Редкоземельные элементы

16.08.2018
Все слюдоносные пегматиты содержат меньше редкоземельных элементов, чем другие типы гранитондов (табл. 8.14). Только концентрации церия приближаются к кларковым, а иногда и превышают их. Это связано главным образом с вхождением церия в состав апатита — одного из наиболее распространенных акцессорных минералов пегматитов, а также с присутствием монацита и ортита. Уровни содержаний всех других РЗЭ, особенно иттрия и иттриевых лантаноидов, в 2—3 раза ниже кларковых. Соответственно величина отношения суммы трех наиболее распространенных лантаноидов, Ce, La и Nd (2Ее), к Y в слюдоносных пегматитах в 2—4 раза выше, чем в гранитоидах мира.

Двуполевошпатовые пегматиты без мусковита (незональные) имеют относительно низкие концентрации РЗЭ в сравнении со слюдоносными зональными жилами. Среди плагиоклазовых жил, наоборот, содержания лантаноидов выше в незональных и слабо зональных (крупноблоковых) пегматитах. Ho в целом двуполевошпатовые пегматиты и зоны замещения в двуполевошпатовых гранитах богаче лантаноидами и беднее иттрием чем плагиоклазовые. В связи с этим отношение ЕCe/Y в первых в 1,5—2 раза выше.

Редкометалльно-мусковптовые пегматиты Мамского пояса имеют максимальное содержание церия и самое большое значение отношения SCe/Y. К сожалению, пегматиты этой специализации в других районах плохо изучены в отношении содержаний РЗЭ. В Хамарцабанском поясе (см. табл. 8.13) концентрации Ce, La и Nd во всех пегматитах ниже порога обнаружения применявшегося метода анализа, а иттрия — в несколько раз меньше, чем в Мамском поясе. Из других поясов Восточной Сибири изучен только Приольхонский, в котором средние содержания Ce, La, Nd и Y равны соответственно 152; 30; 25 и 11 г/т, т. е. они примерно те же, что и в пегматитах Мамского пояса.

Судя по результатам изучения содержаний РЗЭ в мусковитовых пегматитах Бирюсинского пояса (табл. 8.15), уровень их концентраций может иметь региональные особенности: по всем трем изученным лантаноидам он здесь в 2—б, а по иттрию — на порядок ниже, чем в Мамском поясе. Тот же, по существу, результат мы имеем и при изучении пегматитов Хамардабанского пояса (см. выше). Вмещающие породы в большинстве мусковитоносных регионов существенно богаче лантаноидами и иттрием, чем сами пегматиты и граниты. В нескольких районах наблюдается корреляция между уровнями содержаний и соотношениями отдельных РЗЭ в пегматитах, с одной стороны, и во вмещающих породах,— с другой. Впервые на такую корреляцию было обращено внимание при изучении состава монацитов из пегматитов США. Затем она была установлена для мусковитовых пегматитов Чупинского района Карелии, Было сделано естественное предположение о том, что вмещающие породы являются источниками РЗЭ пегматитов. Поэтому региональный фактор может быть решающим в уровне содержаний этих элементов в пегматитах.

В незамещенных (незональных) двуполевошпатовых пегматитовых телах РЗЭ в основном рассеяпы в породообразующих минералах: полевых шпатах и биотите. Минералом-концентратором РЗЭ здесь является биотит, содержащий в Майском пегматитовом поясе от 70 до 140 г/т суммы наиболее распространенных лантаноидов — Ce, La и Nd. В калишпатах эта сумма равна 40—50 г/т, в плагиоклазе — 50—70 г/т. Иттрия в пегматитах очень мало, и весь он обычно связан в плагиоклазе. Этот же минерал может иметь повышенное содержание неодима (до 35 г/т) и в существенно плагиоклазовых телах становиться минералом-носителем РЗЭ. В незамещенных двуполевошпатовых жилах роль минерала-носителя РЗЭ может выполнять и калишпат. Содержания лантаноидов и иттрия в первичных графической и блоково-графической структурах минимальны (табл. 8.16).

На ранней щелочной стадии послемагматического процесса в апографической структуре содержания РЗЭ в пегматитах возрастают за счет повышения роли биотита и роста концентраций церия и лантана как в биотите, так и в калишпате. Суммарное содержание четырех главных РЗЭ (Co + La + Nd + Y) увеличивается в среднем до 0,02 %. На стадиях возрастания кислотности и максимальной кислотпости концентрации РЗЭ еще более возрастают в связи с появлением апатита и монацита — концентраторов церия, а величина индикаторного отношения ЕCe/Y несколько уменьшается в соответствии с изменением щелочности процесса (см. табл. 8.16). В зонах мусковитизации главная часть РЗЭ связана с акцессорными минералами. Например, баланс распределения РЗЭ в зоне кварц-мусковитового замещения одной из промышленных жил Мамского пояса дает такие цифры: породообразующие минералы 22 %, монацит 38 %, апатит 29 %, гранат 11 %. Близкие цифры получены для пегматитов Северной Карелии.

В мусковите содержания РЗЭ обычно несколько меньше, чем в замещаемых биотите и калиевом полевом шпате (см. табл. 7.4, 7.5). В апатите и гранате, ассоциирующих с мусковитом, суммарная доля примесей РЗЭ ниже, чем в ранних генерациях этих минералов, но доля иттрия и неодима возрастает. Кроме монацита, ортита и этих двух акцессорных минералов, некоторая часть РЗЭ связана в олигоклазе зон мусковитизации, а также в цирконе и кварце. На стадии нового повышения щелочности послемагматического процесса концентрация РЗЭ во всех акцессорных минералах возрастает, но в связи со снижением количества самих минералов, а также с незначительным объемом зон позднего щелочного метасоматоза такое изменение не вызывает сколько-нибудь заметного увеличения средних содержаний РЗЭ в пегматитовых телах. Ho отношение ЕCe/Y здесь вновь закономерно возрастает.

В плагиоклазовых пегматитах также в первичных зонах содержания всех изученных РЗЭ минимальны. При наложении послемагматических процессов и появлении акцессорных минералов-концентраторов церия содержания этого элемента, а также лантана и иттрия возрастают в неясно-графической и блоковой зонах в 1,5—3, а в зонах кварц-мусковитового замещения — в 4 раза и более (см. табл. 8.16). Величина ЕCe/Y несколько ниже, чем в первичных биотит-плагиоклазовых агрегатах. Ho для пород она не так показательна, как для минералов.

Данных о средних содержаниях РЗЭ в пегматитах других слюдоносных регионов мира в нашем распоряжении практически нет. В большинстве случаев изучалось распределение РЗЭ в минералах пегматитов. Только недавно мы получили данные по содержанию некоторых лантаноидов в представительных пробах пегматитов Индии (метод HAA — нейтронно-активационного анализа, Лаборатория В. А. Боброва, ИГиГ CO AU СССР, Новосибирск). Судя по ним, пегматиты Гаджастхана содержат (г/т): Ce 9-11, La 3-8, Nd 2-5, Sm 1-2, Eu 1-3, ТЬ<1, Yb до 1,2 и Lu<0,2. Концентрации Ce, La и Nd много ниже, чем в пегматитах Майского пояса, что, видимо, свойственно редкометалльно-мусковитовым пегматитам, залегающим в метаморфических комплексах умеренных давлений.