ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.11.2023
Просмотров: 19
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Задание 4
Оганесян О.А. ЗТХО-18
1.Согласно представлениям А.Е.Ферсмана, при кристаллизации гранитной магмы образуется остаточный силикатный расплав, богатый соединениями редких и редкоземельных элементов и летучими веществами-минерализаторами (соединения хлора, фтора, бора). Этот расплав, кристаллизуясь, образует пегматиты.
По своему составу пегматиты немногим отличаются от материнских пород - главная масса их состоит из тех же породообразующих минералов. Лишь второстепенные (по количеству) минералы, да и то не во всех типах пегматитов, существенно отличаются по составу, так как содержат в себе ценные редкие химические элементы, часто в ассоциации с минералами, содержащими летучие компоненты. Так, например, в гранитных пегматитах в дополнение к главнейшим породообразующим минералам (полевые шпаты, кварц, слюды) наблюдаются фтор- и борсодержащие соединения
Гранитные пегматиты связаны с интрузиями гранитоидов и сложены, главным образом, ортоклазом, микроклином, кварцем, альбитом, олигоклазом и биотитом. В качестве дополнительных присутствуют: мусковит, турмалин, гранаты, топаз, берилл, лепидолит, сподумен, флюорит, апатит, минералы редких и радиоактивных элементов и редких земель. Эти пегматиты разделяют на две группы: 1) простые недифференцированные пегматиты, сложенные почти исключительно микроклином и кварцем, 2) сложные дифференцированные разности.
2. К пегматитовым относят группу месторождений полезных ископаемых, связанных со своеобразными позднемагматическими образованной – пегматитами, формирующимися на завершающих стадиях затвердевания глубинных интрузивных массивов из их наиболее поздних остаточных расплавов, внедрившихся в трещинные полости, в которых они затем и кристаллизуются.
Пегматиты представляют собой разнозернистые, в том числе крупнозернистые и гигантозернистые, породы, залегающие внутри или реже – в непосредственной близости от глубинных интрузивных массивов, с которыми они имеют большое сходство основного минерального состава. Тела пегматитов имеют жилообразную или линзовидную форму и характерное, часто зональное внутреннее строение, подчеркиваемое наличием концентрических разнозернистых зон разного минерального состава, часто со следами замещения более ранних ассоциаций слагающих их минералов более поздними.
Пегматиты всегда связаны с весьма глубинными (2–10 км), обычно многофазными интрузивными массивами разного, но преимущественно кислого состава, с которыми ассоциируют наиболее распространенные кислые гранитные существенно слюдисто-кварц-полевошпатовые пегматиты. В кислых пегматитах часто отмечается характерная структура прорастания кварца и микроклина, при этом врастания зерен серого кварца напоминают древние письмена («письменный гранит»).
Реже встречаются пегматиты, связанные с щелочными интрузиями и имеющие в основном эгирин-полевошпат-нефелиновый состав и содержащие иногда значительные количества апатита, а также минералов титана, циркония, ниобия и редких земель (титанит, ильменит, циркон, пирохлор, лопарит и др.).
Еще реже отмечаются пегматиты, связанные с основными и ультраосновными интрузиями и имеющие в составе основной и средний плагиоклаз, ромбический пироксен, оливин, амфибол, биотит и содержащие апатит, гранат, титаномагнетит, титанит, циркон и иногда пирротин, пентландит, халькопирит.
Гранитные пегматиты связаны с интрузиями гранитоидов и сложены, главным образом, ортоклазом, микроклином, кварцем, альбитом, олигоклазом и биотитом. В качестве дополнительных присутствуют: мусковит, турмалин, гранаты, топаз, берилл, лепидолит (Li), сподумен (Li), флюорит, апатит, минералы редких и радиоактивных элементов и редких земель (TR). Эти пегматиты разделяют на две группы:
1) Простые недифференцированные пегматиты, сложенные главным образом микроклином и кварцем
2) Сложные дифференцированные пегматиты. В этой группе выделяют следующие зоны и участки минеральных скоплений (от периферии - к центру);
а) внешняя тонкозернистая мусковит-кварц-полевошпатовая оторочка мощностью несколько сантиметров;
б) кварц-полевошпатовая масса с письменной и гранитоподобной (неяснографической) структурой;
в) блоки крупнокристаллического микроклина;
г) кварцевое ядро;
д) неправильные скопления кварца, альбита, сподумена, минералов марганца и редких металлов
Кристаллы голубого топаза и черного мориона на стенке миаролы пегматитовой жилы, сложенной светлой слюдой
Чем совершеннее степень дифференциации, тем большее число зон образуется. Помимо этого, с увеличением дифференцированности расплава возрастает количество скоплений с рудными элементами, укрупняются минералы, расширяется их число, сокращаются размеры зоны графической и гранитоподобной структуры; около пегматитовых тел образуются ореолы метасоматоза по восстанию до 50 м и до 10 м - по мощности. В этих ореолах выделяют две зоны: внутреннюю, представленную окварцеванием и микроклинизацией пород, и внешнюю, характеризующуюся новообразованиями хлорита, амфибола и цеолитов. В геохимических ореолах фиксируются аномальные концентрации бария (Ba), рубидия (Rb), лития (Li) и бериллия (Be).
(а) Гибридные пегматиты образуются при ассимиляции гранитной магмой различных пород. При этом происходит обогащение расплава элементами из захваченной породы и возникают дополнительные минералы соответствующего состава. Так, при переработке вулканитов основного состава отмечается увеличение содержания роговой обманки, Ca-пироксенов, титанита, скаполита и др. обогащенных кальцием, магнием и железом минералов.
(б) Десилицированные пегматиты формируются при воздействии гранитного расплава на ультраосновные и карбонатные породы. В результате образуются плагиоклазиты (от альбититов до анортозитов). При пересыщении расплава глиноземом возникают корундовые плагиоклазиты.
Щелочные пегматиты встречаются в щелочных магматических комплексах. Для них характерны: микроклин, ортоклаз, нефелин, щелочные пироксен (эгирин) и амфиболы, содалит, натролит. В качестве примесей отмечаются апатит, анальцим, минералы циркония, тантала, ниобия и редких земель.
Пегматиты ультраосновных магм состоят из бронзита, плагиоклаза (анортит-битовнита или лабрадор-андезина), оливина, амфибола, биотита. В небольших количествах отмечаются: апатит, гранат, сфен, циркон, титаномагнетит, сульфиды.
Минеральный состав
Соответствует материнским интрузивным телам (для магматогенных пегматитов), отличаясь значительно большим минеральным разнообразием.
Структура
Характерна графическая структура (ориентированное прорастание КПШ кварцем); мелко-, средне-, крупно- и гигантозернистая структура..
Структурно-тектоническая позиция
Пегматитовые месторождения широко распространены как на древних кристаллических щитах, так и в складчатых областях. Возникновение их приурочено к зонам столкновения континентальных литосферных плит (сутурная зона), и областям тектономагматической активизации платформ.
Геолого-структурная позиция
Магматогенные пегматиты залегают вблизи кровель интрузий и удалены от нее внутрь и наружу на расстояние до 2-3 км. Характерно поясное (цепочечное) распространение пегматитоносных интрузий. Образование пегматитовых тел осуществляется путем заполнения возникающих полостей. Поэтому тектонический фактор играет весьма существенную роль в размещении пегматитовых тел, определяя их морфологию и условия локализации.
Условия образования
Магматогенные пегматиты представлены двумя группами образований - сингенетичной и эпиненетичной. Сингенетичные (шлировые, камерные) пегматиты располагаются всегда внутри интрузий и образовались одновременно с последними. Для них характерно отсутствие резких контактов и аплитовых оторочек, овальная форма и обилие миароловых пустот. Эпигенетичные пегматиты сформировались после затвердевания внешней части интрузии. Их
тела размещаются как в материнской интрузии, так и за ее пределами, имеют жильные формы, резкие контакты, четкие аплитовые оторочки, контролируются тектоническими нарушениями.
Метаморфогенные пегматиты формировались в регрессивные стадии высоких фаций регионального метаморфизма и не связаны с магматическими комплексами; развиваются в пределах гранитогнейсовых блоков древних платформ и контролируются разрывными структурами сутурных зон и областей ТМА. В их составе присутствуют типоморфные метаморфические минералы - кианит, силлиманит, андалузит и др.
Время возникновения. Пегматиты образовывались во все периоды геологической истории, начиная с архейской. Масштабы этого процесса возрастают по мере эволюции земной коры, а рудная продуктивность - угасает (бериллий: 75% - в докембрийских пегматитах, 23% - в палеозойских и 2% - в мезозойских).
Глубина формирования.
По глубине образования пегматиты разделяют на четыре группы.
1. Пегматиты малых глубин (1.5-3.5 км) - хрусталеносные.
2. Пегматиты средних глубин (3.5-7 км) - редкометальные.
3. Пегматиты больших глубин (7-10 км) - слюдоносные.
4. Пегматиты весьма больших глубин (глубже 10 км) - кварц-полевошпатовые (керамические), иногда с редкоземельными минералами.
Т. о., пегматиты формируются в широком интервале глубин - от 1.5 до 20 км, что соответствует литостатическому давлению 120-800 МПа, или 500-2000 атм.
Температура. Пегматиты кристаллизуются в широком интервале температур. Температура начала кристаллизации составляет около 700-800 °С; температура кристаллизации биотита в пегматитах - 760-435 °С; ранний кварц - 600-540 °С; мусковит - 500-435 °С; берилл - 500-400 °С; промежуточный кварц и топаз - 510-300; поздний кварц - 300-130 °С; халцедон - 90-55 °С. Итак, собственно пегматитовый процесс протекает при температуре 600-200 °С.
Свойства формирующего флюида. Изучение минеральных включений в топазах из пегматитов показало, что плотность пегматитообразующего флюида была высокой, он содержал до 50 % SiO2 и более 10 % воды.
Генезис пегматитов
Происхождение пегматитов до сих пор остается спорным, несмотря на усилия крупнейших геологов нашего века. В настоящее время существует пять основных гипотез пегматитообразования.
1. Магматогенно-гидротермальная гипотеза А. Е. Ферсмана и др. Согласно данной модели, пегматиты считаются продуктом раскристаллизации остаточной магмы. Процесс протекал непрерывно в закрытой системе при неограниченной растворимости H
2O и разделялся на пять условных этапов ("геофаз"): магматический (900-800 °С), эпимагматический (800-700 °С), пневматолитовый (700-400 °С), гидротермальный (400-50 °С) и гипергенный (ниже 50 °С). Этапы, в свою очередь, расчленяются на 11 фаз и стадий. На ранних стадиях формировались плагиоклазы, средних - микроклин и заключительных - альбит. Недостатки гипотезы: недоучет ограниченной растворимости воды в расплаве; проблема пространства (нужны большие открытые полости); не объяснена смена состава полевых шпатов.
2.Магматогенно-пневматолито-гидротермальная двухэтапная гипотеза американских геологов (Р. Джонс, Е. Камерон и др). На первом (магматогенном) этапе после внедрения расплава в полость в закрытой (или открытой только для выноса) системе по принципу фракционной кристаллизации формируются зональные пегматиты простого состава. На втором (пневматолитово-гидротермальном) этапе, в условиях открытой системы, происходила переработка простых пегматитов глубинными растворами и формирование сложных по минеральному составу участков. Недостатки: незначительные по масштабам следы выноса-привноса вещества за пределами пегматитовых тел.
3.Метасоматическая двухэтапная гипотеза А. Заварицкого предполагает преобразование любой исходной породы, близкой по составу к граниту. В первый этап остаточный флюид (газо-водный раствор) находился в химическом равновесии с вмещающими породами и перекристаллизовывали их без изменения состава (система закрыта). Во второй этап (в обстановке открытой системы) происходило растворение простых пегматитов и замещение их новыми минеральными ассоциациями. Недостатки: не объясняет формирование пегматитов в негранитных породах и отсутствие метасоматических ореолов, соответствующих масштабам привноса и выноса вещества.
4.Ликвационная гипотеза А. А. Маракушева и Е. Н. Граменицкого (касается генезиса только гранитных пегматитов). На примере шлировых пегматитов доказывается их тесная генетическая связь с материнскими гранитоидами. Связь эта базируется на близости химизма биотитов (железистость, глиноземистость, фтористость и др). Пегматитообразование представляет собой самостоятельный петрогенетический процесс, заключающийся в отщеплении от остаточной магмы особого флюидного расплава по механизму жидкостной несмесимости.
5.Метаморфогенная гипотеза разработана В.Н Мораховским. Разработана она для многочисленных пегматитовых провинций и полей, развитых в фундаментах древних платформ, для которых отсутствует пространственно-генетическая связь с интрузивными комплексами. Образование этих пегматитов тесно связано с возникновением и развитием очаговых структур и протекает на фоне падения температуры и давления (регрессивный метаморфизм) в пять основных этапов.