Щелочно-земельные элементы

16.08.2018

Из этой группы наиболее характерными элементами-примесями слюдоносных пегматитов являются барий и стронций. Именно в мусковитовых пегматитах были впервые установлены высокие содержания Ba и Sr, значительно превышающие их концентрации в других типах кислых пород. Разумеется, представление о незначительной роли, которую играют эти элементы в гранитных пегматитах, было связано с отсутствием аналитических данных.

Минералами-концентраторами бария в мусковитовых и редкометалльно-мусковитовых пегматитах являются все калиевые минералы: калишпат (до 3,5 % Ba), мусковит (до 1,2 %) и биотит (до 0,9 %), В двуполевошпатовых пегматитах калишпат выступает и как минерал-носитель бария. Его средние содержатся в мусковитовых пегматитах (см. табл. 8.9 и 8.10) так велики, что по геохимической специализации эти пегматиты могут быть названы бариевыми.

Минералом-концентратором стронция является обычно плагиоклаз, содержащий до 0,06 % Sr и 0,04 % Ba. Ho и в калишпате ранних генераций может содержаться до 0,05—0,08 % Sr, так что в некоторых случаях именно этот минерал оказывается концентратором и носителем сразу двух элементов. Это возможно только в собственно мусковитовых пегматитах некоторых регионов (Букачанское поле на Байкале, Неллурский пояс в Индии). В большинстве же случаев роль минерала-носителя стронция выполняет плагиоклаз.

В калиевых минералах Ba и Sr изоморфно замещают калий, а в плагиоклазе — Ca. В связи с этим по близости ионных радиусов в калиевые минералы предпочтительнее входит барий, а в кальциевые — стронций, что приводит к некоторому изменению первичных количественных соотношений между двумя элементами, когда они распределяются между несколькими минералами-носителями.

Главная черта поведения Ba и Sr в слюдоносных пегматитах состоит в резком сокращении их концентраций в поздних генерациях всех минералов по сравнению с ранними. Хорошо заметны эти изменения и по средним содержаниям в последовательных структурных разновидностях пегматитов (см. табл. 8.10 и рис. 8.3).

В плагиоклазовых мусковитовых пегматитах средние содержания Ba ниже, чем в гранитоидах, а средине содержания Sr выше в слабо зональных (крупноблоковых) телах и ниже — в зональных мусковит-плагиоклазовых жилах. Следует подчеркнуть, что мы сравниваем с кларками кислых пород по А.П. Виноградову, а кларк стронция у пего в 3 раза выше, чем в гранитах, бедных кальцием, по К. Турекьяиу и К. Ведеполю. Так что в сравнении с данными американских авторов все слюдоносные пегматиты имеют средине концентрации стронция выше кларковых.

Средние содержания бария в телах двуполевошпатовых мусковитовых пегматитов Мамского пояса в 2—3 раза выше, чем кларковые содержания в гранитоидах (см. табл. 8.9), а стронция — в 1,1—1,4 раза. В других регионах развития муековитовых пегматитов наблюдается та же картина: концентрации Ba в 2—5 раз, а Sr — в 1,5—2 раза выше кларковых. Однако двуслюдяные пегматоидные граниты, развитые в Мамском пегматитовом поясе, как и в большинстве других мусковитовых провинций мира, содержат еще более высокие концентрации Ba и Sr, чем пегматитовые жилы, и этим отличаются от всех других гранитоидов. В этом плане высокие содержания Ba и Sr в мусковитовых пегматитах подтверждают гипотезу о том, что последние являются дифференциатами именно этих гранитондов.

Редкометалльно-мусковитовые пегматиты, хотя они тоже всегда двуполевошпатовые, имеют средине содержания Ba и Sr, близкие к кларковым для гранитондов по А.П. Виноградову (см. табл. 8.12 и 8.13). Это связано главным образом с тем, что калишпаты этих пегматитов содержат на порядок меньше бария и в несколько раз меньше стронция, чем калишпаты собственно мумковитовых пегматитов, по причине исходно более низкого давления в метаморфических поясах андалузит-силлиманитового типа, вмещающих редкометалльно-мусковитовые пояса пегматитов. В зональных поясах этого типа (Хамардабайском) так же отчетливо, как повышались от биотит-ортоклазовых жил к мусковитовым и редкометалльно-мусковитовым концентрации редких щелочей, снижаются содержания бария (см. табл. 8.13). Ho и в мусковитовых, и в редкометалльно-мусковитовых пегматитах этого пояса уровень концентраций бария па порядок ниже, чем в тех же разновидностях пегматитов Мамского пояса. То же соотношение концентраций Ba характерно для мигматитов и гранитоидов двух регионов, хотя содержания бария во вмещающих гнейсах близки.

Содержания Sr в пегматитах Хамар-Дабана в 5 раз ниже, чем в Mамских пегматитах и также снижаются от внутренних зон пояса к внешним. Ho в редкометалльно-мусковитовых жилах в связи с интенсивным проявлением альбитизации концентрации Sr несколько повышены.

Барий-стронциевое отношение в плагиоклазовых пегматитах мало изменяет свою величину, что свидетельствует о синхронном поведении двух элементов. Иначе обстоит дело в двуполевошпатовых пегматитах, что явно связано с вхождением стронция в состав как калишпата, так и пирогиоклаза. На рис. 8.3 отчетливо видно, что величина Ba/Sr достаточно резко возрастает при переходе от мелкозернистой эндоконтактовой отсрочки к зоне гипидиомрфно-зернистой структуры. Затем в графическо-и блоково-графической зонах в связи с ростом количества стронция она вновь понижается. После некоторого подъема в зоне кварц-мусковитового замещения (здесь резко сокращается содержание стронция, почти не входящего в состав мусковита) отношение Ba/Sr последовательно уменьшается в зонах кварцевого замещения и альбитизации, где вынос бария происходит интенсивнее, чем вынос стронция.

Выносимые из измененных двуполевошпатовых пегматитовых так Ba и Sr входят, как известно, в состав мусковита, ассоциирующего с них плагиоклаза, а также во многих случаях рассеиваются в экзоконтактовых ореолах. Образуются положительные аномалии бария, а в некоторых случаях — и обоих рассматриваемых элементов — в пределах ореолов. Ясно, что вокруг плагиоклазовых тел эти аномалии обычно не появляются. Двуслюдяные пегматоидные граниты, как правило, развитые в поясах мусковитовых пегматитов, содержат еще более высокие концентрации Ba и Sr, чем пегматитовые жилы, и этим отличаются от всех других гранитоидов. В этом плане содержания Bi и Sr в пегматитах не противоречат гипотезе о том, что они являются продуктом дифференциации именно этих гранитоидов.

Как мы видели, содержания Ba и Sr ведут себя противоположно содержаниям Rb и Cs. Первые максимальны в мусковитовых двуполевошпатовых пегматитах, а вторые — в редкометалльно-мусковитовых. Первые в зонах послемагматического преобразования пегматитов убывают, а вторые — возрастают, особенно в участках альбитизации (поздняя щелочная стадия). В связи с этим особенно контрастно изменяются отношения типа Ba/Rb, Ba/Cs, Sr/Hb или Sr/Cs. В табл. 8.10 приведены значения отношения Ba/Rb для разновозрастных структурных разновидностей пегматитотов Мамского пояса. Величина отношения уменьшается от гипидиоморфно-зернистых зон до зон альбитизации в среднем в 274 раза, а в конкретный телах различия достигают трех порядков. Даже в плагиоклазовых пегматитах наблюдается устойчивое снижение во времени величины Ba/Rb в 3,5—7 раз (см. рис. 8.3).

Как видно из табл. 8.9, величина Ba/Rb в двуполевошпатовых мусковитовых пегматитах в 2—4 раза выше, а в редкометалльно-мусковитовых пегматитах в 2 раза ниже, чем вычисленная по кларковым концентрациям. Следовательно, это отношение и по средним цифрам может иметь значение индикатора специализации двуполевошпатовых пегматитов, хотя более рационально использование величины Ba/Rb в минералах.

Еще более наглядно прослеживается характер развития пегматитового процесса по соотношению трех компонентов — Li—Rb—Ba, особенно при сравнении изменения этих соотношений не только в пегматитах, но и в слюдах (рис. 8.4). В целом по пегматитам обеих формаций от мусковитовых жил к редкометалльно-мусковитовым усиливается роль Li и Rb, что может отражать дифференциацию расплавов при снижении PT параметров минералообразовния.

В последовательном ряду структурных разновидностей пегматитов (Мамский пояс) и особенно соответствующих им генераций слюд ярче проявляется изменение кислотности среды: с усилением роли Ba на ранней щелочной стадии, Li — на стадии возрастания кислотности и Rb — на поздней щелочной стадии постмагма тического метасоматоза в мусковитовых пегматитах. Количество Ba и Rb изменилось в результате снижения давления, а Li — главным образом за счет изменения кислотности среды. Отчетливо эта закономерность заметна только по мусковиту. В биотите, количество которого в последовательных стадиях замещения пегматитов убывает, концентрации лития возрастают. Oco-
бенно ярко разделение лития и рубидия между биотитом и мусковитом видно па поздней щелочной стадии и в редкометалльно-мусковито-вых пегматитах.

Интересно также отметить резкие изменения в соотношениях Li—Rb—Ba с появлением новых минералов-концентраторов этих элементов. В биотите двуполевошпатовых пегматитов существенно ниже концентрации Ba, чем в плагиоклазовых, в мусковите редкометалльных пегматитов Хамар-Дабана с появлением сподумена падает доля лития.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2019
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна