Геологическое строение Уральского пояса

В пределах огромного по протяженности пегматитоносного пояса выделяется Ильменско-Сысертская провинция, к которой приурочены пегматиты с редкоземельной минерализацией. Остановимся на ее краткой геологической характеристике.

Ильменско-Сысертская провинция пегматитов приурочена к Сысертско-Ильменогорскому антиклинорию. Субстратом слагающего его комплекса метаморфических и магматических пород является гнейсовое ядро докембрийского возраста, породы которого метаморфизованы в условиях гранулитовой и амфиболитовой фаций: биотитовые, гранат-биотитовые и силлиманит-гранат-биотитовые гнейсы. Они имеют по радиологическим данным нижнепротерозойский возраст. Выше него, отделенная зоной тектонических нарушений, следует ильменогорская вулканогенно-осадочная свита низов палеозоя. Судя по недавней публикации, возраст ильменской толщи пород 643 млн лет (цирконы I генерации), а возраст наложенного метаморфизма 330 млн лет (цирконы II генерации). В основном это амфиболиты с прослоями плагиогнейсов и кварцитов. Ильменогорская свита выше сменяется аргаяшской свитой слюдяных сланцев и гнейсов, а затем — ишкульской толщей, состоящей из амфиболитов, пироксен-скаполитовых сланцев и кварцитов.

В центральной части Сысертско-Ильменогорского антиклинория породы метаморфизованы в условиях силлиманит-альмандиновой субфации амфиболитовой фации, но в периферических частях степень метаморфизма снижается до зеленосланцевой фации. По мнению Б.Я. Левина, метаморфизм осуществлялся в два этапа: 1) в среднем палеозое — по всему антиклинорию и 2) в позднем палеозое — только в центральной части структуры, где достигались условия силлиманит-альмандиновой субфации. Соответственно выделяются два этапа образования гранитоидов: ранний (435 млн лет) с плагиогранитами и поздний (260 млн лет) — собственно гранитный. Новые данные по уран-свинцовому методу для цирконов из гранитоидов подтверждают этот возраст: 249 ± 3 млн лет. Между ними формировался Ильменогорский массив щелочных пород — миаскитов, сиенитов и фенитов (263-310 млн лет).

Пегматиты редкометалльно-редкоземельной формации связаны с после-миаскитовыми гранитами. Они расположены в основном к востоку от щелочного массива, слагая прерывистую субмеридиональную полосу длиной до 10 км. Лишь единичные жилы находятся на западном склоне Ильменского хребта. Интересующие нас гранитные пегматиты приурочены, как правило, к амфиболитам и гнейсам ильменогорской свиты. Они образовались в период 240-260 млн лет. Пегматиты имеют двуполевошпатовый состав, причем калишпат нередко представлен амазонитом. В числе акцессорных минералов немало редкоземельных: самарскит, фергусонит, эвксенит, бетафит, монацит.

Пегматитовые жилы всегда являются секущими по отношению к вмещающим породам, нередки смещения по пегматитовым контактам, а также свидетельства подвижек в процессе формирования пегматитов. Часть жил содержит миароловые пустоты с кристаллами полевых шпатов, кварца, берилла, топаза, фенакита и других минералов.