса, которая широко распространена в центральной части жил; 4) в самом центре наблюдается ассоциация крупноблоковых обособлений плагиоклаза и кварца, иногда с. кварцевым ядром или «осью». С ними ассоциируют крупные пластинчатые и клиновидные кристаллы мусковита.

Первые две структурно-парагенетические ассоциации близки но минеральному составу к соответствующим ассоциациям незональных пегматитов. Плагиоклаз в них содержит 18—28 % анортитовой составляющей. Общая железистость биотита порядка 50—55 %. Графический плагиоклазовый пегматит характеризуется небольшими вариациями в соотношении плагиоклаза и кварца. Ho данным Л.П. Сапожниковой, для Мамского пояса количество плагиоклаза изменяется от 58,8 до 62,3 %, а кварца — от 34,3 до 36,7 %. Плагиоклаз содержит 21—28 % анортитовой составляющей, при этом низкое количество анортита в этом минерале характерно для пегматитовых жил с хороню выраженной зональностью.

Ассоциация блоковой и аиографической зон включает плагиоклаз № 15—24, образующий блоки, которые замещаются кварц-мусковитовым комплексом. Этот плагиоклаз по времени образования близок к плагиоклазу кварц-мусковитового комплекса в двуполевошиатовых пегматитах. Биотит (fобщ = 48—49 %) этой ассоциации образует крупные пластины и лейсты; мусковит — как кварц-мусковитового комплекса, так и замещающий пластины и лейсты биотита.

В центральной части жил наблюдаются крупные блоки плагиоклаза № 7—15 в ассоциации с кварцем и крупнопластинчатыми и клиновидными кристаллами мусковита. Здесь часто встречаются акцессорные минералы: апатит, турмалин, гранат.

Наряду с полнозональными жилами отмечаются тела плагиоклазовых пегматитов, где очень сильно развиты поздние блоковая с кварц-мусковитовым комплексом и пегматоидная зоны, так что они слагают основную часть тел. В таких жилах пегматит иногда сложен плагиоклазом, кварцем и мусковитом. Это поздние мусковит-кварц-плагиоклазовые жилы. Обычно в приконтактовой их части больше плагиоклаза. который содержит 15—25 % анортитовой составляющей, а в центральной части повышено количество кварца и мусковита. Акцессорные минералы те же, что и в замещающем кварц-мусковитовом комплексе двуполевошпатовых пегматитов: апатит, турмалин, гранат, монацит. Плагиоклазовые зональные жилы имеют существенное практическое значение. так как отличаются высоким содержанием мусковита и его крупными размерами. Промышленный мусковит представлен крупнопластинчатым и клиновидным типами пегматоидных зон.

В плагиоклазовых пегматитах со слабо выраженной зональностью выделяются все структурно-парагенетические ассоциации плагиоклазовых зональных пегматитов, кроме пегматоидной с кварцевым ядром. Процесс формирования этих пегматитов завершается образованием блоковой зоны с участками кварц-мусковитового комплекса и с пластинчатым мусковитом, замещающим многочисленные лейсты и пластины биотита. Это пегматиты с так называемым трещинным типом ослюденения, которые широко распространены в Мамском пегматитовом поясе. Блоковый пегматит обычно слагает основную часть жил. Количество плагиоклаза в таких пегматитах составляет 31—55,2 %, кварца 23—30,9, мусковита 10,0—33,7 и биотита 1,1 —11,0 %. Плагиоклаз содержит 17 % анортитовой составляющей. В пегматите широко распространены акцессорные апатит и ортит: турмалин для него не характерен. Для блоковых плагиоклазовых пегматитов Бирюсинского пояса М.П. Глебов приводит следующий минеральный состав: плагиоклаз — 52,1 %, кварц — 30,1, биотит — 2.0 п мусковит — 15,8 %. Учитывая низкое содержание кварца, можно сделать вывод, что основная часть мусковита в этих пегматитах образовалась за счет биотита. В зоне интенсивного кварц-мусковитового замещения плагиоклазового пегматита содержится 3,5 % плагиоклаза, 47,0 % кварца, 0.5 % биотита и 49 % мусковита.

При пересечении плагиоклазовых пегматитов жилами двуполевошпатовых их аналогов отчетливо проявляется приуроченность зон развития кварц-мусковитового комплекса и мусковита по биотиту к контактам секущих тел.

К плагиоклазовым пегматитам со слабо выраженной зональностью относятся также многочисленные небольшие линзообразные жилы, образующие жильные серии в зонах интенсивного рассланцевания метаморфических пород. Эти тела имеют следующий минеральный состав: плагиоклаз — 50—70 %, кварц — 15—30, мусковит — 10—20, биотит — до 5 %. Встречаются турмалин, гранат, апатит, редко — берилл. Основная часть тел сложена неяснографическими срастаниями плагиоклаза и кварца, в центральных их частях наблюдаются участки кварц-мусковитового комплекса. Изредка встречаются жилы, имеющие кварцевые обособления в центре, с которыми иногда ассоциируют берилл, альбит с зеленоватым мусковитом и розовым гранатом.

Промышленный мусковит плагиоклазовых жил со слабо выраженной зональностью представлен в основном «трещинным» типом в крупноблоковом пегматите, образующемся при замещении биотита, и мусковитом кварц-мусковитового комплекса в жильных сериях зон рассланцевания.

Плагиоклазовые тела с хорошо выраженной зональностью широко распространены в Мамском и Беломорском пегматитовых поясах, а также в Аппалачском поясе Северной Америки и Бихарском поясе Индии, где они часто представлены мусковит-кварц-плагиоклазовыми жилами. Жилы плагиоклазовых пегматитов со слабо проявленной зональностью особенно характерны для Мамского пояса, встречаются также в Бирюсинском поясе Восточной Сибири. Для других слюдоносных регионов они не характерны.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: