Ортосиликаты

30.08.2018
Бритолит (Ce, Y, Ca)5(SiО4, РО4)3(ОН, F) обнаружен еще в 1900 г. в пегматитах щелочных сиенитов Гренландии. Относится к ортосиликатам, но в связи с постоянным присутствием фосфора и гексагональной сингонией нередко включается в группу апатита с анионом (XO4)3, где X=P, Si, As, V. В настоящее время выделяют два минеральных вида: бритолит-(Се), характерный для щелочных пород и некоторых метасоматитов, и бритолит-(Y), обнаруженный в гранитных пегматитах и описанный впервые под названием абукумалита. Разновидностями являются алюмобритолит, содержащий до 15 % Al2O3 (при обычных 0,1-3 %), ториевый бритолит (фынченит), содержащий до 20 % ThO2 (обычно не более 5 %), и гидробритолит с 5-10 % H2O.

Бритолит-(Y) наиболее хорошо изучен в гранитных пегматитах Западных Кейв на Кольском полуострове, где он достаточно широко распространен, а по его наличию в составе жил выделялись абукумалитовый, абукумалито-фергусонитовый и абукумалито-титанитовый типы микроклиновых пегматитов. Этот минерал обычно встречается в призальбандовых частях пегматитовых жил, но иногда — в их центральных частях, где слагает гнезда и цепочки кристаллов в кварце. Размеры кристаллов бритолита от 0,1х0,2 до 2,5х4 см. Их огранка обычно несовершенна, нередки уплощенные и округлые выделения, но встречаются и кристаллы с четкими шестиугольными сечениями. Бритолит чаще ассоциирует с такими минералами, как магнетит, фергусонит, титанит и циркон (циртолит), но иногда вместе с ним наблюдаются флюорит, торит, алланит и чевкинит.

Как явствует из табл. 5.19, кроме элементов, входящих в формулу бритолита, в его составе постоянно присутствуют Th, Fe и Mn, часто отмечаются примеси щелочных элементов, Mg, Al и U. Максимальным содержанием редких земель при минимуме кальция выделяется бритолит жилы Джизака в Японии (образец 7), причем доля иттриевых редких земель в нем достигает 82 отн.%. В этом же образце наблюдается наибольшее количество марганца и закисного железа при минимуме Fe2O3. В продуктах гипергенного изменения бритолита (образец 3) резко увеличено количество воды, Fe2O3 и CO2 за счет редкоземельных элементов, кремнезема и кальция. По мнению А.Я. Лунца, увеличение в продуктах изменения содержаний Th и P свидетельствует об образовании полиминерального агрегата, включающего водные фосфаты и карбонаты редких земель с примесями тория. Изученный этим автором спектр редкоземельных элементов демонстрирует преобладание в неизмененном бритолите иттрия (около 47 % от суммы TR2O3 при 14 % церия), а в продукте его изменения — цериевых лантаноидов (около 60 % при 20 % церия), в то время как относительная доля иттрия здесь снижена до 14 %, а вместе с лантаноидами иттриевой группы — до 40 %.

Гадолинит TR2Fe2+Be2Si2O10 открыт в пегматитах Швеции еще в конце XVIII в. Это один из наиболее распространенных акцессорных минералов пегматитов редкометалльно-редкоземельной формации. Как и для бритолита, выделяются два минеральных вида: гадолинит-(Се) и гадолинит-(Y), причем в гранитных пегматитах наблюдается только иттриевый гадолинит. Уже давно показано, что содержание иттрия в гадолините гранитных пегматитов с редкоземельной минерализацией в 10-20 раз превышает содержание неодима, принимавшегося за единицу при рентгеноспектральных определениях. Наряду с иттрием в таких гадолинитах повышены концентрации Yb, Er и Dy, так что доля иттриевых редких земель составляет 80-86 отн.%.

В амазонитовых пегматитах Кольского полуострова гадолинит встречается в виде удлиненных кристаллов длиной от нескольких миллиметров до 6-8 см — преимущественно в зонах альбитизации. Минерал ассоциирует с флюоритом, фергусонитом и цирконом (циртолитом). Из-за постоянного присутствия тория, иногда вместе с ураном, гадолинит метамиктен и оптически изотропен, имеет раковистый излом и смолистый блеск. Цвет его черный, но в тонких сколах и в шлифах — зеленый. Результаты химических анализов (см. табл. 5.19) показали, что гадолинит Кольского полуострова богаче редкими землями, чем гадолиниты Японии и Сибири, в которых больше примеси кальция, и близок по этим параметрам к гадолиниту из пегматитов Иттерби. Ho самое высокое содержание иттриевых земель обнаружено в пегматите Кимито в Финляндии. Здесь 47,34 % EY2O3 при 2,57 ZCe2O3, а сумма TR2O3 составляет 49,91 %.

Гадолинит из амазонитовых пегматитов Прибайкалья (к сожалению, без точной привязки, но судя по некоторым публикациям, это Абчадское поле) имеет пониженное общее содержание TR2O3 и не столь резко выраженное преобладание иттрия: его относительная доля 36 %, в то время как церия 19 %, неодима 15 %, лантана, гадолиния и диспрозия — примерно по 6 %. Гадолинит ассоциирует здесь с алланитом, самарскитом и эвксенитом, встречается в центральных частях пегматитовых жил и приурочен к зонам относительно поздней минерализации. He исключено, что анализированный материал (образец 12, табл. 5.19) представлял собой срастание гадолинита с другими минералами, об этом свидетельствуют существенные примеси фосфора и ниобия, высокое содержание воды.

Любопытный пример зональных кристаллов гадолинита с резко различным спектром лантаноидов по зонам описан в пегматитах Монгольского Алтая. В трех зонах — центральной, промежуточной и внешней — доля иттрия в сумме TR2O3 составляет в среднем соответственно 38, 30 и 72 %, а отношение легких лантаноидов к тяжелым (LREE : HREE) равно 1,95; 2,91 и 0,35. Характерно, что одновременно с кристаллизацией ранних зон гадолинита образовывался ксенотим, а одновременно с внешними зонами гадолинита шло образование алланита. Это явно сказалось на соотношении отдельных РЗЭ в гадолините.

Иногда гадолинит встречается в виде крупных кристаллов или их срастаний, достигающих 90 кг, в пегматитах Баринджер Хилл, США и несколько меньших по величине, но тоже достаточно крупных и пригодных для ручной сортировки в пегматитах Австралии и Норвегии, где минерал добывался в практических целях. Однако чаще это типичный акцессорный минерал, отмеченный во многих пегматитах бериллий-редкоземельного ряда редкометалльно-редкоземельной формации (Канада, Гренландия, ЮАР).

В поверхностных условиях гадолинит неустойчив, он может замещаться бастнезитом или коллоидным веществом, содержащим переменные количества TR2O3, SiO2, Fe2O3, Al2O3, BeO, H2O с примесями Ca, Th и некоторых других элементов. В некоторых случаях в качестве вторичных продуктов в пегматитах наблюдаются иттрий-бериллиевые минералы группы датолита.

Гранаты — обширное семейство силикатов кубической сингонии с общей формулой A3B2[SiO4]3, где в группе А фигурируют Ca, Mg, Fe2+, Mn2+ и TR3+, а в группе В — Al, Fe3+, Cr, Ti, Mn3+, V и Zr. Для гранитных пегматитов характерны гранаты пиральспитового ряда (пироп, альмандин, спессартин) и андрадит. При этом в пегматитах редкометалльно-редкоземельной формации чаще встречаются гранаты андрадитового и альмандин-спессартинового состава, а в пегматитах полевошпатовой формации обычны альмандины с незначительным содержанием пиропового и спессартинового миналов.

По данным А.Я. Лунца, в пегматитах Западных Кейв гранаты имеют незначительное распространение, причем отмечается их наличие преимущественно в тех пегматитовых жилах, которые залегают в гнейсах, содержащих гранат. В некоторых телах амазонитовых пегматитов фанат вообще не обнаружен. Однако в первой работе, посвященной изучению редкоземельной минерализации в амазонитовых пегматитах, приводятся три анализа фанатов с преобладанием спессартиновой составляющей, в которых обнаружены высокие содержания оксида иттрия: 3,02; 2,95 и 1,55 %. Один из них представлен в табл. 5.20. Преобладание MnO над FeO выражено в образце 1 не столь резко, как в других анализах спессартинов, но отнесение его именно к этому минеральному виду не вызывает сомнений.

Гранаты с преобладанием спессартиновой составляющей всфечаются практически во всех пегматитах редкометалльно-редкоземельной формации в Ильменских горах Урала. Как и в амазонитовых пегматитах Кольского полуострова, здесь отмечается приуроченность преобладающей части небольших кристаллов фаната к периферическим зонам пегматитовых тел, особенно при наличии фаната во вмещающих породах. В составе образца 2 (см. табл. 5.20) обращает на себя внимание повышенное количество Fe2O3 при минимальном содержании Al2O3. Ho и здесь спессартиновая составляющая явно преобладает. К сожалению, в образце 2, как и во многих других образцах фанатов из пегматитов, не определены содержания итфия и лантаноидов.

В образце 3 табл. 5.20 тоже нет данных по содержаниям редкоземельных элементов, но А.П. Калита отмечает присутствие в нем иттрия, циркония и скандия по данным спектральных анализов. В жиле Алакуртти выделяются две разновидности граната: 1) мелкокристаллический в составе сахаровидного альбита и 2) крупнокристаллический в зонах замещения и по секущим трещинам в связи с процессами альбитизации и мусковитизации. Приводимый анализ относится ко второй разновидности, имеющей характерный темно-красный цвет.

Образцы 4-6 характеризуют редкометалльно-редкоземельные пегматиты Слюдянского района на Байкале, в которых гранаты представлены практически чистыми андрадитами, содержащими 29,9-31,4 % CaO. Спессартиновая составляющая в них почти отсутствует, закисного железа и магния очень мало, а количество Fe2O3 составляет 25-30 %. В нашем распоряжении имеется лишь одно определение редкоземельных элементов в гранате копи Кабера II: суммарно 0,39 % TR2O3, причем 59 % от этого количества составляет оксид иттрия.

Очень интересный образец черного андрадита с высоким содержанием иттрия описали канадские исследователи в гранитных пегматитах парка Гатине возле Оттавы. Кроме кварца, олигоклаза и андрадита, пегматиты содержат пирит, магнетит, ильменит, циркон, титанит, флюорит, биотит и некоторое количество таких редких минералов, как алланит, торит, монацит и эвксенит. Кристаллы андрадита, измеряющиеся сантиметрами в диаметре (максимально до 10 см), являются главными концентраторами и носителями иттрия в пегматитах (образец 7 в табл. 5.20). С некоторой долей условности эти пегматиты можно отнести к редкометалльно-редкоземельной формации.

В классической работе Г.В. Джаффа показано, что в фанатах широко проявлен изоморфизм основных компонентов с разнообразными элементами-примесями, в частности с редкоземельными элементами. Особенно часто наблюдается замещение типа Y3H-Al3+ —> Mn2+Si4+, в результате которого спессартины могут содержать более 2 % Y2O3. При этом максимальные содержания иттрия обнаружены в фанатах фанитных пегматитов, которые чаще всего представлены альмандинами и спессартинами.

Однако не менее закономерным является замещение редкоземельными элементами кальция, проявленное во многих минералах. Поэтому обнаружение иттрия и лантаноидов в андрадитах, особенно в андрадитах пегматитов, содержащих другие минералы редких земель, следует считать вполне оправданным.

В фанатах пегматитов Приольхонья (образцы 8-10 в табл. 5.20) содержания TR2O3 составляют от 0,19 до 0,77 %. При этом везде иттрий — преобладающий редкоземельный компонент. Ho здесь фанаты имеют альмандин-спессартиновый состав, и только в жиле Северная Тажеранского пегматитового поля (образец 9) фанат содержит небольшое количество андрадитовой составляющей.

В пегматитах полевошпатовой формации фанаты обычно имеют пироп-альмандиновый состав (первый тип пегматитовых фанатов по Н.В. Соболеву). Они содержат от 3 до 35 % пироповой и не более 15 % спессартиновой составляющей, а в преобладающем числе случаев количество альмандинового минала в фанатах достигает 85-90 %.

В табл. 5.20 приведены два анализа фанатов из пегматитов полевошпатовой формации, заимствованные из коллективной монофафии «Породообразующие фанаты Украинского щита». Оба фаната взяты в Волыно-Подолии, причем в образце 11 второстепенные минералы представлены мусковитом и фанатом, а в образце 12 — биотитом и фанатом. Ранее эти анализы публиковались Н.П. Щербаком, который в списке акцессорных минералов пегматитов подольского комплекса перечисляет монацит, циркон, алланит, апатит и фанат.

Оба анализа демонстрируют максимальные для данной выборки содержания FeO и MgO, что соответствует альмандиновому составу граната с небольшой примесью пиропа. Содержания CaO очень низки, a MnO присутствует в ощутимых количествах только в образце 11. В образце 12, где с гранатом ассоциирует биотит, повышены количества окисного железа, магния и потерь при прокаливании.

К сожалению, данных о содержании TR2O3 в гранатах из пегматитов полевошпатовой формации нет. Только в монографии Н.П. Щербака для двух образцов пегматитовых гранатов приводятся цифры ETR 0,08 и 0,13 %, из которых на долю иттрия вместе с диспрозием приходится соответственно 52 и 28 отн.%, а из лантаноидов в первом образце преобладают Yb и Er, а во втором — Ce и Nd. При этом фанат является в пегматитах минералом-концентратором иттрия.

Особо следует упомянуть гранаты пегматитов в пределах флогопитовых месторождений Алданского щита. Как и в Слюдянском пегматитовом поле, это преимущественно андрадиты. На Куранахском месторождении анализ фаната дал 68,2 % андрадитовой составляющей при 28,4 % фоссуляра, 1,8 % альмандина, 1,0 % спессартина и 0,6 % пиропа. Как уже упоминалось, пегматиты с андрадитом, пироксеном и с гнездами кальцита мы относим к пегматитам линии скрещения по А.Е. Ферсману.

Казолит Pb (UO2)SiO4*H2O отмечен А.В. Волошиным и Я.А. Пахомовским в списке минералов амазонитовых пегматитов Кольского полуострова. Это обычно минерал зоны окисления многих урановых месторождений разного генезиса, слагающий игольчатые кристаллы и радиально-лучистые срастания, а также землистые афегаты. На ряде пегматитовых объектов установлен в составе гуммитовых оторочек вокруг зерен уранинита. В частности, казолит известен в пегматитах месторождений Бисундни (Индия), Рагле (Нью-Хэмпшир, США), Каканас (ЮАР), а кальциевый аналог казолита отмечен в пегматитах Карелии. Однако все эти пегматиты не редкоземельные, а редкометалльные либо слюдоносные. В пегматитах редкометалльно-редкоземельной формации казолит очень редок, а в пегматитах полевошпатовой формации не отмечался.

Кулиокит (Y, Yb)4Al(SiO4)2(OH)2F5 обнаружен и детально описан в пегматитах Кольского полуосфова. Внешне похожий на таленит, этот редкий фиклинный бесцветный минерал выделен только в иммерсионных препаратах. Он встречается либо в виде включений в иттрофлюорите, либо по трещинам в кварце и иттрофлюорите, причем эти две разновидности кулиокита отчетливо различаются по составу (табл. 5.21). Рентгенограммы их практически одинаковы, но показатели преломления несколько различны, что обусловлено разными содержаниями иттрия и лантаноидов: анализированные кристаллы в трещинах содержат в среднем 56-58 % Y2O3 и 18-19 % SiO2 при малых количествах иттербия и других лантаноидов, а включения во флюорите содержат от 19 до 33 % Y2O3 и 13-15 % SiO2 при 15-33 % Yb2O3; 7-8 % Er2O3 и 4-6 % Dy2O3. Запись конценфационных кривых на элек-фонном микрозонде демонсфирует обратную корреляцию между итфием, с одной стороны, и суммой лантаноидов — с другой, в зональных кристаллах. При этом в центральных частях кристаллов больше лантаноидов, а внешние зоны богаче иттрием. В центре некоторых кристаллов из трещин и в некоторых включениях во флюорите (анализ 2 в табл. 5.21) иттербий преобладает над иттрием, что указывает на возможность существования минерального вида кулиокит-(Yb) наряду с более широко развитым кулиокитом-(Y).

Титанит (сфен) CaTiSiO5 — один из наиболее широко распросфаненных акцессорных минералов изверженных горных пород, в том числе гранитов и гранитных пегматитов. Постоянно встречается в составе как уран-редкоземельных пегматитов полевошпатовой формации, так и многих пегматитов редкометалльно-редкоземельной формации. Титанит пегматитов практически всегда содержит до 30 элементов-примесей, в том числе примеси 15 редкоземельных элементов, входящих по схемам изоморфизма CaTi —> TR(A1, Fe3+) или 2Са —> TRNa. Иногда предполагается изоморфизм типа 3Са —> 2TR, причем координационное число Ca может меняться с 7 на 6. Максимально обогащенные редкими землями титаниты называют кейльгауитами или иттротитанитами. Из других разновидностей минерала по составу необходимо отметить гриновит, содержащий до 10 % SnO2 (месторождение Арандиз, Намибия). Олово замещает титан, поэтому оловянный титанит можно считать промежуточным членом ряда титанит-малаяит CaSnSiO5. Еще одна разновидность, названная гротитом, содержит повышенные количества Fe3+ и Al при низких концентрациях TR.

В пегматитах полевошпатовой формации титанит образует многочисленные небольшие конвертообразные темные кристаллы, рассеянные в основном в эндоконтактовых зонах пегматитовых тел. Например, в пегматитах Украинского щита размер кристаллов титанита обычно измеряется миллиметрами и лишь изредка превышает 1 см. При этом содержание TR в титанитах пегматитов может быть очень низким. Даже в титанитах из мигматитов в некоторых районах того же щита встречаются более высокие концентрации редкоземельных элементов. На Алданском щите в Якутии титанит как акцессорный минерал широко распространен в составе архейских гранитоидов, в том числе в так называемых гранит-пегматитах и в собственно пегматитах. Его небольшие идиоморфные кристаллы (обычно 6-10 мм в длину при толщине 2-3 мм) иногда образуют густую вкрапленность в крупных кристаллах плагиоклаза, достигая на отдельных участках 10 % объема. Кристаллы титанита наблюдаются также в кварце, роговой обманке и биотите пегматитов, ассоциируя с алланитом и магнетитом. При этом в составе этого титанита отмечается достаточно высокое содержание оксидов железа и редкоземельных элементов (анализ 3, табл. 5.22).

В пегматитах редкометалльно-редкоземельной формации титанит может встречаться либо в зонах первичной кристаллизации (эндоконтактовой и графической), где он образует рассеянную минерализацию в виде мелких конвертообразных кристаллов в зернах полевых шпатов либо в зонах поздней минерализации в центральных частях пегматитовых тел. Примерами первого случая могут служить многочисленные изученные нами жилы Слюдянки, в которых титанит обычен в ранних мелкозернистых зонах. Он содержит от 0,6 до 3,6 % TR2O3, относительно небольшие количества Fe2O3 и Al2O3, фтора и воды (анализы 6-11, табл. 5.22). Другой пример представляют жилы Западных Кейв, в которых титанит образуется на поздних этапах минералообразования. В составе титанита 7-8 % TR2O3, в нем повышены количества Fe2O3, Al2O3 и фтора (анализы 12-14 в табл. 5.22). Такие титаниты называют кейльгауитами или иттротитанитами. По-видимому, к этому же типу относится титанит из пегматитов Южной Норвегии, концентрирующий 12 % TR2O3 (анализ 15), но в нем резко повышено содержание воды при отсутствии фтора.

Обращение к спектрам РЗЭ в составе титанита пегматитов редкометалльно-редкоземельной формации показывает, что только в кейльгауитах (иттротитанитах) доля иттрия равна 50 %, а кроме того, в них достаточно велика доля Dy, Er и Yb, так что на лантаноиды цериевой группы остается всего 24-25 %. В детально изученных пегматитах Слюдянки доля иттрия в сумме РЗЭ титанитов составляет от 12 до 38 %, причем доля цериевых лантаноидов обычно достигает 60-80 % и лишь изредка равна 45-48 %. Аналогичный спектр РЗЭ показан для титанита жилы Пульмониэми в Финляндии: в нем 26 % иттрия и 54 % цериевых лантаноидов.

В титанитах пегматитов полевошпатовой формации при более низких содержаниях TR2O3 относительная доля иттрия в составе РЗЭ может быть повышена до 60-73 % (докембрийский пегматит Приольхонья, пегматит Комаринского хребта). Ho при повышенных концентрациях TR2O3 доля цериевых лантаноидов может возрастать, как это видно в титанитах пегматитов Алданского щита, где их доля составляет примерно 80 %.

Как было показано М. Флейшером, содержание РЗЭ в титанитах и относительная роль иттрия и лантаноидов, включая соотношение отдельных лантаноидов, в значительной мере зависят от щелочности пород. В ряду от щелочных пегматитов через щелочные граниты и обычные граниты к гранитным пегматитам в титанитах уменьшается общее содержание РЗЭ, растет доля иттрия и лантаноидов иттриевой группы. М. Флейшер выделял три группы лантаноидов: легкие (La-Nd), промежуточные (Sm-Ho) и тяжелые (Er-Lu). Он показал, что в ряду снижения щелочности пород растет доля не только тяжелых, но и промежуточных лантаноидов. И даже в группе легких лантаноидов уменьшается отношение La:Nd, что подчеркивает объективность полученных закономерностей. Так как пегматиты редкометалльно-редкоземельной формации обычно связаны с щелочными гранитами, а пегматиты полевошпатовой формации тяготеют к обычным гранитам, изложенный материал по титанитам показывает возможность использования состава этого минерала в качестве типохимического индикатора.

Топаз Al2SiO4 (F, OН)2 встречается только в некоторых пегматитах редкометалльно-редкоземельной формации, но его количество в отдельных полях и жилах может быть значительным.

В пегматитах Кольского полуострова и Приладожья топаз никогда не отмечался. А в Ильменогорском пегматитовом поле многие жилы содержат этот минерал в больших количествах — и не только в миаролах, откуда он добывался с конца XVII в. в качестве ограночного камня, но и в зонах первичной кристаллизации. Старые уральские горщики называли этот непрозрачный белый или серый топаз «сырцовым», его крупные выделения неправильной формы встречаются в центральных зонах некоторых пегматитовых тел, ассоциируя с криолитом, гельвином и фенакитом.

Из зарубежных месторождений прежде всего надо отметить пегматиты массива Пайке Пик в штате Колорадо (США). Здесь тоже известны как кристаллы топаза в миаролах ряда жил, так и крупные обособления непрозрачного серого или голубовато-серого трещиноватого топаза в центральных частях многих пегматитовых тел района Саут Платте.

В шведских пегматитах окрестностей г. Фалун наблюдается первичный топаз с обильными газово-жидкими включениями (пирофизалит), ассоциирующий с алланитом, гадолинитом, флюоцеритом, иттротанталитом и другими редкоземельными минералами.

Состав топаза очень прост: 95-96 % составляет сумма Al2O3, SiO2 и фтора, до 3 % — вода. В малых количествах присутствуют Fe, Ti, Ca, Mg и щелочные элементы, но во многих анализах эти элементы-примеси вообще не обнаружены.

Торит ThSiO4 встречается в виде небольших тетрагональных кристаллов во многих гранитных пегматитовых телах как полевошпатовой, так и редкометалльно-редкоземельной формаций. Однако этот минерал более характерен для щелочных пород и их пегматитов, где описан торит состава, приближающегося к теоретическому. В гранитных пегматитах ториты обычно содержат существенные примеси урана, редкоземельных элементов, а также железа, кальция и воды, а при высоких концентрациях урана — также свинца. Общее количество примесных элементов может достигать нескольких десятков.

В Слюдянском районе П.В. Калинин детально описал две разновидности торита: красно-коричневые овального сечения зерна в полевошпатовой зоне копи Вернадского (анализ 1 табл. 5.23) и ярко-оранжевые зерна неправильной формы в розовом микроклине копи Пилипенко, в котором содержания урана в 3 раза ниже, а тория на 5 % выше. В обоих случаях торит ассоциирует с алланитом, фергусонитом, цирконом.

В соответствии с преобладанием той или иной примеси выделяются следующие разновидности: ферриториты, содержащие до 31 % Fe2O3, ураноториты с 9-22 % оксидов урана, редкоземельный торит, в котором зафиксировано более 20 % оксидов TR (см. табл. 5.23). Из приводимых нами анализов наиболее чистым оказывается кальциоторит из Южной Норвегии (анализ 4), в котором содержание тория максимально, в нем нет урана, свинца и воды, мало всех примесных элементов, кроме кальция. В ферриторитах с Кольского полуострова концентрации тория ниже, чем концентрации железа.

Роль отдельных редкоземельных элементов весьма различна в торитах разных гранитных пегматитов: в Норвегии и Средней Азии может содержаться до 50 % иттрия при 40-43 % иттриевых лантаноидов, а в ферриторитах амазонитовых пегматитов Кольского полуострова сумма иттрия и иттриевых лантаноидов составляет 32-56 %, остальные 44-68 % представлены цериевыми лантаноидами, из них в одних образцах преобладают Ce, La и Nd, а в других Sm и Ce. В этих пегматитах ферриторит — один из наиболее поздних минералов, он замещает магнетит, фергусонит и титанит.- Только жилки карбонатов редких земель и самой поздней генерации флюорита могут пересекать зерна ферриторита.

Уранофан Ca(H3O)3(UO2)2(SiO4)2*3Н2O — один из самых распространенных гипергенных минералов урана — встречается в некоторых пегматитах редкометалльно-редкоземельной и полевошпатовой формаций, содержащих урановую минерализацию. В частности, уранофан и его «родственник» бета-уранофан обильны в пегматитах месторождения Россинг (Намибия), где они дают при обогащении и переработке существенную часть урана. По данным К. Фрондела, уранофан имеется во внешних частях гуммитовых оторочек уранинитов на пегматитах штатов Северная Каролина и Нью-Хэмпшир (США), штата Раджастхан (Индия), некоторых районов Аргентины и Танзании. Обнаружен уранофан и в слюдоносных пегматитах Карелии. Бета-уранофан развивается по самарскиту и бетафиту в некоторых пегматитах Восточной Сибири и Урала.

Фенакит Be2SiO4 отмечается в некоторых пегматитах бериллий-редкозе-мельного ряда редкометалльно-редкоземельной формации, но широкого распространения не имеет. В амазонитовом пегматите копи 395 Ильменогорского поля на Урале фенакит входит в состав псевдоморфоз по бериллу вместе с микроклином, топазом и мусковитом. Во многих других жилах этого поля кристаллы фенакита встречаются в составе друз на стенках миарол или в заполняющей миаролы глинке.

В Абчадском пегматитовом поле Северного Прибайкалья фенакит вместе с бериллом, бертрандитом, гадолинитом и бавенитом постоянно присутствует в составе жил Северо-Восточной жильной зоны наряду с минералами ниобия и редких земель (эвксенит, самарскит, колумбит и др.). Это типичные представители бериллий-редкоземельного эволюционного ряда, подразделяемые на парагенетические типы по объемным соотношениям альбита и калишпата.

В пегматитовом теле Морфилд (Вирджиния, США) наблюдаются крупные (до 5x10 см) массивные выделения фенакита, ассоциирующие с амазонитом, бериллом, кварцем и циннвальдитом. Кроме того, здесь встречаются уплощенные прозрачные кристаллы фенакита, представляющие вторую генерацию минерала. Находки фенакита известны также в некоторых других пегматитах США, а также Норвегии и Швеции, относящихся к редкометалльно-редкоземельной формации.

Хинганит (Y, Yb)BeSiO4(OH) обнаружен практически одновременно в начале 1980-х годов в пегматитах Китая и Кольского полуострова, причем в 1984 г. были утверждены минеральный вид хинганит-(Y) и выделенный ранее А.В. Волошиным с соавт. вид ханганит-(Yb). Ранее сходный по составу минерал из пегматитов Тувы описан Е.И. Семеновым, и в систематике А.С. Поваренных он получил название «иберсилит», сочетающее первые буквы и слоги главных компонентов минерала.

Хинганит на Кольском полуострове встречается в виде радиально-лучистых агрегатов призматических кристаллов белого цвета (или бесцветных) в краевых частях иттрофлюоритовых гнезд, а также в трещинах, пересекающих флюорит, альбит, кварц, амазонит и ксенотим. Хорошо образованные кристаллы хинганита наблюдаются в пустотках растворения.

Хинганит-(Yb) в тех же пегматитах находится в плотной гидрослюдистой породе, представляющей, вероятно, продукт разрушения иттрофлюорита. По всей видимости, хинганит-(Yb) образовался несколько раньше, а хинганит-(Y) формировался на поздней стадии, в процессе кристаллизации растворов по секущим трещинам.

В табл. 5.24 помещены составы хинганита-(Y) и хинганита-(Yb) из пегматитов Китая и Кольского полуострова. Более полный химический анализ китайского образца показал существенную роль церия, неодимия, лантана и самария в составе хинганита — их суммарное количество превышает количество иттрия и лантаноидов иттриевой группы. Ho все же содержание иттрия является максимальным. Микрозондовые анализы Кольских образцов неполны, но они наглядно демонстрируют высокую долю Y, Yb и Er в составе минералов, так что лантаноиды цериевой группы не могут иметь в них большого значения. Любопытно снижение здесь концентрации гадолиния и увеличение доли лютеция и тулия, а также резкое уменьшение содержания железа в хинганите-(Yb).

Изучение структуры иттербиевого хинганита в сочетании с ИК-спектрами показало, что бериллий в минерале имеет тетраэдрическую координацию, а вода находится в форме структурных ионов (ОН).

Циркон ZrSiO4 — один из самых широко распространенных акцессорных минералов гранитных пегматитов вообще и редкоземельных пегматитов в частности. В пегматитах полевошпатовой формации обычен циркон состава, близкого к теоретическому, но он, как правило, содержит небольшую примесь урана и тория, что способствовало активному использованию минерала для целей геохронологии. В пегматитах редкометалльно-редкоземельной формации примеси урана, тория и редких земель в цирконе могут быть так значительны, что минерал метамиктен и обычно описывается под названием циртолита — богатой примесями разновидности циркона. Ho в качестве особого минерального вида циртолит в справочниках теперь не фигурирует.

В гранитных пегматитах полевошпатовой формации циркон в виде мелких призматических кристаллов приурочен обычно к эндоконтактовым зонам в виде включений в кристаллах биотита или полевых шпатов. Это полупрозрачные кристаллы желтого, бурого или красновато-коричневого цвета, часто идиоморфные — с гранями призмы и димирамиды. Для пегматитов редкометалльно-редкоземельной формации более характерны непрозрачные цирконы темной окраски, приуроченные к центральным частям пегматитовых тел. Именно эти цирконы содержат большое количество примесей и называются циртолитами. А.Я. Лунц на ряде примеров показал, что преобладающая часть кристаллов циртолита формируется позже многих других минералов, часто замещая их, а идиоморфизм циркона — это идиоморфизм метакристаллов. Нередки цепочки и «струйки» цирконовых кристаллов вдоль трещин, пересекающих все минералы пегматитового тела или проходящих по границам крупных блоков кварца и альбита.

В составе редкоземельных элементов, входящих в состав цирконов, везде резко преобладает иттрий (30-60 %), лантаноиды иттриевой группы составляют суммарно 35-55 %, а лантаноиды цериевой группы — не более 15-20 %.

На примере циртолитов из пегматитов Западных Кейв (табл. 5.25) не подтверждается наблюдение К. Фрондела о повышении содержания воды в форме ОН, замещающего кремнекислородные тетраэтры в присутствии радиоактивных элементов. Образец с участка IV содержит больше воды, хотя количество кремнезема в нем не уменьшено. В этом метамиктном образце явно повышены содержания урана, алюминия и кальция. Примеси двух последних элементов могут быть обусловлены присутствием реликтовых включений минералов, замещенных цирконом.