Критерии, основанные на использовании ореолов пегматитов

18.08.2018
Ранее было показано, что мусковитоносные пегматитовые жилы в отличие от бесслюдных тел, как правило, сопровождаются ореолами метасоматически измененных пород, с которыми связаны геохимические аномалии ряда элементов-индикаторов мусковитовых пегматитов. Ho применение геохимических методов для поисков слюдоносных жил усложняется тем, что характер и строение минеральных ореолов связаны не только с наличием или отсутствием скоплений мусковита в пегматитовом теле, но и с типом пегматитов, преобладанием в них той или иной стадии преобразования на послемагматическом этапе, составом вмещающих пород и т, д. Имеющийся опыт показывает, что для успешного использования околожильных ореолов для поисков слюдоносных пегматитов необходим дифференцированный подход к каждому типу жил, каждой разновидности вмещающих пород. Особо следует подчеркнуть необходимость детального петрографического изучения вмещающих пород. Низкие содержании тех и ли иных элементом-индикаторов в пробах вмещающих пород сами по себе еще не могут однозначно свидетельствовать об отсутствии слюдоносного пегматитового тела. Близкие к фоновым концентрации элементов могут отвечать как неизмененным породам, так и породам, испытавшим глубокие минеральные преобразования, одни из которых приводят к накоплению элементов-инднкаторов, а другие — к их выносу.

В связи с этим естественно возникает вопрос: не следует ли при поисках мусковитовых пегматитов ограничиться петрографическим изучением пород с целью обнаружения ореолов измененных пород — без геохимического опробования? Ответ па этот вопрос отрицательный. Он основан на ряде причин.

1. Наличие или отсутствие геохимических аномалий определяется не только особенностямп минеральных изменений вмещающих пород, но в значительной мере и типом пегматитов. Так, например, мусковитизированные (без калишпата) породы в экзоконтактах двуполевошпатовых слюдоносных жил характеризуются достаточно контрастными аномалиями Rb, Cs и Ba, в то время как точно также же породы около плагиоклазовых слюдоносных жил с преобладающим трещинным типом ослюденения содержат обычно фоновые концентрации этих элементов. Элементный состав и контрастность аномалий позволяют предположительно судить о типе «слепых» пегматитовых жил, а следовательно, о масштабе и типе ослюденения.

2. Мусковитизации — наиболее распространенный вид околожильных изменений — может быть связана с процессами ретроградного метаморфизма вдоль тектонических нарушений. Такие зоны вне связи с пегматитами, будучи весьма сходными по минералого-петрографическим признакам с околожильными ореолами, обычно не содержат повышенных концентраций Rb, Cs, Ba, В и некоторых других элементов. В этих случаях с помощью геохимического опробования облегчается разбраковка участков измененных пород па связанные и не связанные с пегматитовыми телами. По данным В.В. Гордиенко с соавторами, процессы мусковитизации дистена, биотита, а иногда и плагиоклаза проявляются при формировании так называемых региональных метасоматитов, предшествующих по времени образования слюдоносным пегматитам.

3. Геохимические аномалии обусловлены не только появлением или исчезновением минералов-носителей и концентраторов тех или иных элементов, но также и количественным изменением содержаний элементов в некоторых минералах от одной стадии метасоматического прообразования к другой. В экзоконтактах слюдоносных жил в скаполит-биотит вых гнейсах и известково-силикатных породах, например, вместо легко обнаруживаемых зон мусковитизации формируются зоны перекристаллизации и новообразования биотита. Последние петрографически выделяются с трудом, особенно при неравномерном развитии процесса, когда единичные шлифы часто оказываются непредставительными. В этих условиях гораздо более надежными поисковыми признаками оказываются сопровождающие такие зоны аномалии редких щелочей, иногда бария.

Изложенное выше не означает, что при отсутствии возможности изучения первичных ореолов рассеяния петрографические (минералогические) критерии нельзя использовать. Более того, в некоторых ситуациях ореолы измененных пород в поисковом аспекте гораздо более информативны, чем геохимические аномалии. Важным преимуществом первых является то, что минеральные преобразования вмещающих пород часто фиксируются не только в шлифах, но и визуально. На примере Северной Карелии описан опыт изучения тяжелой фракции протолочек вмещающих пород с поисковыми целями. Оказалось, что наиболее богатые мусковитом жилы сопровождаются зонами минимальных содержаний минералов тяжелой фракции в целом во вмещающих породах, а также минимумами содержаний электромагнитной п немагнитной составляющих этой фракции. Поскольку электромагнитная составляющая представлена практически одним гранатом, а немагнитная — дистеном, отмеченные «аномальные» зоны обусловлены процессами мусковитизации дистена и биотитизации граната.

Возможности поисково-оценочных критериев, основанных на использовании околожильных ореолов, зависят главным образом от типа пегматитов и состава вмещающих пород. Кроме того, эффективность их может изменяться в зависимости от региона. Так, наиболее мощные и контрастные ореолы установлены для пегматитов Мамского пояса, менее контрастные ореолы характерны для Бирюсинского пояса, а в Северной Карелии для повышения эффективности прогнозирования иногда рекомендуется использовать геохимические особенности минералов из околожильных ореолов. Возможно, это связано с геологическими особенностями указанных поясов: более ярко выраженной обогащенностыо Al, Ba, Sr терригенно-карбонатной толщи Мамского синклинория, однократно метаморфизованной, и более высоким содержанием вулканогенных горизонтов в древних полиметаморфических комплексах Карелии и Восточного Саяпа.

Наиболее распространенным типом промышленных слюдоносных жил являются двуполевошпатовые (инъекционные) зональные тела. На них приходится максимум разведанных запасов мусковита. Подавляющее большинство наиболее крупных, отрабатываемых десятилетиями, слюдоносных жил относится к этой разновидности. Именно этот тип жил характеризуется наибольшей полнотой процессов метасоматического преобразования вмещающих пород, наибольшей мощностью минеральных ореолов, широким кругом элементов-индикаторов и повышенной контрастностью их аномалий.

Значительная мощность ореолов метасоматически измененных пород, сопровождаемых контрастными аномалиями Li, Rb, Cs, Ba и Pb, а иногда и В, позволяет рекомендовать петрографо-геохимический метод для поисков «слепых» двуполевошпатовых слюдоносных жил в участках преобладающего развития биотитовых, гранат-, скаполит-биотитовых и, и меньшей степени, дистен-гранат-биотитовых гнейсов и известково-силикатных пород, а также для оценки уже известных бееслюдных с поверхности пегматитовых тел в любых породах, включая мраморы. Применение петрографо-геохимического метода для поисков «слепых» слюдоносных жил и мраморах нецелесообразно в связи со слабой метасоматической переработкой этих пород малыми, за редким исключением, мощностями минеральных ореолов, ограниченным кругом элементов-индикаторов и низкой контрастностью их аномалий. Нецелесообразно также использование околожильных ореолов для поисков и оценки слюдоносных жил, приуроченных к массивам пегматоидных гранитов, так называемых гранит-пегматитов.

Малоперспективно применение петрографо-геохимического метода для поисков «слепых» слюдоносных плагиоклазовых жил со слабо выраженной зональностью и «трещинным» типом ослюденения. Экзоконтактовые изменения жил этого типа выражаются в мусковитизации (главным образом биотита) и, в меньшей степени,— окварцевании. Мощность ореолов измененных пород и интенсивность минеральных преобразований, контрастность аномалий и набор элементов-индикаторов здесь значительно ниже, чем около пегматитов I типа. Из элементов-индикаторов непрерывные аномалии па расстоянии до 10—15 м от жил характерны только для лития. Цезий накапливается в очень узкой приконтактовой зоне, а для рубидия характерны редкие разрозненные апомалыше концентрации, чередующиеся с фоновыми. Эти особенности ореолов измененных пород и связанных с ними геохимических аномалий в экзоконтактах указанных слюдоносных жил ограничивают возможности петрографогеохимического метода поисками «слепых» слюдоносных зон в известных пегматитовых телах, т. е. прогнозной оценки последних.

В противоположность этому значительная ширина околожильных ореолов (до 30—40 м от жил), широкий круг элементов-индикаторов (Li, Rb, Cs, Ba, иногда В и Be) и достаточно высокая контрастность их аномалий позволяют успешно использовать петрографо-геохимический метод для поисков плагиоклазовых слюдоносных жил с отчетливо выраженной зональностъю и интенсивно проявленным кварц-мусковитовым типом ослюденения.

Еще более перспективным, чем в случае одиночных жил этого типа, оказывается использование петрографо-геохимического метода для поисков зон обильного насыщения вмещающих пород плагиоклаз-кварц-мусковитовыми линзами. Единственный детально изученный промышленный объект этой оригинальной разновидности плагиоклазовых пегматитов поражает масштабами метасоматических преобразований, часто выражающихся в постепенном переходе вмещающих пород в пегматиты. Даже в богатых железом и магнием метасоматических гранат-биотитовых гнейсах мусковитизация вмещающих пород, обусловленная формированием зоны насыщения, распространяется па полосу мощностью 160—170 м. Аномалии образуют Rb, Cs и Be. По аналогии с другими типами жил можно предполагать, что в биотитовых, гранат-биотитовых и особенно дистен-гранат-биотитовых гнейсах мусковитизация будет проявлена еще шире и интенсивнее.

В связи с реальными перспективами широкого использования молотой слюды, по-видимому, следует пересмотреть вывод о невозможности использования в поисковых целях геохимических аномалий в пределах узлов с большой насыщенностью пегматитами из-за того, что аномалии образуются с одинаковой или близкой вероятностью как около промышленных слюдоносных жил, так и в связи с «условно бесслюдными» пегматитами, т. е. со значительным количеством мелкоразмерного мусковита.

Невозможность разделения пегматитов на продуктивные и непродуктивные по геохимическим аномалиям в почвах и растениях ограничивает возможности вторичных ореолов рассеяния оконтуриванием участков развития пегматитов без их прогнозной оценки. В частности, литогеохимическая съемка рыхлых отложений с использованием отношений Ba, Pb, P, Be к элементам группы железа — V, Cr, Ti в комплексе с геофизическими методами была рекомендована для выделения участков под поисковые работы.