|
2. Геохимические и петрологические
особенности редкометальных гранитов и связанных с ними расслоенных тел.
2.1 ПЕТРОГРАФИЯ И МИНЕРАЛОГИЯ ИЗУЧАЕМЫХ ГРАНИТОВ.
2.1.1 Структурно-текстурные особенности гранитов.
1. Биотитовые и двуслюдяные граниты (Хангилайский
плутон, Олдандинский плутон), крупнозернистые порфировидные. Фенокристы представлены кварцем
(7-10 об.%) в виде округлых гипидиоморфных зерен до 5 мм в диаметре и микроклином (10-15
об.%), короткопризматические зерна которого достигают 15 мм в сечении с развивающейся пертитизацией.
Основная масса состоит из кварца (15-30 об.%), плагиоклаза (25-35 %), микроклина (15-25
%), биотита (3-5 об.%) и мусковита (до 5 об.%). Акцессорные минералы - апатит и циркон.
Плагиоклаз - олигоклаз/альбит (An=10-12 моль. %) часто замещается микроклином, альбитом
и агрегатом серицита, гидросерицита, флюорита. Биотит представлен сидерофиллитом до протолитионита,
характеризуется наличием акцессорных микровключений. Мусковит встречается как первичный
в виде таблитчатых зерен, так и вторичный в ассоциации с серицитом и кварцем.
2. Лейкограниты (Спокойнинское месторождение) - мусковитовые
крупно-среднезернистые слегка порфировидные граниты. Фенокристы встречаются редко и представлены
микроклином (20 об.%) и олигоклазом/альбитом (3 об.%). Среднезернистая основная масса представлена
кварцем (35-45 об.%), микроклином (10-20 %), плагиоклазом (20-35 %) и мусковитом (5-10 об.%).
Акцессорные минералы - топаз, берилл, циркон и апатит. Плагиоклаз - олигоклаз/альбит (An=10-12
% ) - замещается агрегатами ms+ser+qtz и флюоритом. Мусковит часто образует крупные зерна
(до 2 мм в сечении) с микровключениями альбита. В породах интенсивно проявлена грейзенизация
в виде мелкозернистых агрегатов мусковита, серицита, флюорита и кварца.
3. Литий-фтористые граниты.
Массивные граниты Орловского месторождения.
Породы представлены альбит-микроклиновыми гранитами, сменяющимися вверх
по разрезу микроклин-альбитовыми и альбитовыми гранитами в апикальной части, в которых максимально
распространены расслоенные породы гранитного состава с высокими концентрациями тантала и
других редких металлов. Граниты имеют мелко- среднезернистую неравномернозернистую структуру
и массивную текстуру. Главные породообразующие минералы: альбит (35-50 об.%), кварц (15-35
об.%), КПШ (0-25 об. %) и литиевая слюда (5-15 об.%). Топаз, берилл и флюорит (<1 %) - акцессорные
минералы. В альбит-микроклиновых разновидностях кварц формирует порфировидные выделения
(до 3 мм в диаметре), не содержащие включений других минералов. Граниты характеризуются
наличием высоко литий-фтористой слюдой лепидолитового состава с повышенным содержанием топаза
(до 7 об.%). Микроклин часто амазонитовый с зеленовато-голубым оттенком. В выше залегающих
микроклин-альбитовых и альбитовых гранитах кварц содержит многочисленные распределенные
по зонам пойкилитовые микровключения полевых шпатов и слюды, формируя характерную структуру
"снежного кома". Слюда представлена циннвальдитом нередко в ассоциации с мусковитом приблизительно
в равных соотношениях.
Расслоенные породы гранитного состава Орловского месторождения .
Переслаивание пегматит-аплитового типа в гранитных дайках из ороговикованных
сланцев, перекрывающих Орловский гранитный купол. Дайки как крутопадающие, так и полого
залегающие проявляют отчетливую расслоенность с ориентацией слоев более или менее параллельно
контактам даек. Расслоенность в лежачих контактах намного тоньше, чем в висячих. Мощность
даек меняется от 5 до 25 см, редко достигая 1 м и более. Мощности приконтактовых зон не
превышают 20-30 мм. Две отчетливые микрозоны проявлены в висячих эндоконтактовых зонах:
1) мелко- среднезернистые агрегаты альбита; короткопризматические кристаллы альбита ориентированы
перпендикулярно контакту; 2) крупно- среднезернистые кварц-альбит-слюдяные пегматоидные
агрегаты, обогащенные топазом. Контакт между двумя описанными зонами - нечеткий. Лежачие
эндоконтактовые зоны характеризуются переслаиванием очень тонких (мощностью 2-5 мм) слоев,
обогащенных либо альбитом, либо кварцем нередко со структурой "снежного кома". Отдельные
слои имеют неравномернозернистую мелко- среднезернистую до крупнозернистой структуру. Микрозона,
находящаяся в непосредственном контакте с вмещающими породами, представлена мелкозернистыми
агрегатами альбита. Центральная зона представлена мелкозернистым альбитовым гранитом с массивной
либо слабо расслоенной текстурой. Кварц (45-55 об.%), альбит (65-80 об.%) и слюда (5-10
об.%, в некоторых участках зон грейзенизации до 60-65 %) - главные породообразующие минералы.
В меньшей степени в данных породах распространены топаз, берилл и КПШ. Кварц часто имеет
структуру "снежного кома" в ассоциации с литиевой слюдой. В тех зонах, где содержание альбита
достигает 70-80 об.%, содержание кварца обычно не превышает 5-10 %. Альбит сильно обогащает
отдельные тонкие прослои; в грейзеноподобных слоях присутствует как реликтовый минерал (<1
об.%); присутствует в виде микровключений в кварце со структурой "снежного кома". Слюда
-циннвальдит - образует веерообразные агрегаты; в грейзеновых зонах зерна слюды более крупные
(0.2-0.8 мм) и некоторые кристаллы достигают 4-5 мм в сечении. Топаз (3-15 об.%) сильно
распространен в лежачих и висячих эндоконтактах даек, тогда как в центральных зонах его
содержание составляет 1-9 %; часто содержит много пойкилитовых включений слюды, альбита
и кварца. КПШ - микроклин (0.1-1.5 об.% до 2-6 %) преобладает в зонах, где содержание альбита
максимально (60 % и более); полностью отсутствует в грейзенизированных зонах дайковых тел.
Переслаивание пегматит-аплитового типа в гранитах апикальной части
Орловского купола. Пологие пегматоидные тела кварц-полевошпатового состава состоят из кварца
(30-35 об.%), амазонита (45-50 %), альбита (15-20 %) и циннвальдита (5-10 об.% до .20 %).
Мощность таких тел варьирует от 5-10 см до 1.5-2 м, протяженность от нескольких метров до
нескольких десятков метров. Аплитовые слои могут изгибаться, но никогда не пересекают друг
друга, тогда как пегматоидные жилы могут пересекать соседние слои и выходить за пределы
расслоенных тел в массивные граниты или вмещающие роговики. Мегакристы амазонита ориентированы
перпендикулярно контактам в пегматитовых зонах и нередко "деформируют" аплитовые слои или
прорастают сквозь них. Кварц представлен изометричными мегакристами до 5 см в диаметре в
пегматоидной зоне и мелкими округлыми зернами (0.08-0.2 мм) с характерной структурой "снежного
кома" в аплитовых зонах. Амазонит образует идиоморфные мегакристы (3-5 см в сечении) светло-зеленого
цвета; содержит многочисленные пойкилитовые микровключения альбита и слюды. Альбит образует
вместе с кварцем, микроклином, циннвальдитом и топазом основную массу всех зон.
Тонко ритмично-расслоенные гранит-аплиты с гребенчатым кварцем.
Данный тип характеризуется чередованием еще более тонких расслоенных зон сходного состава
и структуры. Мощность зон достаточно стабильна от 0.5 до 3 см. Они состоят из 2-4 более
тонких микрослоев мощностью 0.1-1 см, закономерно ритмично чередующихся по объему породы
(рис. 1а 
). Обычно они представлены следующими минеральными ассоциациями (снизу вверх):
- крупнозернистая кварц-микроклиновая порода с гребенчатым кварцем;
- среднезернистая кварц-полевошпат-слюдяная берилл-содержащая порода;
- аплитовидная порода, обогащенная короткопризматическими зернами альбита;
- мелко-среднезернистая кварц-полевошпатовая порода, обогащенная слюдой.
Границы между микрослоями, составляющими более мощные зоны, часто нечеткие. По сравнению
с последними границы макрозон проявлены отчетливо, линейны со слабым изгибом. Нередко подобная
слоистость сечется тонкими пегматоидными прожилками близкого состава. Кварц (20-30 об.%
до 75 об.% в отдельных микроклин-кварцевых прослоях) образует отдельные линейные зоны, часто
гребенчатого типа; представлен крупными зернами до 8-10 мм в диаметре; в аплитовых прослоях
мелкие изометричные зерна (0.04-0.2 мм в диаметре) нередко имеют структуру "снежного кома".
КПШ - амазонитовый микроклин (15-40 об.%) - бледно зеленый, в отдельных пегматоидных прослоях
достигает 70-80 об.%, тогда как в аплитовых зонах его содержание падает до 2-7 об.%. Слюда
- циннвальдит (7-20 об.%) - обогащает аплитовые зоны, в пределах которых образует микрослои
с содержанием 75-80 об.%, так же как альбит (25-40 об.%) может достигать в альбититовых
зонах 65-80 об.%. Встречается берилл (до 2 об.%) в ассоциации с гребенчатым кварцем, топаз
(<1 об.%) - в аплитовых прослоях, обогащенных амазонитом.
Грейзены Орловского месторождения
Грейзены формируют отдельные зоны в расслоенных породах гранитного
состава и самостоятельные породы (Ферберитовый участок на Орловском карьере). Изученные
образцы грейзенов представляют парагенезисы кварц+слюда и кварц+топаз+слюда. Структура обычно
крупнозернистая до грубозернистой. Кварц (35-70 об.% в некоторых образцах < 1 %) образует
мозаичные агрегаты вместе с топазом, слюдой и флюоритом. Топаз (5-20 об. %) местами псевдоморфно
замещен мелкозернистыми агрегатами серицита. Слюда - циннвальдит (15-65 об.%) - встречается
в виде таблитчатых кристаллов (до 4 мм в сечении); нередко образует веерообразные агрегаты,
местами замещенные серицитом. Альбит (1-4 об. % до 15 %) встречается в виде реликтовых минералов
первичного гранитового протолита, замещен мусковитом, серицитом и флюоритом. Флюорит (<1
об. %) - мелкие ксеноморфные изометричные зерна (0.01-0.03 мм в диаметре) в ассоциации со
слюдой и топазом.
Все расслоенные породы, нанесенные на тройную Qtz-Ab-Or диаграмму
(рис. 2 )
соответствуют по количественным минеральным соотношениям "альбититам", "калишпатитам" и
"грейзеноподобным породам" (Коваленко 1977, Зарайский и др., 1998), суммарно отвечающим
составу литий-фтористого гранита.
Массивные граниты Этыкинского месторождения .
Большую часть Этыкинского купола составляют крупнозернистые амазонит-альбитовые
граниты. Более поздние жильные образования представлены крупно-среднезернистыми лепидолит-альбит-амазонитовыми
гранитами и мелкозернистыми лепидолит-альбитовыми гранит-аплитами.
Минеральный состав амазонит-альбитовых гранитов представлен кварцем
(30-40 об.%), амазонитом (25-30 %), альбитом (20-25 %). Акцессорными минералами являются
слюда, представленная лепидолитом, в меньшей степени циннвальдитом, и топаз (<5 %). Для
пород весьма характерно наличие овоидных зерен кварца (до 5 мм в диаметре) с многочисленными
пойкилитовыми микровключениями альбита и микроклина.
Жильные лепидолит-альбит-амазонитовые граниты состоят из кварца
(25-30 %), амазонита (35-45 %), альбита (10-15 %), лепидолита (5-10 %) и топаза (1-3 %).
Идиоморфные кристаллы кварца содержат многочисленные микровключения альбита: можно выделить
до 5-6 ростовых зон кварца по концентрически расположенным микровключениям. Альбит присутствует
в породе в основном в виде микровключений в кварце. Топаз также содержит включения других
минералов. Жильные альбитовые гранит-аплиты состоят на 70-90 % из альбита с подчиненным
содержанием лепидолита (до 5 %), микроклина (5-10 %) и кварца (10-15 %).
Расслоенные породы гранитного состава Этыкинского месторождения.
В плитообразных апофизах, прорывающих среднезернистые амазонит-альбитовые
граниты, формируются расслоенные тела гранитного состава. В приконтактовых зонах стурктура
пегматоидная: висячий контакт характеризуется мегакристами кварца и ярко-зеленого амазонита,
лежачий контакт представлен в большей степени амазонитовыми мегакристами, растущими в мелкозернистой
аплитовидной лепидолит-альбитовой основной массе. Центральная часть имеет мелкозернистую
структуру и полосчатую текстуру (рис. 1 б), c)).
Породы сложены амазонитом, кварцем и альбитом, иногда с участием лепидолита. Полосчатая
текстура пород обусловлена частой, иногда ритмичной перемежаемостью (0.1-10 см) зон, характеризующихся
различными количественными соотношениями перечисленных минералов, часто альбита и амазонита
(рис. 1 б) ).
Полосчатые породы нередко сложены в мелкие складки за счет развития крупных метакристов
кварца и амазонита (рис. 1 в)
), что свидетельствует о временно пластичном состоянии вещества (Луговской и др. 1972).
Концевые части метакристаллов огибаются периферийными зонами полосчатых образований. Содержание
кварца колеблется от 10-15 об.% в альбитовых прослоях до 25-30 % в амазонитовых. Зерна кварца
обычно содержат многочисленные пойкилитовые микровключения альбита. В мелкозернистых амазонитовых
зонах содержание амазонита может достигать 70-75 об.% с резко подчиненными альбитом (5-10
%) и кварцем (10-15 %). Слюда (2-3 %) - лепидолит - равномерно распределена по отдельным
зонам, а топаз обогащает амазонитовые зоны (7-8 %) в большей степени, чем альбитовые (<5
об.%). Аплитовидные альбитовые слои с повышенным содержанием альбита (65-95 об.%) также
содержат кварц (5-15 %) амазонит (5-15 %), лепидолит (2-3 %) и топаз (<1 %).
2.1.2 Минералогия литий-фтористых гранитов месторождений Орловка
и Этыка.
Кварц присутствует в орловских и этыкинских породах как
в виде порфировидных выделений, так и основной массы. Порфировидные выделения чаще всего
характеризуются структурой "снежного кома", т.е. с многочисленными микровключениями альбита,
хаотично, а иногда зонально, распределенными по зонам роста кварца (рис.
3 ).
В некоторых разновидностях орловских гранитов порфировидные выделения кварца не содержат
микровключений других минералов (рис. 4 ).
Полевые шпаты. Альбит является преобладающим минералом Li-F
гранитов и встречается в основном в виде мелкозернистых агрегатов, а также микровключений
а кварце, микроклине, топазе. КПШ - обычно микроклин, часто амазонитовый от бледно-голубого
(Орловка) до ярко-зеленого (Этыка) цвета присутствует как в основной массе, так и в виде
порфировидных (пегматоидных) выделений. Все проанализированные КПШ делятся на три группы
по содержанию Rb. Первая группа относится к хангилайскому биотитовому граниту, КПШ которого
не содержит рубидия, или же значения ниже предела обнаружения на микрозонде (0.3 мас.% для
Rb2O). Высоко дифференцированные циннвальдит-альбитовые граниты и расслоенные гранитные
породы обогащены рубидием (Rb2O 0.3-0.6 вес.% в КПШ). Топаз-содержащие лепидолит-амазонитовые
граниты характеризуют третью группу КПШ с максимальным содержанием Rb2O (0.7-0.9 вес. %).
На Этыке вторая и третья группы сливаются в одну, образуя непрерывный ряд повышения содержания
Rb2O в КПШ от 0.4 до 1.1 мас.%. Содержание свинца в амазонитах достаточно низкое (Pb 0.02
мас.%) но повышается до 0.12 мас.% в краевых частях зерен (этыкинские амазонитовые граниты).
Слюда присутствует как второстепенный минерал в виде мелких
удлиненных зерен, равномерно распределенных по породе. Для орловских гранитов прослеживается
непрерывный ряд изменения состава слюд: сидерофиллит биотитовых гранитов постепенно переходит
в протолитионит (Li-Bt), затем циннвальдит и лепидолит с мусковитом, характерных для литий-фтористых
гранитов. В триоктаэдрических слюдах от сидерофиллита к лепидолиту повышается содержание
фтора (от 1.3 до 9 мас.%), а также кремнезема (от 36 до 54 мас.%) и лития (Li2O 1.5 до 6.1
мас.%), рассчитанного согласно прямой корреляции SiO2 - Li2O (Tinndle & Webb 1990). В упомянутом
ряду закономерно возрастает содержание Rb2O - от 0.1 мас.% в биотитах до 1.6 мас.% в лепидолитах.
Относительно более литий-фтористые слюды (F 5.4 вес. %) характерны
для зон расслоенных пород, обогащенных полевыми шпатами, тогда как слюды с меньшим содержанием
фтора (3.51 вес. %) обогащают преимущественно кварцевые зоны той же породы (рис. 5). Подобное
распределение более и менее фтористых слюд также проявлено в ритмично-расслоенных преимущественно
полевошпатовых гранитах (F 6.64-7.61 вес. %), прорываемых пегматоидными обогащенными кварцем
прожилками (F 5.34-7.13 вес. %).
Топаз обычно в ассоциации с амазонитом образует изометричные
зерна с микровключениями кварца, полевых шпатов и слюды. Образование топаза на данных месторождениях
обусловлено высокой концентрацией фтора в расплаве на поздних стадиях дифференциации. В
целом топазы этыкинских гранитов являются несколько более фтористыми (F=20.6-21.7 вес. %),
чем топазы орловских гранитов (F=19.81-20.3 вес. %).
|
