Калиевый полевой шпат

16.08.2018
Калиевый полевой шпат (калишпат) незональных двуполевошпатовых пегматитов в Мамском пегматитовом поясе представлен рядом ортоклаз — максимальный микроклин. При этом ортоклаз характерен для Центральной структурной зоны, в которой расположены и массивы пегматоидных гранитов, тогда как микроклин наблюдается в пегматитах Северо-Западной и Югo-Bосточной зон.

Как известно, главным фактором сохранения моноклинной структурной модификации калишпата — ортоклаза в мусковитовых пегматитах является высокое содержание в них бария. При сравнении содержаний малых элементов в калишпатах вкрест простирания пегматитового пояса устанавливается четкое понижение содержания Ba и Sr от Центральной зоны, где калишпат графического пегматита содержит 1,28 % Ba и 0,059 % Sr (табл. 7.2), к Северо-Западной зоне, в калишпате из пегматитов которой содержится 0,17 % Ba и 0,032 % Sr. В том же направлении происходит повышение концентраций Rb и Cs в калишпате, так что отношение Ba/Rb значительно снижается.

В зональных жилах двуполевошпатовых пегматитов калишпат представлен микроклином различной степени упорядоченности (Aр = 0,25— 1,0), причем последняя повышается от калишпата внешних структурных зон пегматитовых тел к мнкроклпну центральных зон. Как видно из табл. 7.3, в калишпате жил двуполевошпатовых пегматитов поясов Восточной Сибири от внешних зон к внутренним повышаются концентрации Li и резко понижаются — Ba иSr.

Для Rb и Cs характерно повышение концентраций от ассоциации I к ассоциации III с последующим понижением в ассоциациях IV и V. Отношение Ba/Rb понижается от внешних зон пегматитовых тел к внутренним более чем в 13 раз, a RbZCs имеет минимум в калишпате III апографической зоны (рис. 7.1), что определяется максимальным содержанием здесь Cs. Последнее, видимо, обусловлено щелочным характером растворов, под действием которых происходило послемагматическое замещение в этой зоне. Последующее увеличение отношения Rb/Cs указывает на уменьшение концентрации более щелочного Cs относительно Rb в зонах повышенной кислотности. Однако в некоторых случаях не наблюдается понижения содержания Rb и Cs в калишпате пегматоида относительно апографической зоны. Видимо, здесь более важный фактором является концентрирование этих элементов в растворах при пониженной температуре в условиях частичной закрытости и их вхождение при росте кристаллов в пегматоидной зоне. Повышение содержаний Rb и Cs в калишпате пегматоида характерно для Бирюсинского пояса.

При сравнении калишпатов графических пегматитов в жилах различных участков Согдиондонского поля в Мамском поясе установлено, что происходит закономерное изменение содержаний малых элементов с увеличением расстояния от массивов пегматоидных гранитов: количество Ba и Sr понижается, а Rb, Cs и Tl возрастает, так что величины Ba/Rb и Ba/Cs резко снижаются. Такое распределение малых элементов в калишпате указывает на проявление процесса магматической дифференциации анатектического расплава, обусловившее отмеченную геохимическую зональность. Этот же процесс привел к обогащению калишпата незональных пегматитов в зоне массивов пегматитов Ba и Sr, а на северо-западном фланге пояса — Rb и Cs.

Сравнение содержаний малых элементов в калишпатах из разных структурных зон крупных пегматитовых жил с большими запасами мусковита н средних данных по ним показывает, что крупные промышленные жилы характеризуются пониженным количеством Ba и Sr в калишпате и низким отношением Ba/Rb и повышенным — Rb и Cs относительно средних данных. Следовательно, образование крупных жил происходило из глубоко дифференцированных расплавов, а процессы послемагматического изменения пегматитов были наиболее интенсивны.

Сравнение содержаний малых элементов в калишпатах из разных структурных зон мусковитовых и редкометалльно-мусковитовых пегматитов показывает, что последние устойчиво в 2—3 раза богаче рубидием и в 4—7 раз цезием (см. табл. 7.2). Содержания Ba и Sr в них значительно ниже, так что отношения Ba/Rb и Rb/Cs понижаются от мусковитовых к редкометалльно-мусковитовым пегматитам. Эта же закономерность наблюдается в Хамардабанском поясе, где количество Rb и Cs в калишпате повышается, а Ba и Sr понижается от простых (с биотитом) пегматитов к мусковитовым и затем к редкометалльно-мусковитовым. Такое же соотношение в распределении этих элементов характерно для калишпатов пегматитовых жил мусковитового и редкометалльно-мусковитового типов, расположенных около массивов пегматоидных гранитов в Мамском поясе. Видимо, пониженные концентрации Ba и Sr и повышенные Rb и Cs в калишпатах редкометалльно-мусковитовых пегматитов обусловлены тем, что они образовались из наиболее поздних дифференциатов анатектического расплава, из которого формировались мусковитовые пегматиты.

Для калишпатов мусковитовых пегматитов Беломорского пояса характерно понижение концентраций Ba от внешних структурных зон к внутренним, а также от нижних горизонтов (корней) жил к их верхним пастям, количество Li, Rb, Cs, Pb и Be в том же направлении возрастает. Содержание Ba в калишпате редкометалльно-мусковитовых пегматитов этого пояса очень низко, так что тенденция к его понижению в центральных частях пегматитовых тел проявлена не всегда. Концентрации Li, Rb и Cs в калишпате этих пегматитов так же как и в других поясах, более высоки по сравнению с калешпатом мусковитовых пегматитов, хотя и очень сильно различаются в разных жилах. Они также возрастают от внешних зон пегматитовых тел к внутренним.

Калишпаты редкометалльно-мусковитовых пегматитов широко развиты в пегматитовых поясах Индии, содержат относительно низкие концентрации Ba и Sr и повышенные — Rb, Cs, иногда Tl. Чрезвычайно высоки здесь содержания Pb в калишпате. Низкие величины отношений Вa/Rb и Вb/Cs характерны для него, как и для кали шпатов редкометалльно-мусковитовых пегматитов других регионов. Пo разрезу зонального Хамардабанского пегматитового пояса содержания Ba, Rb, Cs в калишпатах пегматитов изменяются очень контрастно в соответствии с зональностью этого пояса. В калишпатах биотитовых пегматитов содержания бария наиболее высоки, а Rb, Cs, также Ka — минимальны. Первые резко снижаются, а вторые возрастают в калишпатах мусковитовых и затем редкометалльных пегматитов, так что отношение Ba/Rb понижается от мусковитовых пегматитов к редкометалльным на 3 порядка.

Таким образом, калишпаты мусковитовых пегматитов содержат максимальные количества Ba и Sr и минимальные — Rb и Cs (а также Tl). Поведение этих элементов в процессе формирования указанных пегматитов определяется, с одной стороны, режимом щелочности-кислотности растворов, под действием которых происходило замещение, а с другой — степенью открытости системы, в которой осуществлялся этот процесс. При концентрировании рубидия и цезия в условиях ограниченного их выноса из пегматитовых тел эти элементы могли обогащать микроклин пегматоидной зоны. Видимо, степень накопления Rb и Cs определяется в конечном счете соотношением растворов алло- и автометасоматического происхождения, В совершенно открытой системе резко преобладает алло-метасоматоз и определяющим фактором поведения малых элементов является режим щелочности-кислотности послемагматических растворов. В закрытой системе происходит автометасоматическое изменение пегматитов на послемагматическом этапе процесса их формирования, сопровождающееся накоплением ряда малых элементов в растворах и минералах на поздних стадиях этого процесса. Именно такой механизм обусловливает образование обогащенных редкими щелочами минералов редкометалльно-мусковитовых пегматитов и иногда редкометалльной минерализации в этих пегматитах.