Лекция 8. Пегматитовые месторождения

Пегматиты представляют своеобразные геологические образования по минеральному составу, структуре и генезису. Среди пегматитов выделяются магматогенные и метаморфогенные образования.

Пегматиты образуются при температуре 700-200⁰ С и высоком давлении. Глубина образования пегматитов от 1,5-2 до 16-20 км

Пегматитовые месторождения широко распространены и встречаются в докембрийских метаморфических толщах на платформах, щитах и в фанерозойских складчатых областях.

Возраст пегматитовых месторождений от архейских до альпийских.

Пегматитовые месторождения обычно представлены не одиночными пегматитовыми жилами, а образуют пегматитовые поля и пояса, в составе которых насчитываются десятки, сотни и тысячи пегматитовых тел.

Пегматитовые тела имеют простую и сложную форму. В морфологическом отношении пегматитовые поля разнообразны и среди них встречаются жилы, линзы, плитообразные, трубообразные и неправильной формы тела. Размеры пегматитовых тел от нескольких метров до десятков и сотен метров, иногда до первых километров.

Пегматитовые тела залегают среди материнских интрузий и во вмещающих породах.

Пегматитовые месторождения характеризуются широким развитием минералов, содержащих летучие компоненты и редкие элементы, крупнокристаллическими и блоковыми структурами, проявлением письменных (графических) структур, зональным внутренним строением пегматитовых тел.

Минеральный состав пегматитов сходен с интрузивными породами, с которыми они пространственно и генетически связаны, но пегматитообразующие минералы имеют более крупнокристаллическую структуру и в пегматитах присутствуют минералы, содержащие летучие компоненты и редкие элементы.

Наиболее широко распространены и хорошо изучены гранитные пегматиты, реже встречаются пегматиты щелочных, еще реже основных и ультраосновных пород.

Гранитные пегматиты А.Е.Ферсманом разделяются на два класса:

1) пегматиты чистой линии; 2) пегматиты линии скрещения. Последние подразделяются на гибридные и десилицированные пегматиты.

Гранитные пегматиты чистой линии образуются и залегают в гранитах или аналогичных по составу породах. Гранитные пегматиты чистой линии состоят из полевых шпатов (микроклин, ортоклаз, альбит, олигоклаз), кварца и слюд (биотит, мусковит), а также в них присутствуют и концентрируются сподумен, берилл, топаз, турмалин, флюорит, лепидолит, минералы редких элементов и редких земель (колумбит, танталит, ортит, монацит, пирохлор и др.).

Пегматиты линии скрещения образуются в том случае, когда кислый пегматитовый расплав внедряется во вмещающие породы основного, ультраосновного или карбонатного состава. При этом происходит химическая реакция между пегматитовым расплавом и вмещающими породами, сопровождающаяся привносом кальция и магния и выносом калия, кремнезема и летучих компонентов, а в пегматите накапливается глинозем. Гибридные пегматиты изменяют свой состав в зависимости от состава ассимилируемых пород и содержат такие минералы как андалузит, кианит, силлиманит, пироксен, роговую обманку.

Десилицированные пегматиты в ультраосновных и карбонатных породах характеризуются значительным выносом кремнезема и представлены обычно плагиоклазитами.

По составу и внутреннему строению гранитные пегматиты разделяются на простые (недифференцированные) и сложные (дифференцированные). Простые (недифференцированные) гранитные пегматиты характеризуются однородным строением и состоят из кварца и полевых шпатов. Сложные (дифференцированные) и метасоматически замещенные пегматиты имеют более разнообразный и неоднородный минеральный состав, а также характеризуются зональным строением пегматитовых тел.

В гранитных пегматитах наблюдаются следующие зоны: 1) внешняя аплитовая зона; 2) зона письменного гранита; 3) пегматоидная зона; 4) кварцевой ядро в центральной части.

В десилицированных пегматитах линии скрещения отмечается следующая зональность: пегматитовая жила сложена плагиоклазитами, а в зальбанде развита слюдяная оторочка (биотит-флогопитовые слюды с изумрудом).

Щелочные пегматиты состоят из калиевого полевого шпата (микроклина, ортоклаза), нефелина, эгирина, а также присутствуют сфен, циркон, ильменит, перовскит, пирохлор, лопарит.

Пегматиты основных и ультраосновных пород сложены плагиоклазом, пироксеном, реже оливином, амфиболом, биотитом, а также иногда присутствует сфен, циркон, титаномагнетит, сульфиды (пирротин, пентландит, халькопирит).

Генезис пегматитов является сложным и дискуссионным.

Согласно представлениям А.Е. Ферсмана пегматиты образуются из остаточных магматических расплавов алюмосиликатного состава, обогащенных летучими компонентами (минерализаторами), в условиях закрытой физико-химической системы.

А.Н. аварицкий, В.Д. Никитин и др. рассматривают образование пегматитов в результате перекристаллизации и метасоматического замещения пород (гранитов, аплитов) под действием газово-гидротермальных растворов в условиях открытой физико-химической системы.

Р. Джанс, Ф. Хесс, В.А. Николаев и др., считают, что пегматиты формировались в два этапа – магматический и метасоматический. На первом этапе из остаточных магматических расплавов в условиях относительно закрытой физико-химической системы кристаллизовались простые пегматиты. На втором этапе происходили процессы метасоматического замещения.

Г. Рамбергом, Ю.В. Соколовым и др. предложна гипотеза метаморфогенного генезиса пегматитов. Согласно этой гипотезе пегматиты формируются при метаморфическом преобразовании горных пород.

Пегматитовые месторождения представлены следующими рудными формациями: 1) формацией редкоземельных пегматитов; 2) формацией редкометалльных пегматитов; 3) формацией слюдоносных и керамических пегматитов; 4) формацией хрусталеносных пегматитов.

Главное промышленное значение имеют гранитные пегматиты чистой линии, с которыми связаны пегматитовые месторождения мусковита, керамического сырья, редких металлов (ниобий, тантал, олово, литий, бериллий), редких земель, драгоценных и полудрагоценных камней (аквамарин, горный хрусталь, аметист, топаз, турмалин), пьезокварца, оптического сырья (флюорит) и др.

С десилицированными пегматитами в ультраосновных породах связаны месторождения корунда (Борзовское месторождение на Урале), а также изумруда (Баженовское месторождение на Урале).

С щелочными нефелиновыми пегматитами связаны месторождения полевого шпата и нефелина, а также редких земель.

Пегматитовые месторождения известны на Урале, Украине, Кольском полуострове, в Казахстане, Карелии, Восточной Сибири, Канаде, США, Бразилии, Африке, Австралии, Индии, Норвегии и др.

Основная литература: 1 [77-92], 2 [91-102]

Контрольные вопросы

1. Какие существуют гипотезы образования пегматитов?

2. Что такое пегматиты чистой линии и пегматиты линии скрещения?

3. Что такое простые (недифференцированные) и сложные (дифференцированные) гранитные пегматиты?

4. Как проявлена зональность строения сложных (дифференцированных) гранитных пегматитов?

5. Какие полезные ископаемые связаны с гранитными пегматитами?

6. Какие полезные ископаемые связаны с десилицированными пегматитами?

7. Какое промышленное значение имеют пегматитовые месторождения?