20.11.2018
На сегодняшний день Бельгию вполне заслужено называют одним из самых крупных поставщиков продовольственных товаров, а также...


19.11.2018
В последние годы всё большее количество люде используют для обшивки фасадной части своего жилого здания металлический сайдинг (из...


19.11.2018
Горячекатаный швеллер в последние годы считается весьма популярным типом металлического проката. Он нашёл широчайшее во многих...


19.11.2018
Участие профессионального адвоката в уголовном производстве в настоящий момент считается важнейшим условием для того, чтобы моно...


19.11.2018
Наличие надежных дверных замков в рабочем состоянии — залог того, что квартира и все ее имущество останутся целыми. Это защита от...


17.11.2018
Сантехнические ревизионные люки являются технологичными углублениями или же, иными словами, колодцами, где располагаются счётчики...


Летучие компоненты

16.08.2018
К числу наиболее распространенных в слюдоносных пегматитах летучих компонентов относятся водород и фосфор, а также хлор, бор, фтор, сера и имеющий особое значение для рассматриваемой группы пегматитов углерод. Последний встречается главным образом в составе газово-жидких включений в минералах, но, кроме того, слагает графит, один из обычных акцессорных минералов, и кальцит, изредка встречающийся в центральных частях пегматитовых тел Карелин, Восточной Сибири и США.

Именно летучие компоненты, их соотношение в составе метаморфических пород, их количество п их давление в процессах формирования гранитов и пегматитов определяют характер минерализации в пегматитах. Разумеется, соотношение и количества летучих компонентов, сохранившихся в породах, не соответствуют тем, которые были в расплавах и флюидах во время минералообразования. Тем не менее мы можем с поправкой на оцениваемые различия судить об относительной роли тех или иных летучих как по газово-жидким включениям, так и по результатам определения в породах и минералах содержаний Н2O, F, Cl, В, Р, S и CO2.

Кроме перечисленных компонентов, в пегматитовом процессе принимали участие и многие другие летучие. Несомненна большая роль азота, который входит в форме аммония на позиции калия в слюды, а также в виде аммиака или других электрически нейтральных соединений — на вакансии в кристаллических решетках слюд и полевых шпатов. К сожалению, аналитические трудности обычно не позволяют определять малые количества таких компонентов и формы их связи. То же самое можно сказать о разнообразных углеводородных соединениях, обнаруженных пегматитах и метаморфических породах много лет назад. Пока что информация о них, получаемая с большими трудностями, неоднозначна и почти не используется, для петрогенетических построений.

Ранее мы уже останавливались на особенностях распределения воды в пегматитах и на проблемах методического характера, не позволяющих получать в анализах истинное количество содержащейся в породах Н2O. Однако для общего представления о роли, которую играют соединения водорода в процессах пегматитообразования, имеющихся данных достаточно.

Вода. Это один из главных компонентов метаморфических флюидов, магматических расплавов и послемагматических растворов. В форме гидроксила она входит в состав многих образующихся в пегматитах минералов: мусковита, биотита, турмалина, апатита, ортита и др. В составе газово-жидких включений в минералах вода всегда преобладает.

Па основе экспериментальных данных о зависимости соотношений компонентов в гранитных системах от парциального давления воды и используя различия в составе вулканических и плутонических пород кислого состава, можно примерно определить величину парциального давления воды. Для пегматоидных магматических гранитов РН2О составило 3—5 кбар. Следовательно, парциальное давление воды во флюиде составляет от 40 до 60 % от максимального общего давления летучих.

Наличие в составе магматических и послемагматическнх флюидов мусковитовых пегматитов углекислоты способствовало более полному выделению воды из расплавов. Именно этим обстоятельством, по-видимому, объясняется широкое проявление в этих пегматитах процессов гидролиза калиевого полевого шпата с образованием значительных количеств мусковита и активное развитие процессов экзоконтактовых изменений вмещающих пород.

Летучие компоненты в редкометалльно-мусковитовых пегматитах не изучены с такой степенью детальности как в собственно мусковитовых. Исследования газово-жидких включений в минералах и водной вытяжки из них были сделаны только для единичных объектов. Как следует из материалов главы 6, соотношения фаз во включениях и ионов в растворах для редкометалльно-мусковитовых пегматитов близки к тем, которые характерны для мусковитовых пегматитов.

Учитывая значительно меньшие масштабы экзоконтактовых изменений и преимущественно автометасоматический характер послемагматических процессов в редкометалльно-мусковитовых пегматитах, можно говорить о существенно меньшем количестве водной фазы в составе пегматитовых расплавов. При общем давлении от 5 до 6 кбар парциальное давление H2O составляло в них по примерной оценке 1—2 кбар, т. е. от 20 до 33 % общего флюидного давления, что определяет относительно большую роль других летучих — бора и фтора.

Что же касается наблюдаемых содержаний H2O в пегматитах, то при сравнении в единых пегматитовых поясах редкометалльно-мусковитовые пегматиты могут иметь больше связанной воды, чем находящиеся рядом с ними мусковитовые и редкометалльные (см. табл. 8.8), Это определяется конкретными соотношениями количеств слюд и полевых шпатов в пегматитовых телах. Нередко содержание мусковита (как правило, низкого качества) в редкометалльно-мусковитовых пегматитах бывает более высоким, чем в собственно мусковитовых пегматитах.

Фтор и хлор. Минералами-концентраторами фтора и хлора в слюдоносных пегматитах являются биотит, мусковит, апатит и турмалин. Слюды содержат до 0,7 % F и до 0,3 % Cl, а апатит — до 3.2 % фтора и до 0,2 % хлора. В отличие от апатита, представленного фтор-апатитом, турмалин мусковитовых пегматитов содержит всего 0,1—0,2 % F и обычно не обнаруживаемые химическими анализами количества хлора.

Минералами-носителями фтора и хлора в подавляющем большинстве случаев являются слюды, причем в редкометалльно-мусковитовых пегматитах эта роль всегда принадлежит мусковиту, а в собственно мусковитовых — мусковиту и биотиту.

Обычно в слюдах фтора в 2—6 раз больше, чем хлора. При этом наиболее высокие концентрации фтора отмечены в биотите слабо зональных (крупноблоковых) плагиоклазовых мусковитовых пегматитов. Несколько ниже содержания этого элемента в биотите мелкозернистого плагиоклазового пегматита и апографических пегматитов. а биотит центральных зон инъекционных пегматитовых тел содержит всего 0,2—0,3 % фтора.

Среди мусковитов четко выделяются по концентрациям фтора две группы: мусковит по биотиту, в котором всегда больше 0,3 % F, и остальные разновидности мусковитов, содержащие всегда менее 0,2 % F. Концентрации хлора в первых существенно ниже, чем фтора, а во вторых - соизмеримы с ними. По-видимому, можно предполагать заимствование мусковитом фтора из решетки замещаемого биотита. А поскольку средние содержания фтора в мусковите ниже, чем в биотите, выносимая при замещении часть фтора могла связываться в одновременно образующемся мусковите кварц-мусковитового агрегата, а также в апатите и турмалине зон кварц-мусковитового замещения.

Содержания фтора в мусковите редкометалльно-мусковитовых пегматитов обычно выше, чем в мусковитовых. Поэтому средние концентрации этого элемента в мусковите из различных поясов Восточной Сибири выше там, где больше редкометалльно-мусковитовых пегматитов. Так, например, в мусковитах Приольхонского пояса, Акуканского и Баргинского полей содержится до 1 % F. Мамский, Бирюсинский и Кондаковский пояса характеризуются средними уровнями концентраций фтора в мусковитах: обычно 0,1—0,2 %, иногда 0,3—0,5 %.

В пегматитах Индии содержания фтора и хлора в слюдах примерно те же, что и в Мамском поясе Восточной Сибири. Минимальные концентрации F наблюдаются в мусковите Неллурского пояса, где мало редкометалльно-мусковитовых пегматитов, средние — в Бихарском поясе, а максимальные — в Раджастханском поясе с его наибольшим количеством редкометалльно-мусковитовых жил.

В газово-жидких включениях минералов роль хлора значительно выше, чем фтора. Здесь иногда визуально фиксируются кристаллики галита, а в водных вытяжках из кварца концентрация нона хлора существенно выше, чем нона фтора. Последний количественно не обнаруживается при чувствительности метода 0,5 мкг/мл водной вытяжки, полученной но методике А.А. Москалюк. Однако наиболее важным анионом водных вытяжек является гидрокарбонатный ион.

В процессах послемагматического преобразования пегматитов фтор и хлор ведут себя, как и в процессах метаморфизма, гранитизации н первичного пегматитообразования. Их содержания определяются исходными концентрациями в метаморфизуемых осадочных породах. Дальнейшие процессы приводят к перераспределению элементов между пегматитами и окружающими породами, а также между минералами, без существенного привноса или выноса.

Бор. Средние содержания бора в слюдоносных пегматитовых телах разных регионов колеблются от 50 до 5000 г/т. Как элемент-примесь бор содержится во всех породообразующих минералах пегматитов, включая кварц (от 1 до 6 г/т). В слюдах его от 10 до 100 г/т, в полевых шпатах обычно меньше — до 30 г/т. Однако иногда плагиоклаз и калиевый полевой шпат становятся минералами — носителями бора, преимущественно в незамещенных пегматитовых телах, не содержащих турмалин.

Минералом-концентратором бора во всех слюдоносных пегматитах является турмалин, поэтому средние концентрации бора в неизмененных пегматитах обычно малы. Этот элемент привносится послемагматическими растворами, причем в раннюю щелочную стадию он практически не осаждается, а на стадии возрастания кислотности концентрации бора резко возрастают. Содержания бора в зонах кварц-мусковитового замещения могут составлять несколько процентов. Затем, при кварцевом замещении, с ростом размеров кристаллов турмалина, но уменьшением их количества средние концентрации бора снижаются, а в зонах альбитизации они вновь сокращаются до минимума.

Любопытные данные по средним содержаниям бора в пегматитовых телах приводит В.А. Макрыгина для Хамардабанского пояса. В мусковитовых пегматитах здесь содержится в среднем 232 г/т бора, что почти в 2 раза больше, чем в неспециализированных биотит-ортоклазовых пегматитах. В редкометалльно-мусковитовых пегматитах наблюдается снижение средних концентраций бора до 151 г/т, а в редкометаллбных — до 51 г т. Таким образом, распределение бора резко отличается от фтора, максимальные количества которого связаны с редкометалльно-мусковитовыми пегматитами.

Углекислота. Этот компонент играет важнейшую роль в процессах формирования и изменения мусковитовых пегматитов, а также в предшествующих процессах метаморфизма и гранитизации. Как уже отмечалось, присутствие значительных количеств CO2 в расплавах, возникающих при метаморфизме в зонах высоких давлений, понижает растворимость воды в гранитной магме и способствует ее отделению. Именно это обстоятельство способствует широкому развитию процессов послемагматического метасоматоза в гранитах п пегматитах.

Как и хлор, углекислота практически не фиксируется в составе минералов мусковитовых пегматитов. Незначительные ее количества обнаружены только в составе апатита некоторых месторождений. Однако на заключительных стадиях формирования пегматитов иногда образуется собственный минерал углекислоты — кальцит. Он может заполнять полости растворения кварца на участках воздействия растворов стадии нового повышения щелочности либо образовывать небольшие линзы в центральных частях пегматитовых тел, как, например, в Карельском регионе. По-видимому, это процесс фиксации кальция при альбитизации плагиоклазов в условиях снизившихся температур.

Жидкая углекислота постоянно входит в состав газово-жидких включений в минералах метаморфических пород, гранитов и пегматитов. Именно по плотности углекислоты были сделаны определения давлений в начальные стадии пегматитового процесса . При вскрытии таких включений на этапе подготовки к получению водной вытяжки (истирание минералов) CO2 теряется. А в составе водкой вытяжки из анионов всегда резко преобладает HCO3-, присутствует ион хлора, а из катионов преобладает калий, значительно меньше — натрия, т. е. в растворах включений углекислота находится в виде KНCO3, в меньшей степени — NaHCO3.

В составе водных вытяжек из кварца мусковитовых пегматитов Северной Карелии также преобладает анион HCO3-, однако здесь кроме гидрокарбоната и хлора значительную роль играет ион SO4в2-. Mo в любом случае углекислота является постоянной составляющей газово-жидких включений и соответственно одним из главных летучих компонентов в процессах пегматитообразования.

К сожалению, в зарубежных месторождениях слюдоносных пегматитов летучие компоненты практически не изучены. Однако на основании изучения пара генезисов минералов во вмещающих метаморфических породах и пегматитах можно проводить полную аналогию между мусковитовыми и редкометалльно-мусковитовыми пегматитами всего мира по термодинамическим параметрам процессов и составу флюидов. Можно не сомневаться в том, что углекислота во всех регионах является наряду с водой ведущим летучим компонентом.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: