Геохимия гранитных пегматитов

Пегматиты - горные породы, обычно светлоокрашенные, крупно или гигантозернистой структуры, многообразные по минеральному составу (насчитывается до 200 - 300 минералов), богатые редкими и летучими компонентами. Главными породообразующими минералами являются кварц, полевой шпат, слюды, иногда сподумен. Это жильные (или миароловые) тела неправильной формы, с раздувами и пережимами в виде линз, четок и других форм, мощностью от нескольких сантиметров до десятков метров, по простиранию от нескольких метров до первых километров. Пегматитовые жилы встречаются обычно целыми группами, связанными с одним и тем же магматическим очагом и образующими пегматитовое поле. Известны пегматитовые поля и пояса, которые иногда прослеживаются на тысячи километров. Для пегматитовых жил характерно зональное строение; часто встречается письменная структура («еврейский камень», «письменный гранит»), как результат взаимного прорастания кварца и полевого шпата (эвтектика). Отсюда, видимо, и название (греч. пегматос - крепкая связь). Такие закономерные срастания постепенно переходят в другие структуры, а часто и в раздельные блоки кварца и полевого шпата. Пегматиты образуют промышленные месторождения слюды, керамического сырья, пьезокварца, сподумена, редких и редкоземельных минералов. Чаще связаны с гранитами. Их образование наблюдается от глубокого докембрия до кайнозоя.

М и н е р а л ы  п е г м а т и т о в ы х  жил .

 Пегматитовые образования чрезвычайно богаты минералами: в настоящее время в типичных гранитных пегматитах зарегистрировано около 300 минеральных видов. Согласно подсчетам Ферсмана, минералы пегматитов распределяются по группам следующим образом:

[pic 1]

Этот список пополняется; так, по данным Н. И. Гинзбурга, количество фосфатов, известных в пегматитах, превышает 80 названий. В пегматитах наблюдается преобладание таких минералов, которые для других геохимических процессов необычны или являются редкостью, особенно силикатов редких земель, тантала и ниобия.

Химический состав гранитных пегматитов.

Гранитные пегматиты в общем значительно богаче элементами, чем продукты протокристаллизации. Особенно они богаты редкими элементами, которые, мало задерживаясь в первичной и главной кристаллизации, концентрируются в остаточном пегматитовом расплаве и дают в ряде случаев самостоятельные минералы.

Сравнительная концентрация редких элементов может быть иллюстрирована рядом примеров: содержание Li в габбро -1,5*10-4 %, в гранитных пегматитах 0,15% (рост в 1000 раз), В в перидотите 1*10-4 %, в пегматите 0,01 % (рост в 25 раз) , Ga в перидотите 1 • 10~4%, в пегматите 3* 10-3 % (рост в 30 раз), Rb в габбро 4,5 *10-3 %, в пегматите 0,18 (рост в 90 раз) и т. д. Большой рост будет также для Та и особенно Nb (в 150 раз по сравнению с кларком земной коры).

Важно отметить, что все перечисленные элементы имеют, нечетный порядковый номер. Наоборот, в отношении содержания четных элементов в пегматитах по сравнению с протокристаллизацией (и земной корой в целом) наблюдается большей частью некоторое снижение, которое в отдельных случаях может быть чрезвычайно значительным. Так, по сравнению с перидотитами содержание в пегматитах Cr понижено в 30 раз (0,01%), Fe почти в 40 раз (0,35%), S — почти в 100 раз (0,001%). Очень сильно падает в гранитных пегматитах также содержание элементов платиновой группы, которое так ничтожно, что точно до сих пор даже не установлено. Таким образом, можно сделать вывод, что в гранитных пегматитах накапливаются по преимуществу нечетные элементы за счет четных. В этом самое важное отличие конечной кристаллизации от первичной и главной. Конечно, при этом мы должны иметь в виду исключение для О и Si, которые, являясь четными, все же накапливаются в пегматитах, образуя значительные массы свободного кварца и ряд сложных силикатов. Согласно Ферсману, можно все элементы гранитных пегматитов условно разделить на пять групп: