Пегматиты

Пегматитами обычно называют жилы крупно- или гигантозернистого строения, сло­женные теми же минералами, что и горные породы, с которыми пегматиты связаны по своему происхождению. В природе наиболее распространены гранитные пегматиты, они состоят из полевых шпатов (микроклина, ортоклаза, плагиоклазов), кварца, в качестве второстепенного минерала обычны слюды (мусковит и биотит), т.е. по ва­ловому минеральному составу эти пегматиты соответствуют гранитам. Значительно менее распространены сиенит-пегматиты, нефелин-сиенитовые пегматиты, ийолит-пегматиты, габбро-пегматиты.

Образование пегматитов тесно связано с магматическими процессами, но все они несут на себе явственные следы интенсивных постмагматических преобразований. Со­отношение и роль этих процессов при образовании пегматитов трактуются по-разному.

Гранитные пегматиты встреча­ются среди гранитов и других гор­ных пород в виде жил (рис. 80) и линз размером от 0,5 до 20 м по мощности и от 10 до 300 м в длину. В качестве самого простого опре­деления можно было бы сказать, что пегматиты — это жилы круп­но- или гигантозернистых грани­тов. Но это определение непол­ное, так как состав пегматитов бо­лее сложен, а в пределах жил встречаются средне- и мелкозер­нистые агрегаты минералов (рис. 81). В этом определении не отражено происхождение пегма­титов. Поэтому охарактеризуем более подробно особенности минерального состава и строения пегматитовых жил.

Рис. 80. Пегматитовые жилы разного возраста (Гордиенко, 1996).

Главными минералами гранитных пегматитов являются полевые шпаты, слагаю­щие от 50 до 70% объема пегматитовых жил, и кварц, на долю которого приходится от 20 до 40% объема жил. Обычными второстепенными минералами являются слюды (мусковит и биотит). Для промышленных целей важно, что в пегматитах встреча­ются минералы-концентраторы бора, фосфора, урана, редких земель, тория, лития, бериллия, цезия, тантала и других редких химических элементов.

Рис. 82. Графические срастания кварца и микроклина.

Боковые поверхности кварца несут индукционную штриховку (она трактуется как результат совместного роста этих двух минералов).

Рис. 83. Кварц из письменного гранита.

Поверхность кварца покрыта индукционной штри­ховкой.

Характерно, что в гранитных пегматитах микроклин, ортоклаз и кварц нередко образуют друг с другом особые срастания — это пластинчатые, веретенообразные, клиновидные и изгибающиеся вростки кварца в едином блоке микроклина (рис. 82). Внешне они иногда напоминают древние письмена, поэтому весь сросток называется графическим срастанием, или письменным гранитом (рис. 83), или еврейским (по форме "букв") камнем. Узор срастаний полностью подобен тем, которые образуются в металлургических процессах при одновременной (эвтектической) кристаллизации двух металлов из их совместного расплава

По представлениям А. Е. Ферсмана, ми­кроклин (ортоклаз) и кварц в таких срастаниях также образовались при их одновре­менной кристаллизации из магмы. По физико-химическим диаграммам температура кристаллизации оценена в 990±20°С. Такие срастания столь характерны для пегмати­тов, что именно по ним эти горные породы получили свое название: термин "пегматит" (от греч. рё^та (рё^та^в) —крепкая связь) впервые был предложен в 1822 г. Р. Гаюи для обозначения графических срастаний ортоклаза и кварца.

Пегматиты, как отмечалось, являются разнозернистыми горными породами и в раз­ных участках своих жил имеют разный состав. Наиболее крупные выделения мине­ралов характерны для внутренних зон блокового строения. Здесь кристаллы (блоки) полевых шпатов могут достигать размеров до 1, 5 х 3 м, в таких зонах обнаружены ги­гантские пластины слюды (мусковита) площадью до 2,5 м2, кристаллы берилла массой до 15 т, кристаллы сподумена более 12 м в длину.

Пегматиты образуются на глубине, возможно, около 6-8 км. Происхождение их спорно. По представлениям А.Е.Ферсмана, они являются продуктами кристаллиза­ции остаточных порций застывающего гранитного расплава, отжатого из магматиче­ского очага в трещины в окружающих его горных породах. Этот расплав, как послед­няя часть кристаллизующейся магмы, относительно обогащен легколетучими (НгО, НР, НС1, В20з, СО2 и др

) и другими компонентами (1л, Ве, Та, №>, Се и др.). Его кристаллизация начинается при 900 — 800°С. Главные минералы (полевые шпаты, кварц) образуются при температурах 800 — 600°С в позднемагматический этап, после чего минералы кристаллизуются из газовых, газово-жидких и жидких растворов.

Иные представления предложены А. Н. Заварицким и развиты и дополнены В. Д. Ни­китиным и С.А.Руденко. Они основаны на очевидных фактах частого беспорядоч­ного внутреннего строения пегматитовых жил, мощного проявления в них процессов перекристаллизации минералов, обычности образования одних минералов за счет ре­зорбции, химического замещения других. А.Е.Ферсман полагает, что эти явления не главные, они соответствуют позднему преобразованию пород магматического генезиса. А согласно В. Д. Никитину, пегматиты образуются не за счет прямой магматической кристаллизации, а как раз за счет поздней перекристаллизации жил особого мелко­зернистого гранита (аплита), мелкозернистых полевошпатовых жил, даек гранита и мощной их переработки под действием горячих водных растворов глубинного проис­хождения.

Таблица 17. Характерные особенности минерального состава гранитных пегматитов

Главные	Некоторые ми-	Специфические	Полезные (раз-
минералы	нералогические	минералы	рабатываемые)
	и геохимические		компоненты
	типы
Кварц,	Слюдяные и ке-	Мусковит, турмалин	Слюда
микроклин	рамические (ка-	(шерл), уранинит,	(мусковит),
(ортоклаз),	лиево-боровые)	монацит, апатит,	полевые
плагиоклаз,	пегматиты	алланит	шпаты
слюды
	Кварц-берилло-	Топаз, берилл,	Пьезосырье
	топазовые (фто-	морион, турмалин	(кварц), драго-
	ро-бериллиевые)	(шерл)	ценные камни
	пегматиты		(топаз, берилл)
	Альбит-сподуме-	Альбит, сподумен,	Ниобий, тантал,
	новые (натриево-	лепидолит,	цезий
	литиевые) пегма-	турмалин (рубеллит),
	титы	танталит

По особенностям минерального состава выделяют несколько типов гранитных пег­матитов (табл. 17). Наиболее важными являются керамические (и слюдяные), топазо-берилловые и альбит-сподуменовые пегматиты. Первые разрабатываются для извле­чения полевых шпатов (сырье для керамической промышленности) и мусковита, из вторых добывают пьезокварц и драгоценные камни, из третьих извлекают руды ред­ких металлов — цезия, тантала и др.