Пегматитоносный округ Петака, штат Нью-Мексико

11.07.2018
Пегматитоносный округ Петака расположен в северной части штата Нью-Мексико; он представляет собой идеальный пример для изучения как объект, интересный в промышленном и геологическом отношениях. Пегматиты округа Петака образуют полосу шириной 4 мили, прослеженную на протяжении 15 миль в меридиональном направлении через все графство Рио-Арриба. Район сложен докембрийскими породами, которые считаются южным продолжением горного массива Сан-Хуан.

Детальные исследования пегматитов округа Петака проводились во время второй мировой войны; результаты их опубликованы в обстоятельной сводке Джанса. На основании выводов этого автора и составлено нижеследующее краткое описание.

Рассматриваемые пегматиты прорывают докембрийские кварциты, кварцево-слюдистые кристаллические сланцы, граниты, а также менее широко развитые амфиболовые, андалузитовые, ставролитовые кристаллические сланцы и метаморфизованные риолиты. Граниты, известные под названием Тусас, несомненно прорывают метаморфические породы и, по-видимому, являются источником пегматитовых флюидов. Почти все промышленные тела пегматитов залегают в кристаллических сланцах и кварцитах в экзоконтакте гранитного массива. В самих гранитах изредка встречаются небольшие, сложные по форме тела пегматитов, не имеющие промышленной ценности. В плане залежи промышленных пегматитов достигают длины 1400 и ширины 275 футов, но в большинстве случаев их длина равна нескольким сотням, а ширина — нескольким десяткам футов.

В округе Петака на поверхность выходят более пятидесяти пегматитовых тел. Простые пегматиты приурочены к гранитному массиву Тусас, а сложные пегматиты, дайки, а также неправильной формы секущие сложные пегматиты — к метаморфическим породам. В общем лишь сложные пегматиты имеют промышленную ценность. Размещение многих пегматитовых тел контролируется складками и мелкими дополнительными структурами. С пегматитами связаны серии кварцевых жил. Эти жилы и пегматиты, вероятно, имеют общий источник в гранитах Тусас, хотя большая часть жил — более молодые образования. Некоторые кварцевые жилы пересекают внешние зоны пегматитовых тел и сливаются с их ядрами; в редких случаях можно наблюдать, как чисто кварцевые жилы постепенно переходят по простиранию в кварцевые с полевым шпатом в зальбандах.

Пегматиты представляют интерес прежде всего как источник слюды, но, кроме того, в них сконцентрированы в значительном количестве бериллий, ниобий, тантал, висмут, уран, торий и редкоземельные металлы. Пегматиты округа Петака сложены микроклином, кварцем, альбитом и мусковитом; в качестве акцессорных установлены биотит, спессартит (Mn3Al2Si3O12, гранат), флюорит, берилл, колумбит-танталлит [(Fe, Mn)(Nb, Та)2О6], самарскит [(Fe, Ca, UО2)(Ce, Y)(Nb, Та)6О2], монацит, ильменит, магнетит, уранинит, лепидолит, турмалин и сульфиды меди. К редким минералам относятся апатит, самородный висмут, висмутин, микролит [(Ca, Na)2(Ta, Nb)2(О, ОН, F)7], касситерит, фергюсонит [(Y, Er, Ce)(Nb, Та)О4], гадолинит (Be2FeY2Si2O10), галенит, фенакит (Be2SiO4), флогопит, пирит, шеелит, топаз и многочисленные продукты вторичного изменения перечисленных минералов.

В большинстве своем промышленные пегматитовые залежи округа Петака характеризуются зональным внутренним строением при наличии наложенных метасоматических минералов. Краевые зоны обычно сложены тонко- и среднезернистыми микроклином и кварцем с подчиненным количеством слюды, а местами еще и гранатом, флюоритом, бериллом. Мощность этих зон колеблется от одного дюйма и меньше до нескольких футов. На отдельных участках, где пегматитовые флюиды вступали в реакцию с вмещающими породами, развиты обогащенные слюдой краевые зоны с нечеткими контактами.

Боковые зоны сложены крупными кристаллами микроклина и кварца с более редко встречаемыми слюдой, гранатом, флюоритом и бериллом; мощность зон достигает нескольких футов. В отдельных пегматитовых телах боковые зоны образуют сплошную оболочку, но в других — они прерывисты или же частично замещены в результате взаимодействия с флюидами; в последнем случае образуются промежуточные зоны.

В пегматитах Петака удавалось выделить до трех промежуточных зон, хотя в отдельных залежах промежуточная зона вообще отсутствует. Промежуточные зоны имеют характерную колпакообразную форму, вытянутую вдоль гребней на погружении пегматитовых тел, и редко облекают ядро со всех сторон. В результате мощность таких зон чрезвычайно невыдержанная. Внешняя промежуточная зона обычно сложена крупнокристаллическим письменным гранитом, средняя промежуточная зона — крупноблоковым микроклином, а внутренняя промежуточная зона, как правило, — массивным кварцем, содержащим спорадические кристаллы микроклина гигантского размера.

Ядра располагаются близ трогов погружающихся пегматитов. Они сложены массивным кварцем, кварцем, содержащим крупные кристаллы микроклина, либо в отдельных случаях крупнозернистым кварц-микроклиновым пегматитом. Обычно ядра развиваются в самой мощной части пегматитового тела; морфологически они представляют собой простые эллипсоидальные или трубообразные тела или же серии разобщенных веретенообразных тел.

Согласно данным исследования минеральных парагенезисов, рассмотренные зоны формировались последовательно от границ пегматитовых тел к ядрам. Минералы внешних зон корродированы и замещены продуктами более поздних пегматитовых флюидов, с которыми ранние минералы в равновесии уже не находились; жилы поздних фракций пересекают периферические зоны. В общем последовательность образования минералов была следующей: ранее других выделились гранат и берилл, после них — альбит, мусковит, монацит, колумбит-танталит, висмут и сульфиды, в течение всех стадий выделялся кварц, и самыми поздними минералами были самарскит, уранинит и дымчатый кварц. В одних случаях контакты некоторых пегматитовых тел определяются в основном трещинами; в других пегматитовый материал проникает в боковые породы и образует заметные зоны изменения с постепенными контактами. Местами боковые породы замещаются пегматитами, причем остаются реликтовые ориентированные полоски или следы кристаллических сланцев и кварцитов. Типичный пример проникновения пегматитового материала в кварциты показан на фиг. 10.3, взятой из работы Джанса. Зона изменения по ширине в среднем не превышает 2—3 футов; в основном она развивается в кварцитах вдоль проницаемых плоскостей отдельности.

Джане пришел к выводу, что пегматиты округа Петака сформировались в две стадии — раннюю, магматическую, и позднюю, гидротермальную. В течение ранней стадии образовались зональные пегматиты с относительно простым минеральным составом. В гидротермальную стадию выделялись альбит, мусковит и редкие минералы. Эти остаточные флюиды, очевидно, были обогащены натрием, кремнеземом, глиноземом и в значительном количестве переносили ниобий, тантал, бериллий, торий, уран, фтор, висмут, медь, серу и редкие земли. Гидротермальные флюиды поднимались по трещинам и взаимодействовали с ранними, пегматитовыми минералами, образуя новые минералы метасоматического происхождения. Именно в процессе минерализации гидротермальной стадии и произошла концентрация большей части рудных минералов, представляющих промышленный интерес.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: