четтолит, колумбит (Mn, Fe)[Nb2O6], апатит, флогопит (вермикулит), много редких карбонатов – (Ce, La…)[CO3]F – бастнезит, Ca(Ce, La…)2[CO3]3F2 –

паризит и т. д.

Карбонатиты образуют небольшие штоки, кольцевые и радиальные дайки, резко контактирующие с концентрически-зональными щелочными магматическими комплексами пород, среди которых они залегают и слагают их центральные части. Месторождения известны на Кольском полуострове, севере Красноярского края, в Восточном Саяне, Туве, США и Бразилии.

3.2.2. Ассоциации минералов пегматитов

По словам Ф. Гесса, «Пегматиты являются, несомненно, самыми своеобразными, самыми противоречивыми, самыми сложными и потому самыми интересными образованиями среди горных пород».

Они широко распространены на земном шаре и имеют большое практическое значение, являясь источником многих полезных ископаемых: керамического сырья (полевые шпаты и кварц), электроизоляционного материала (слюда), оптического сырья (флюорит), драгоценных и цветных камней (разновидности турмалина, берилла и сподумена, топаз, горный хрусталь) и разнообразного стратегического сырья (Be, Li, Th, U, Cs, Zr).

Характерными особенностями пегматитов являются следующие:

1.В образовании пегматитов принимают участие большое число ле-

тучих (Н2О, HF, HCl, B2O3, CO2, CH4) и редких элементов (Be, Li, Nb, Ta, Ce, Zr, Th и др.). Ионные радиусы и некоторые кристаллохимические свойства элементов не позволили этим элементам войти в виде изоморфных примесей в минералы собственно магматического процесса.

2.Пегматиты известны почти во всех типах изверженных горных пород, но наиболее развиты пегматиты, связанные с гранитными и щелочными породами.

3.Для пегматитовых тел характерна зональность с обособлением в центральных частях мономинеральных «ядер». Ядро слагает минерал, который кристаллизуется последним в интрузивных материнских породах, например, кварцевое ядро в гранитных пегматитах, нефелиновое – в нефелиновых (миаскитовых) пегматитах. В качестве примера рассмотрим строение топазо-бериллового пегматита (рис. 28) [12].

4.Для пегматитов характерны специфические структуры:

а) графическая (см. рис. 14) или собственно пегматитовая; б) блоковая – неправильные формы и большие размеры мономине-

ральных обособлений КПШ, альбита, кварца и других минералов;

72

в) пегматоидная – переходная между графической и блоковой структурами, характерна для кварц-микроклиновых, кварц-олигоклазовых зон (размер выделений минералов 2–20 см).

5. Для пегматитов характерно наличие пустот – занорышей, стенки которых выполнены кристаллами.

Рис. 28. Строение топазо-бериллового пегматита (по А. Е. Ферсману): а – гранит; б – аплит с магнетитом и альмандином; с – письменный гранит мелкозернистый, серый; d – крупнозернистый пегматоидный агрегат кварца и полевого шпата с зернами топаза или берилла; е – занорыши с кристаллами калиевого полевого шпата, дымчатого

кварца, топаза, берилла

Пегматиты формируются в условиях умеренных и значительных глубин в широком температурном диапазоне, отвечающем концу магматического – началу гидротермального процесса при высокой активности летучих и подвижных компонентов.

Схема развития пегматитового процесса на примере дифференциации гранитной магмы разработана А. Е. Ферсманом и многочисленными

73

последователями и является наиболее популярной. Сторонники этой школы считают, что пегматиты возникают вследствие кристаллизации остаточного силикатного расплава-раствора, обогащенного газообразными летучими компонентами.

Вначале кристаллизация происходит без взаимодействия с окружающей средой (в условиях закрытой системы). Остаточный расплав кристаллизуется в соответствии с дифференциацией, начиная с более плотных Fe–Mg и Са–Mg минералов, сдвигаясь к более легким. Эта часть с более легкими минералами дает эвтектику (расплав двух или трех минералов, кристаллизация которых идет одновременно при самой низкой температуре, возможной для этих смесей). Для гранитных магм эвтектика представлена смесью 75 % КПШ + 25 % кварца. На магматической стадии вначале выделяются избыточные компоненты (биотит, КПШ, апатит), а выпадение эвтектики (КПШ + кварц) соответствует началу пегматитовой стадии (образование письменных гранитов).

А. Е. Ферсман выделил 5 этапов процесса: магматический, эпимагматический, пневматолитовый, гидротермальный и гипергенный, которые в свою очередь подразделил на 11 геофаз (стадий), обозначаемых буквами.

Развивая теорию образования пегматитов А. Е. Ферсмана, К. А. Власов в соответствии с текстурно-парагенетическими типами выделяет 4 стадии формирования гранитных пегматитов:

1.Пегматитовая стадия (700–600 °С) – выпадение двухфазной эвтектики (письменный гранит).

2.Пегматоидная стадия (600–500 °С) – кристаллизация флюидногазообразной трехфазной системы. Ранее выпавшие минералы реагируют с газовой, газово-флюидной фазой, идет метасоматическое замещение с образованием крупнокристаллических, гигантозернистых структур – микроклин + мусковит + альбит, берилл, шерл, топаз, кварц.

3.Надкритическая стадия (500–400 °С) – когда с понижением температуры создаются условия перехода газовой фазы в жидкую фазу, происходит интенсивное развитие метасоматоза. Минералы – кварц, ПШ, жильбертит (мусковит), рубеллит, редкометалльные минералы Li (сподумен, лепидолит).

4.Гидротермальная стадия (400–50 °С) – жидкая фаза, расплава нет. Минералы – карбонаты, цеолиты, сульфиды, возможна редкометалльная минерализация.

Выделенные стадии обусловлены падением температуры, с этим же связано зональное строение пегматитов. Зональность не всегда проявляется четко и полностью, при интенсивных метасоматических процессах зоны затушевываются.

В 1960 г. А. И. Гинзбург и Г. Г. Родионов впервые показали, что пегматиты могут возникать в весьма широком диапазоне термодинамиче-

74

ских условий, определяемых в первую очередь глубинностью их образования. Пегматиты разных глубин образуются различными путями, отличаются структурно-текстурными особенностями, минеральным составом и парагенетическими ассоциациями минералов. Выделено 4 группы, условно названные по встречающейся в них минерализации: хрусталеносными, редкометальными, слюдоносными и редкоземельными (керамическими). В соответствии с этой классификацией приводим минеральные ассоциации.

3.2.2.1. Ассоциации минералов гранитных пегматитов

Хрусталеносные располагаются на малых глубинах (1,5–3,5 км) среди материнских гранитов, бывают занорышевыми, миароловыми, камерными.

Определяющие минералы – горный хрусталь, раухтопаз, морион, пьезо-кварц, оптический флюорит, ювелирные топаз и берилл. Второстепенные минералы – кварц (аметист), микроклин, мусковит.

Месторождения известны на Волыни (Украина), Канской глыбе (Восточная Сибирь), в Бразилии.

Редкометалльные залегают среди магматических и метаморфических пород на умеренных глубинах (3,5–7 км) часто миароловые. По промышленному минералу можно выделить более дробные ассоциации.

С п о д у м е н о в а я. Главные ценные минералы – сподумен (рис. 29) и лепидолит. Второстепенные (сопутствующие) минералы – альбит, микроклин, кварц, мусковит, турмалин (зеленый, розовый), амблигонит, касситерит, колумбит-танталит. Известны месторождения в нагорье Сангилен (Тува), на Енисейском кряже, в Забайкалье, в Афганистане.

Т у р м а л и н о в а я (миароловые пегматиты). Главный минерал – полихромный турмалин. Второстепенные минералы – олигоклаз, КПШ, кварц, топаз, берилл (воробьевит, ростерит), лепидолит (рис. 30), мусковит, касситерит, сподумен (кунцит), данбурит, колумбит-танталит, микроклин, поллуцит и апатит. Редкометалльные месторождения известны в России на Урале (Мурзинка, Шайтанка), в Забайкалье (Борщовочный кряж), на Памире, в Бразилии (Минасжерайо), в Афганистане, Калифорнии (США), Непале.

Б е р и л л о в а я (миароловые пегматиты). Главный минерал – берилл (белый, бледно-зеленый, голубой). Второстепенные минералы – кварц, микроклин, мусковит, альбит, турмалин, апатит и касситерит. Миароловые пегматиты известны на месторождениях Забайкалья и Урала (Изумрудные копи).

К о л у м б и т – т а н т а л и т о в а я. Главные минералы – колумбиттанталит и касситерит. Второстепенные минералы – альбит, микроклин, кварц, мусковит, иногда сподумен или берилл. Известны месторождения в Казахстане, Забайкалье, Мозамбике.

75

Рис. 29. Гранитный редкометальный пегматит (сподуменовая ассоциация) (фото М. В. Вульф)

Рис. 30. Гранитный редкометалльный пегматит (турмалиновая ассоциация) (фото М. В. Вульф)

76