Вопрос 4. Полезные ископаемые пегматитовых месторождений. Среди пегматитовых месторождений выделяется три генетических класса: простые, перекристаллизованные, метасоматически замещенные.

Простые пегматиты по минеральному и химическому составу соответствую исходным породам. Так, простые гранитные пегматиты содержат кварц, калиевый полевой шпат, кислые плагиоклазы, бесцветную слюду, турмалин, гранат. Они характеризуются письменной (графической) структурой, не обнаруживают признаков перекристаллизации и метасоматоза. К ним приурочены месторождения керамического сырья, используемого в фарфоровой, фаянсовой промышленности – в Карелии (Хетоламбино, Чкаловское), на Кольском полуострове, Украине (Бельчаковское, Глубочанское), в Восточной Сибири (Мамско-Чуйские).

Перекристаллизованные пегматиты – имеют крупнозернистые, гигантозернистые структуры (по А.Н.Заварицкому 1 этап). Раствор находится в равновесии с составом ранних пегматитообразующих соединений. Наиболее ценный минерал этих пегматитов – мусковит. Пример месторождений – Мамский район в Сибири, Карелия, Кольский полуостров. Площадь кристаллов мусковита иногда достигает нескольких квадратных метров.

Метасоматически замещенные – с полной зональностью и наличием крупных (до 200 м³) открытых полостей с друзами ценных минералов. Пегматиты этого типа не только перекристаллизованы, но и метасоматически преобразованы под воздействием горячих газово-водных растворов. Характерны месторождения, имеющие важное промышленное значение: лития, бериллия, цезия, рубидия (их называют редкометальными пегматитами). Кроме того их разрабатывают на руды олова, ниобия и тантала, вольфрама, урана, редких земель. Из нерудных полезных ископаемым к ним приурочены оптическое сырье, драгоценные камни. Пример – месторождение Кайстон (США), на котором встречен сподумен (LiAlSi₂O₆) длиной 16 м, в диаметре 1 м, массой 90 т. В Южной Африке на пегматитовом месторождении встречались кристаллы берилла (Be₃ Al₂Si₆O₁₈) массой 30 т. Месторождения корунда с его драгоценными разновидностями- сапфиром и рубином – Урал (Карабашское, Борзовское).

Литература: [1], с. 91-102; [2] с. 77-92; [3], с. 96-102

Проектные задания студентам по самостоятельной работе по теме 7.

Изучить генезис пегматитовых месторождений.

Вопросы для самоконтроля знаний:

1. Какие образования относят к пегматитам?

2. Как различаются пегматиты по составу?

3. С какими пегматитами связаны промышленные месторождения?

4. Гипотеза А.Ферсмана и её недостатки

5. Гипотеза Р.Джонса, Е.Камерона и её недостатки;

6. Гипотеза А. Заварицкого и критические замечания к ней;

7. Метаморфогенная гипотеза формирования пегматитов и её ограничения.

Лекция 8 (2 часа). Альбитит-грейзеновые месторождения

Общая характеристика альбититов и грейзенов, геологические и физико-химические условия формирования. Модели образования, геохимическая зональность. Полезные ископаемые альбититовых и грейзеновых месторождений (ниобий, тантал, уран, редкие земли, бериллий, литий, молибден, вольфрам, олово).

Вопрос 1. Общая характеристика альбититов и грейзенов, геологические и физико-химические условия формирования. Альбититы и грейзены пространственно и генетически связаны с кислыми интрузивами – гранитами, щелочными гранитами, реже со щелочными магматическими породами. Их образование обусловлено постмагматическим щелочным метасоматозом, который наиболее интенсивно проявляется в апикальных частях гранитных куполов и их апофиз, т.е. в гипабиссальных условиях.

Альбитит – это лейкократовая метасоматическая порода, основная масса которой состоит из мелкозернистого альбита, а на её фоне – порфировые выделения кварца, микроклина, иногда слюды, реже амфибола. К ним приурочены рудные минералы, содержащие редкие металлы, уран, цирконий, ниобий, гафний.

Грейзен состоит из легко расщепляющегося агрегата слюды (мусковита, биотита) и кварца с примесью турмалина, флюорита, топаза. Рудные минералы представлены бериллом, литиевой слюдой (циннвальдитом), касситеритом, молибденитом, вольфрамитом.

Формирование альбитит-грейзеновых месторождений происходило за счет воздействия восходящих горячих и химически агрессивных растворов на раскристаллизовавшуюся интрузивную породу. Постмагматические растворы являлись производными тех же кислых или щелочных магм, из которых формировались интрузивы. «Пропитывая» всю массу уже застывших интрузивов по пути следования вверх к кровле интрузива, растворы перегруппировывали породообразующие элементы.

Вначале развивался калиевый метасоматоз – ранняя микроклинизация, которая происходила обычно в ядерных частях массива при температурах 650-580С в обстановке повышенных давлений. Затем происходила инверсия процесса и активизировался натриевый метасоматоз при температурах 550-400С, что приводило к ранней альбитизации периферических зон массивов в условиях пониженного давления. Процесс происходил на фоне восходящей кислотности раствора. При этом калий выносился и сменялся натрием. Растворы оставались ещё надкритическими.

Максимальная кислотность растворов наступала в следующую стадию метасоматоза – стадию грейзенизации. Растворы, поднимаясь к кровле массивов и в их надапикальные части, переходили из «надкритических» в гидротермальные. Температуры при этом снижались от 450 до 200С. В условиях повышенной активности фтора, бора из интрузивных пород выносились щелочи, алюминий, рудные элементы примеси. Так, в верхних частях интрузивов и над ними формировались грейзены.

При мощных метасоматических процессах перегруппировывались и рудные элементы. Особенностью гранитоидных и щелочных пород с альбитит-грейзеновыми месторождениями является то, что они сами (изначально) содержат повышенные количества некоторых рудных элементов, концентрация которых при метасоматозе приводила к формированию их промышленных скоплений. За счет рафинирования гранитоидов при метасоматозе одни металлические элементы примеси переоткладывались в альбититах, другие – в грейзенах.

Месторождения альбитового и грейзенового генезиса известны от докембрия до альпийского возраста. Примером молодых месторождений являются штоки кислых интрузивов с альбититами в районе г. Пятигорска. Докембрийские месторождения альбититов – на Украинском кристаллическом щите.

Форма рудных тел. Для альбититовых месторождений характерны штокообразные массы метасоматически преобразованных куполов и апофиз материнских изверженных пород. Их площадь достигает несколько квадратных километров, распространение на глубину – первые сотни метров (реже до 600 м). Для грейзеновых месторождений формы тел различны:

- штокообразные тела при массовом метасоматозе (эндогрейзен);

- штокверки (система мелких трещин, жил) для экзогрейзенов.