Геология полезных ископаемых - Смирнов В.И.
Скачать (прямая ссылка):
При разработке пегматитов получают керамическое сырье, мусковит, кварц (в том числе оптический и пьезокварц), флюорит (в том числе оптический), драгоценные камни, руду лития и бериллия, иногда руду олова, вольфрама, урана, тория, ниобия, тантала, цезия, рубидия и редких земель иттриевой группы.
С тех пор как аббат Р. Гаюи в начале прошлого века выделил пегматиты в самостоятельную минеральную разновидность, их исследованием занимались многие выдающиеся геологи. Наиболее значительные работы о пегматитах принадлежат русским ученым. Среди них выделяется блестящая монография А. Ферсмана. Много также сделали для прогресса наших знаний о пегматитах А. Заварицкий, К. Власов, В. Никитин, А. Гинзбург, Ю. Соколов, Б: Шмакин и другие советские геологи. Из зарубежных исследователей пегматитов необходимо упомянуть К. Барнхема, В. Бреггера, Е. Бэстина, Н. Варламова, В. Гольдшмидта, А. Далесса, Р. Джонса, Ж. Жедваба, Е. Камерона, П. Квенсела, И. Кэмпа, К: Ландеса, Э. Ларсена, П. Ниггли, Л. Пейджа, Ф. Хеоса, В. Шеллера и др.
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ
Подавляющая масса пегматитов, особенно гранитных, формировалась на значительных глубинах в интервале от 1,5—2 до 16—20 км. А. Гинзбург, И. Тимофеев, Л. Фельдман выделяют четыре формации пегматитов по глубине образования: 1) 1,5—3,5 км — малых глубин (хрусталеносные); 2) 3,5—7 км — умеренных глубин (редкометаль-ные); 3) от 7—8 до 10—11 км— больших глубин (слюдоносные); 4) более 10—-11 км —весьма больших глубин '(керамические). На меньших глубинах, отвечающих верхней части гипабиссальной зоны и приповерхностной зоне, пегматитовые поля не образуются. По экспериментальным данным, в начале образования пегматитов давление могло достигать 800—500 МПа, снижаясь до 200—120 МПа, к концу процесса (Б. Шмакин).
В зависимости от точки зрения на условия формирования пегматитов существуют различные мнения относительно начальной температуры иегматитообразования. С одной стороны, если полагать, что началом этого процесса будет отделение высокоминерализованного летучими соединениями остаточного магматического расплава, то за исходные необходимо принимать следующие данные: 1) ранняя кристаллизация в магматическом расплаве происходит при температуре 1200—900°С; 2) застывание нормального гранита осуществляется несколько ниже 10000C (до 8000C). В присутствии минерализаторов эта температура, согласно О. Таттлу, может снизиться до 730—640° С. В опытах Р. Джейнса и К. Барнхэма, осуществленных в 1958 г., образец пегматита с примесью 0,4% фтора уже при 500°С становился частично жидким. С другой стороны: 1) конечная гранитная эвтектика, свойственная ранним минеральным обособлениям пегматитов, осуществляется при температуре 700—6509C; 2) наличие в пегматитах высокотемпературной модификации кварца, существующей лишь в условиях более 573°С. Таким образом, учитывая совокупность всех дан-
І
компонента (воды), рисовалось им в строгом соответствии с известной диаграммой П. Ниггли (рис. 57). В левой части этой диаграммы показано изменение соотношений труднолетучего и легколетучего компонента в физико-химической
Около 1000
Ортомагматическая стадия
Qm пегматитобой до пнебматолитобой стадии
Гидротермальная стадия
А Концентрация В
Рис. 57. Диаграмма температуры .и состава (слева) и температуры и давления (справа) для систем летучего компонента А (воды) и нелетучего компонента В (силикатов). По П. Ниггли
системе по мере ее остывания. В правой части диаграммы изображена кривая упругости пара в системе, постепенно нарастающая к пегматитовому этапу и затем вновь снижающаяся к концу гидротермального этапа.
В соответствии с этим 60-100 А. Ферсман различал пять этапов формирования пегматитов: 1) магматический, 2) эпимагматический, 3) пнев-матолитовый, 4) гидротермальный, 5) гипергенный; эти этапы расчленялись на промежуточные ступени, составляющие одиннадцать фаз, или, как бы мы теперь сказали, стадий пегматитообра-зования.
Фаза А — магматическая — представляет собой двухфазовую физико-химическую систему расплава и выпавших из него !кристаллов и отвечает завершению отвердевания родоначального интрузива при температуре 900—800°€.
Фаза іВ — эпимагматическая — соответствует образованию аили-товых мелкокристаллических оторочек при температуре 800—700°С.
Фаза С — собственно пегматитовая, или графическая — характеризуется одновременным выпадением калиевого полевого шпата и кварца в обстановке трехфазовой физико-химической системы (расплав— кристаллы — вскипевшие легколетучие соединения) при температуре 700—600°С.
Фазы D и E— пегматоидные — отличаются двухфазовым физико-химическим состоянием (гомогенизированная газово-жидкая, или флюидная, и твердая) с главным моментом кристаллизации турмалина, мусковита, берилла, топаза и других минералов, содержащих летучие соединения (вода, фтор, бор) при температуре 600—500°С.
Фазы F и G — надкритические —также характеризуются двухфазовым состоянием (флюидная и твердая) с проявлением типичного пневматолитового процесса, фиксирующегося образованием зеленых слюд, альбита, литиевых и других соединений, замещающих ранее выделившиеся минералы при температуре 600—400°С.
