Редкие элементы

31.08.2018
Редкие щелочи. Содержания редких щелочей — лития, рубидия и цезия — в пегматитах различных эволюционных рядов редкометалльно-редкоземельной формации значительно различаются. Концентрации Li максимальны в пегматитах фтор-тантал-иттриевого ряда. Уже в альбитовых пегматитах приконтактовой зоны жилы его количество достигает 290 г/т. В центральной части жилы, где часты пластины слюд биотит-циннвальдитового ряда с содержанием оксида лития 0,7-2,5 %, концентрация этого элемента может быть еще выше. Приводимое В.В. Гордиенко для пегматитов редкометалльно-редкоземельной формации среднее содержание Li 230 г/т получено в основном по данным для этого эволюционного ряда.

В пегматитах ниобий-редкоземельного ряда Тажеранского поля содержание Li возрастает от недифференцированной жилы к дифференцированным, при этом самые низкие его количества наблюдаются в участках графической структуры и позднем микроклин-альбитовом комплексе. В жиле Нарын-Кунта пониженное содержание Li отмечено для графических пегматитов. В пегматитах Айнского поля — наиболее высокие для пегматитов описываемого ряда концентрации этого элемента, достигающие 210 г/т. В Слюдянском поле повышенное содержание Li установлено в мелкозернистой зоне пегматитовой жилы. Пегматиты цирконий-редкоземельного ряда характеризуются высокой концентрацией Li, достигающей в Улканском поле в среднем 200 г/т. Только в пегматитах Заганского поля содержание лития низко. Для пегматитов бериллий-редкоземельного ряда Абчадского поля характерно очень низкое содержание этого элемента.

Имеющийся небольшой материал по пегматитам полевошпатовой формации показывает, что концентрация лития в данных пегматитах очень низка.

Рубидий и цезий являются характерными элементами пегматитов редкометалльно-редкоземельной формации. В жиле пегматитов фтор-тантал-иттриевого ряда содержания этих элементов повышены относительно калия уже во внешней альбитовой зоне. Они концентрируются в амазоните и слюдах биотит-циннвальдитового ряда.

Содержания Rb и Cs существенно различаются в разных полях ниобий-редкоземельных пегматитов. В Тажеранском поле они резко возрастают от недифференцированного тела к зональным жилам, так что отношения K/Rb, Rb/Cs и Ba/Rb в этом направлении значительно снижаются. В жиле Западной от внешних зон к центральной также происходит возрастание содержаний Rb и Cs с понижением отношений K/Rb, Rb/Cs и Ba/Rb. Только в позднем микроклин-альбитовом комплексе жилы Северной наблюдается снижение концентраций этих элементов относительно более ранних зон. Повышение содержаний Rb и Cs от боковых зон к графическому пегматиту центральной части наблюдается в жиле Нарын-Кунтинского поля. Пегматиты Айнского массива отличаются повышенными концентрациями этих щелочей и соответственно низкими отношениями K/Rb, Rb/Cs и Ba/Rb. Для пегматитов Слюдянского поля характерен большой интервал содержаний Rb и Cs, при этом от мелкозернистых пегматитов приконтактовой зоны к блоковому пегматиту центральной части их количество увеличивается, еще сильнее возрастая в амазонитовом блоковом пегматите. Выделяются пониженным содержанием Rb и очень низким количеством Cs мелкозернистые зоны пегматитовых тел поля Саут Платте в Колорадо (США).

Поля цирконий-редкоземельных пегматитов существенно различаются количеством Rb: в пегматитах массива Хан-Богдо содержится 189 г/т, а в Улканских пегматитах 520 г/т. В пегматитах Заганского поля содержания Rb и Cs понижены. Пегматиты бериллий-редкоземельного ряда имеют пониженное содержание Cs, при этом от ранних биотитовых к более поздним амазонитовым пегматитам концентрации Rb и Cs возрастают, а затем в альбит-микроклино-вых понижаются.

В пегматитах полевошпатовой формации содержания Rb и Cs значительно ниже, а отношения K/Rb, K/Cs и Ba/Rb гораздо выше, чем в редкометалльно-редкоземельных пегматитах, причем большой разброс в содержаниях обусловлен главным образом разным количеством калия в пегматитах.

Бериллий. По имеющимся данным, в пегматитах фтор-тантал-иттриевого ряда содержание Be относительно высоко, хотя распределение его очень неравномерно. Ниобий-редкоземельные пегматиты Прибайкалья характеризуются низкими содержаниями этого элемента, хотя в разных жилах его количество заметно различается: в жиле Северной Тажеранского поля оно максимально (11-21 г/т), повышено в жилах Айнского и Таловского полей и очень низко в пегматитах Слюдянского поля. Концентрация элемента возрастает в пегматитах от недифференцированной жилы к зональной, а в зональных жилах Тажеранского и Слюдянского полей — от боковых зон к центральным. В различных полях пегматитов цирконий-редкоземельного ряда содержание Be очень различно: от 6 г/т в пегматитах массива Хан-Богдо и до 70 г/т в пегматитах Улкана. В Абчадском поле бериллий-редкоземельных пегматитов количество элемента близко в более ранних биотитовых и амазонитовых разновидностях и значительно возрастает в поздних альбит-микроклиновых.

Имеющиеся данные по пегматитам уран-редкоземельного ряда полевошпатовой формации указывают на низкие содержания Be в этих пегматитах, не превышающие 2 г/т.

Барий и стронций. Концентрации Ba и Sr в пегматитах фтор-тантал-иттриевого ряда низки, при этом в центральной части главной жилы Плоскогорского поля встречаются микроклины с повышенным содержанием Ba (см. табл. 5.1). Поля пегматитов ниобий-редкоземельного ряда значительно различаются по содержаниям Ba и Sr: повышенные концентрации этих элементов наблюдаются в пегматитах недифференцированной жилы Тажеранского поля, в боковых зонах пегматитовой жилы Нарын-Кунта, бария — в высококалиевых пегматитах Слюдянского поля, а очень низкие — в пегматитах Айнского поля. Обеднение Sr в боковых мелкозернистых зонах характерно для пегматитов Саут Платте в Колорадо при повышенных количествах бария, что связано с высоким количеством К в этих зонах. От недифференцированной жилы к дифференцированным телам Тажеранского поля содержания Ba и Sr понижаются, а в дифференцированных жилах это же происходит от боковых зон к центральной, только в жиле Северной наиболее поздний микроклин-альбитовый пегматит обогащен этими элементами относительно пегматитов ранних зон. Здесь, видимо, как и в жиле Плоскогорского поля, обогащение позднего калишпата барием происходит в процессе флюидно-магматического взаимодействия на позднем этапе пегматитообразования. Пегматиты цирконий-редкоземельного ряда характеризуются очень низкими содержаниями Ba и Sr, низкие концентрации Sr наблюдаются также в бериллий-редкоземельных пегматитах Абчадского поля. В последних происходит понижение количеств обоих элементов от биотитовых разновидностей к амазонитовым и затем к альбит-микроклиновым.

В пегматитах полевошпатовой формации содержания Ba и Sr высоки, при этом в пегматитах Слюдянского поля отмечаются максимальные количества Ba при низких Sr (см. табл. 6.5). Обогащение барием этих пегматитов приводит к образованию высокобариевых калишпатов. Пегматиты Гренвиллской провинции, наоборот, часто обеднены Ba, но здесь максимальны концентрации Sr.

Свинец и цинк. Свинец является очень важным для пегматитов редкометалльно-редкоземельной формации элементом, поскольку он определяет образование окраски амазонита. Как было показано ранее, содержание этого элемента в амазоните всегда выше, чем в неокрашенных калишпатах или микроклинах других цветов. В жиле пегматитов фтор-тантал-иттриевого эволюционного ряда амазонит наблюдается уже в приконтактовой зоне, а содержание Pb высоко уже в альбитовом пегматите этой зоны. Оно составляет 260-530 г/т (см. табл. 6.1). Концентрация Pb в амазонитах центральной зоны наиболее высока, она достигает 0,83-1,2 %. В этой зоне широко распространены плюмбопирохлор и плюмбомикролит, здесь же встречается галенит. Соответственно более высоко, чем в приконтактовой зоне, и содержание Pb в пегматите.

Пегматиты ниобий-редкоземельного ряда содержат меньше свинца по сравнению с предыдущими их аналогами. Его концентрация в недифференцированной жиле Тажеранского поля близка к содержанию этого элемента в боковых зонах зональной жилы Западной, затем она резко возрастает в центральной зоне с амазонитом. Максимальное количество Pb наблюдается в жиле Северной, где оно затем в позднем микроклин-альбитовом комплексе снижается относительно более ранних зон. Повышена концентрация Pb в пегматитах жил Айнского поля и в графическом пегматите центральной зоны жилы Haрын-Кунтинского поля. В Слюдянском поле содержание Pb низко в приконтактовой мелкозернистой зоне жилы, оно возрастает в ее центральной блоковой части и максимально в амазонитовом блоковом пегматите.

В пегматитах цирконий-редкоземельного ряда концентрация Pb низка, она составляет 20-26 г/т. Пегматиты бериллий-редкоземельного ряда характеризуются повышением содержания Pb от ранних биотитовых разновидностей к амазонитовому пегматиту, а затем его снижением в поздних альбит-микроклиновых пегматитах.

В пегматитах полевошпатовой формации содержание Pb варьирует в широких пределах, оно наиболее низко в пегматитах Алданского щита (6,8 г/т), а в пегматитах Мамского пояса максимально и достигает 86 г/т.

Высокие концентрации Zn характерны для пегматитов фтор-тантал-иттриевого ряда Плоскогорского поля. Его концентратором и носителем здесь являются слюды биотит-циннвальдитового ряда, в которых содержание элемента составляет 1,36 %. Наиболее высокие концентрации Zn наблюдаются в слюдах с повышенным, но не максимальным содержанием Li, широко распространенным в центральной части жилы, так что в этих блоковых пегматитах высока и концентрация Zn. В слюдах с максимальным содержанием Li количество Zn заметно ниже.

В пегматитах ниобий-редкоземельного ряда содержания цинка обычно относительно низки, особенно они понижены в пегматитах поля Саут Платте (США). В недифференцированной жиле Тажеранского поля в Приольхонье и в боковых зонах зональной жилы Западной концентрации Zn близки, обогащена этим элементом только центральная часть жилы. В позднем микроклин-альбитовом комплексе его содержание снижается относительно более ранних зон, также понижено количество Zn в графическом пегматите центральной части Нарын-Кунтинской жилы относительно ее боковых зон. Пегматиты Айнского поля отличаются повышенным содержанием этого элемента, а в пегматитах Слюдянского поля оно обычно понижено.

Для пегматитов цирконий-редкоземельного ряда характерно очень высокое содержание Zn, а в бериллий-редкоземельных пегматитах его концентрации довольно низки, причем они максимальны в ранних биотитовых разновидностях.

В уран-редкоземельных пегматитах полевошпатовой формации цинк содержится в незначительном количестве, его концентрации составляют 14-28 г/т.

Олово. Уже в приконтактовых альбитовых зонах жилы пегматитов F-Ta-Y эволюционного ряда олово содержится в повышенном количестве (см. табл. 6.1), так что В.В. Гордиенко для всей формации указывает среднее содержание Sn 40 г/т. Однако в пегматитах ниобий-редкоземельного ряда Тажеранского поля Приольхонья количество этого элемента понижено, возрастая до 16 г/т в центральных зонах и до 27 г/т в позднем микроклин-альбитовом комплексе. Понижены концентрации Sn в пегматитах Нарын-Кунтинского и Таловского полей и только в пегматитах Айнского массива содержание этого металла повышено (28-33 г/т). В Слюдянском поле пегматиты характеризуются также низким количеством Sn, незначительное его повышение наблюдается в амазонитовых пегматитах, где иногда отмечается касситерит.

Поля пегматитов цирконий-редкоземельного ряда отличаются по содержанию этого элемента: в пегматитах массива Хан-Богдо оно понижено, а в пегматитах Улкана значительно выше и в среднем составляет 24 г/т. Для пегматитов бериллий-редкоземельного ряда отмечено резкое возрастание концентрации Sn от низких значений в ранних биотитовых и более поздних амазонитовых разновидностях к высоким значениям в наиболее поздних альбит-микроклино-вых пегматитах, где содержание этого металла достигает 40 г/т.

Уран-редкоземельные пегматиты полевошпатовой формации характеризуются низким содержанием Sn, только в одной пробе пегматита Слюдянского поля зафиксирована его повышенная концентрация (20 г/т).

Скандий. Данные по распределению этого элемента в редкоземельных пегматитах очень немногочисленны. Его содержание в боковой альбитовой зоне жилы фтор-тантал-иттриевого ряда составляет 1,6-3,4 г/т при среднем значении для пегматитов амазонитовой редкометалльно-редкоземельной формации по В.В. Гордиенко 15 г/т. В пегматитах ниобий-редкоземельного ряда концентрация Sc обычно низка, она составляет 0,2-2,9 г/т и только в боковой зоне жилы Нарын-Кунта достигает 8,9 г/т. Наблюдается понижение содержания этого элемента от недифференцированной жилы Тажеранского поля к зональным телам с амазонитом. Данные по количеству Sc в цирконий-редкоземельных пегматитах отсутствуют. В бериллий-редкоземельных пегматитах его содержание составляет 2,2-7,8 г/т, причем оно повышается от ранних биотитовых разновидностей к поздним амазонитовым и альбит-микроклиновым соответственно в 2 и 3,5 раза. В пегматитах полевошпатовой формации по имеющимся двум цифрам содержание Sc составляет 2,8-9 г/т.

Цирконий и гафний. Содержания Zr и Hf в пегматитах редкометалльно-редкоземельной формации варьируют в широких пределах. В имеющихся пробах пегматитов фтор-тантал-иттриевого ряда они низки, однако В.В. Гордиенко указывает повышенное количество Zr для амазонитовых пегматитов — 230 г/т. В пегматитах ниобий-редкоземельного ряда концентрация Zr обычно невелика — менее 100 г/т. Только в позднем микроклин-альбитовом комплексе жилы Северной Тажеранского поля наблюдается очень высокое содержание этого элемента 1,1 %, также в единичных пробах пегматитов полей Слюдянки и Саут Платте оно превышает 100 г/т. В жилах амазонитовых пегматитов Слюдянского поля иногда наблюдаются участки заметного обогащения цирконом, указывающие на повышенные содержания в них Zr и Hf. В недифференцированной жиле Тажеранского поля концентрация этих элементов выше, чем в пегматитах зональной жилы Западной, а в жиле Северной она резко возрастает только в позднем микроклин-альбитовом комплексе.

Очень высоко содержание Zr в пегматитах цирконий-редкоземельного ряда, в среднем оно составляет 1,838 % в пегматитах массива Хан-Богдо и 2140 г/т в Улканских пегматитах. Для пегматитов этого ряда в массиве Хан-Богдо также отмечено большое количество Hf. В пегматитах Малогутайского месторождения в Заганском поле наблюдаются значительные колебания содержаний Zr и Hf: от 2,9 и 0,2 до 2860 и 137 г/т соответственно. Для пегматитов бериллий-редкоземельного ряда характерно значительное снижение концентраций Zr и Hf от ранних биотитовых разновидностей к поздним амазонитовым и альбит-микроклиновым, в последних они составляют соответственно 40 и 2,6 г/т.

В пегматитах полевошпатовой формации содержание Zr варьирует в широких пределах — от 2,7 до 832 г/т, наиболее высоки его концентрации для пегматитов Гренвиллской провинции, низкие отмечены для пегматитов Мамского пояса и Алданского щита. Данных по содержанию Hf в этих пегматитах крайне мало, они указывают на его низкую концентрацию в пегматитах уран-редкозе-мельного ряда.

Ниобий и тантал. Ниобий в редкометалльно-редкоземельных пегматитах резко преобладает над танталом. В пегматитах фтор-тантал-иттриевого ряда содержания этих элементов повышены уже в альбитовой приконтактовой зоне жилы. В средних данных для формации В.В. Гордиенко, в значительной мере рассчитанных по этим пегматитам, содержания Nb и Ta составляют соответственно 120 и 25 г/т. Тантал-ниобиевая минерализация наиболее распространена в центральной части жилы и представлена колумбитом, фергусонитом, плюмбопирохлором, плюмбомикролитом.

Ниобий-редкоземельные пегматиты отличаются большим диапазоном содержаний Nb и Ta. В Тажеранском поле концентрации этих элементов возрастают от недифференцированной жилы к зональным, а в последних — от внешних зон к центральным частям тел. Самые низкие содержания Nb и Ta зафиксированы в графических пегматитах. В жиле Северной наблюдается их максимальное концентрирование в позднем микроклин-альбитовом комплексе, где содержания этих элементов достигают соответственно 2500 и 310 г/т. Их концентраторами в комплексе являются бетафит (менделеевит) и фергусонит. Повышенным содержанием Ta отличаются пегматиты Айнского массива, здесь его количество иногда превышает концентрацию Nb (см. табл. 6.2), а отношение Nb/Ta соответственно равно или ниже 1. Для пегматитов Слюдянского поля характерны пониженные содержания обоих элементов, только в амазонитовых пегматитах их количество возрастает, особенно Nb, что соответствует развитию здесь бетафита, самарскита и эвксенита.

В цирконий-редкоземельных пегматитах содержание Nb высоко, в пегматитах Хан-Богдо оно достигает 540 г/т. Кроме того, здесь повышена концентрация Ta (до 26 г/т), отношение Nb/Ta также высоко. Пегматиты Улканского района обогащены Ta по сравнению с предыдущими, в них также наблюдается обогащение Ta относительно Nb, так что отношение Nb/Ta понижено. Пегматиты Заганского поля обеднены обоими этими металлами. Для бериллий-редкоземельных пегматитов Абчадского поля характерно слабое изменение содержания Nb от ранних биотитовых к поздним альбит-микроклиновым разновидностям, а количество Ta в этом ряду значительно возрастает, так что отношение Nb/Ta понижается с 19 до 3. Наиболее высоки содержания этих элементов в зонах альбитизации (соответственно 107,7 и 71,8 г/т), а указанное выше отношение здесь снижается до 1,5.

В пегматитах полевошпатовой формации содержание Nb и Ta обычно низко, но иногда, как в Слюдянском поле, так и в Гренвиллской провинции наблюдаются высокие концентрации Nb.

Уран и торий. Эти два элемента, наряду с элементами, входящими в название эволюционных рядов, определяют геохимические особенности последних. Содержания U и Th повышены уже в приконтактовых альбитовых зонах жилы пегматитов фтор-тантал-иттриевого ряда (см. табл. 6.1), достигая соответственно 100 и 48 г/т, причем в них может преобладать как уран над торием, так и торий над ураном. Учитывая широкое распространение урансодержащих минералов в центральной зоне, концентрации обоих элементов в ней должны быть выше, чем в приконтактовых зонах.

В пегматитах ниобий-редкоземельного ряда распределение U и Th очень неравномерно. Обычно их содержания незначительны, при этом в жиле Северной Тажеранского поля происходит концентрирование элементов на три порядка в позднем микроклин-альбитовом комплексе по сравнению с более ранними зонами. В этом комплексе содержания U и Th максимальны, составляя соответственно 3150 и 1750 г/т, причем первый элемент значительно преобладает над вторым. Повышенными концентрациями U и Th отличаются пегматиты Айнского поля, но в них Th преобладает над U. В пегматитах Слюдянского поля количество этих элементов понижено, некоторое его повышение наблюдается только в амазонитовых блоковых пегматитах. Для поля Саут Платте (Колорадо, США) характерно весьма неравномерное распределение U и Th уже в мелкозернистых приконтактовых зонах пегматитовых тел, различия в концентрациях достигают одного порядка для урана и двух порядков для тория. Данные по содержаниям U и Th в пегматитах цирконий-редкоземельного и бериллий-редкоземельного эволюционных рядов отсутствуют.

Для уран-редкоземельных пегматитов полевошпатовой формации характерны значительные вариации содержаний U и Th, достигающих соответственно 31,6 и 243,4 г/т в пегматитах Мамского пояса, а также 720 и 900 г/т в пегматитах Гренвиллской провинции в Канаде. Обычно количество тория в уран-редкоземельных пегматитах выше содержания урана.

Висмут и сурьма. Висмут — характерный элемент для пегматитов фтор-тантал-иттриевого и иногда ниобий-редкоземельного рядов. Самородный висмут ассоциирует с поздним альбитовым комплексом и располагается среди пластин альбита, принимая форму межпластинных объемов, а также встречается в краевой зоне кристаллов галенита, образуя правильные кристаллы. Среди пластин альбита висмут окисляется, образуя бисмит и силленит, так что в самородной форме он отмечается только во внутренних участках выделений. В гипергенных образованиях широко распространен вис-мутит. В отличие от пегматитов фтор-тантал-иттриевого ряда, где одним из важнейших летучих является фтор, в ниобий-редкоземельных пегматитах иногда существенную роль играет сера, поэтому в жиле Северной ниобий-редкоземельных пегматитов Тажеранского поля наблюдается висмутин. Здесь зафиксировано более 0,3 % Bi в объединенной пробе ранних апографической и блоковой зон и 200 г/т Bi в позднем микроклин-альбитовом комплексе. В пегматитах Айнского поля установлено 30-50 г/т, а Таловского 3 г/т Bi. При наличии серы в ниобий-редкоземельных пегматитах Тажеранского поля сульфид висмута (висмутин) кристаллизуется на более раннем этапе формирования пегматитов, чем это происходит в пегматитах фтор-тантал-иттриевого ряда, где для него характерны самородная и оксидная формы. Сурьма в количестве 130 г/т отмечена только в позднем микроклин-альбитовом комплексе жилы Северной Тажеранского поля. В других анализированных пробах пегматитов Прибайкалья ее содержание ниже порога обнаружения.

Кобальт, никель, хром и ванадий. Содержания этих элементов в редкометалльно-редкоземельных пегматитах низки (табл. 6.1-6.3). Обычно некоторое повышение их концентраций отмечается в боковых мелкозернистых зонах пегматитовых тел, где более высоки содержания темноцветных минералов — биотита, амфибола или пироксена. Для пегматитов полевошпатовой формации также характерны низкие содержания Co, Ni, Cr и V, не достигающие 10 г/т.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: