Свойства пегматитов

Свойства пегматитов

РЕФЕРАТ

Курсовая работа состоит из 24с. 7рисунков, 1 таблицу 15 источников.

ПЕГМАТИТ, ОРТОКЛАЗ, КВАРЦ ОСОБЕННОСТИ, ТИП, ЧЕРТЫ, ЗАКОНАМЕРНОСТЬ, ОБРАЗОВАНИЕ РАССЛАНЦОВАННОСТЬ.

Цель данной работы заключается в рассмотрении и классификации пегматитов, изучении условий их образования, минеральный состав, выявление структурно - текстурных особенностей породы.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

. Условия образования, характерные особенности

.1 Характерные особенности

.2 Образование

. Минеральный состав, внутренние строение и типы пегматитов

.1 Общая классификация пегматитов

.2 Пегматиты Малханского поля

. Структурно - текстурные особенности пород

.1 Структурные закономерности

.2 Пегматиты Чупино-Лоухского района

.3 Структурно- петрофизические исследования

Заключение

Библиографический список

ВВЕДЕНИЕ

ПЕГМАТИТ (от греч. pegma, род. пад. pegmatos - скрепление, связь * а. pegmatite; н. Pegmatit; ф. pegmatite; и. pegmatite) - изверженная, преимущественно жильная горная порода, имеющая обычно анхиэвтектический состав, близкий к составу поздних дифференциатов магматических комплексов или анатектических выплавок.

1. УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ, ХАРАКТЕРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ

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 [15].

Гранитные пегматиты встречаются среди гранитов и других горных пород в виде жил (рисунок 1) 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 (рисунок 2). В этом определении не отражено происхождение пегматитов. Поэтому охарактеризуем более подробно особенности минерального состава и строения, пегматитовых жил.

Рисунок 1 - Пегматитовые жилы разного возраста (Гордиенко, 1996).

Рисунок 2 - Форма и внутренние строение пегматитовых жил кольца Оленьего, Забайкалье. 1 - метаморфические горные породы; 2 - графиты; 3 - кристаллы полевого шпата чистые; 4 - кристаллы полевого шпата с вростками кварца типа еврейского камня; 5 - выделения кварца (а - дымчатого, б - молочного); 6 - кристаллы биотита (а) и мусковита (б).

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 [11].

Рисунок 3 - Графические срастания кварца и микроклина. Боковые поверхности кварца несут индукционную штриховку (она трактуется как результат совместного роста этих двух минералов).

Рисунок 4 - Кварц из письменного гранита. Поверхность кварца покрыта индукционной штриховкой.

1.1 Характерные особенности

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 (рисунок 3). Внешне они иногда напоминают древние письмена, поэтому весь сросток называется графическим срастанием, или письменным гранитом (рисунок 4), 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 [14].

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.

1.2 Образование

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 [4].

По особенностям минерального состава выделяют несколько типов гранитных пегматитов. 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.

Пегматиты, содержащие полости с идиоморфными кристаллами тех или иных минералов, - объект для классификации сложный. В известной мере следствием этого является обилие названий, используемых разными исследователями для этих образований: хрусталеносные, камерные, миаролитовые, занорышевые, пегматиты с драгоценными камнями и т.п. В отечественной литературе наиболее употребимы термины "хрусталеносные" и "миароловые" пегматиты, различающиеся по смысловой нагрузке, так как первый из них объединяет только пегматиты с горным хрусталем в качестве главного полезного компонента, тогда как второй подразумевает любые пегматиты с пустотами. Хотя подавляющее большинство миароловых пегматитов образуется в условиях малых глубин, миаролы встречаются практически в любых по геохимической специализации пегматитах: в редкометалльных, редкометалльно-мусковитовых, мусковитовых и редкоземельных. Поэтому можно говорить о миароловой фации пегматитов различной специализации [13].

2.1 Общая классификация пегматитов

Общепринятой классификации миароловых пегматитов не существует. Особенности состава и внутреннего строения выступают главными признаками при классификации любых пегматитов. Применительно к пегматитам с кристаллами различных минералов в качестве дополнительных признаков используется также наличие или отсутствие полостей, состав друзовых парагенезисов и тип миароловых пустот (первичные, вторичные). Так же, как и в полях редкометалльных и слюдоносных пегматитов, пегматитовые тела, промышленно продуктивные на тот или иной вид кристаллосырья, почти не встречаются самостоятельно, а обычно сопровождаются слабо продуктивными и непродуктивными (без миарол) пегматитами, причем последние, как правило, резко преобладают.          Следовательно, классифицироваться должны не только собственно миароловые пегматиты, но и тесно связанные с ними в единые сообщества (жильные кусты, серии) пегматиты без пустот. В связи со сказанным выше представляется перспективным системный, иерархический подход к классификации миароловых пегматитов, учитывающий разнопорядковые факторы, обусловливающие особенности как пегматитовых полей (жильных серий) в целом, так и отдельных пегматитовых тел. В основе его лежит выделение трех последовательных иерархических классификационных уровней: класс - минерагенический (геохимический) ряд - структурно (текстурно) парагенетический тип. Каждый класс объединяет несколько рядов, а ряд, в свою очередь, обычно представлен несколькими генетически связанными типами пегматитов [8].

По комплексу признаков выделены три класса миароповых пегматитов:

◦ I - "обычные" (без признаков редкометалльности),

◦ II - субредкометалльные,

◦ III - редкометалльные.

От класса I к классу III возрастают степень удаленности от материнских гранитов, глубинность пегматитов и соответственно давление при их образовании. Температура, в том числе, и температура, начала образования друзовых парагенезисов, обычно снижается. Очевидно, степень редкометалльности есть интегральное следствие перечисленных факторов.

Целесообразность введения следующего классификационного уровня минерагенических эволюционных рядов - диктуется как теоретическими, так и практическими соображениями, поскольку поисково-оценочные критерии, особенно геохимические, для пегматитов разных рядов могут существенно различаться. В каждом классе минерагенические ряды целесообразно выделять по ведущему виду кристаллосырья в наиболее продуктивном типе пегматитов.

Для выделения типов пегматитовых тел, принадлежащих к единому эволюционному ряду, наиболее приемлем минерально-парагенетический принцип с учетом их структурно-текстурных особенностей. Естественно, типы пегматитов в разных эволюционных рядах, а тем более в разных классах могут существенно различаться.  

Пегматиты Малханского, Ямаровского и Мензинского полей характеризуются большим разнообразием состава, внутреннего строения и специфики камнесамоцветной минерализации [3].

Жила Водораздельная в Мензинском поле относится к берилловому минерагеническому ряду редкометалльного класса миароловых пегматитов, имеет микроклин-альбитовый состав и хорошо выраженное зональное строение. Из цветных камней, кроме берилла, она содержит дымчатый кварц и горный хрусталь, В незначительных количествах отмечаются поллуцит, апатит, турмалин.

2.2 Пегматиты Малханского поля

Пегматиты Малханского поля относятся к турмалиновому минерагеническому ряду субредкометалльного класса миароловых пегматитов, содержащих кроме турмалина топаз, воробьевит, данбурит, гамбергит, поллуцит, дымчатый кварц, горный хрусталь, аметист, амазонит. По минеральному составу горной породы пегматиты относятся к калишпатовому <http://klopotow.narod.ru/mindata/locathn/Chit_obl/zabaik/malchan/k_shp.html>, двуполевошпатовому <http://klopotow.narod.ru/mindata/locathn/Chit_obl/zabaik/malchan/di_psh.html> и олигоклазовому <http://klopotow.narod.ru/mindata/locathn/Chit_obl/zabaik/malchan/oligokl.html> типам [1].

В каждом типе наблюдается корреляция особенностей минерального состава, внутреннего строения и интенсивности развития полезной минерализации, что позволило разделить пегматиты на подтипы по степени их продуктивности на цветные камни. По обилию тел с полихромным турмалином и сопутствующими. камнями Малханское поле уникально.

В пегматитах Ямаровского поля, связанных с тем же комплексом гранитов, что и Малханское пегматитовое поле, камнесамоцветная минерализация не обнаружена.

2.3 Общие черты   

Несмотря на существенные различия минерального состава пегматитов разных типов, в их строении принимает участие довольно ограниченное количество одних и тех же структурно-минеральных разновидностей пород, главная роль среди которых принадлежит графической, неясно-графической, мелкопегматоидной разновидностям кварц-олигоклазового и кварц-калишпатового состава. Мелкозернистые и аплитовидные структуры нетипичны и в большинстве случаев даже на контактах тел отсутствуют. Подчиненным развитием пользуются блоковые КПШ и кварц, а также поздние комплексы турмалин-лепидолит-альбитового состава.

Во всех типах пегматитов проявлена тенденция к преимущественному развитию олигоклаза во внешних частях тел, а калишпата - во внутренних; степень дифференцированности пегматитов, отражающаяся в их зональности, возрастает в ряду от непродуктивных к продуктивным подтипам. Подавляющее большинство миарол в пегматитовых телах, так же как и обычно сопровождающих их поздних альбитсодержащих комплексов, тяготеет к внутренним зонам с повышенным количеством КПШ, особенно в участках увеличения мощности последних [4].        

Наряду с типичными минералами, представляющими собой свободную полость с растущими на ее стенках друзами кварца, турмалина, данбурита, топаза, широко развиты их "беспустотные" аналоги, в которых свободного объема почти нет. Границами их служат плохо образованные кристаллы полевых шпатов и кварца, а иногда участки развития поздних комплексов, графического или мелкопегматоидного пегматита. Такие миаролы целиком заполнены рыхлым кварц-полевошпатовым и глинистым материалом с большим количеством кристаллов кварца и турмалина, иногда щетками клевеландита и чешуйками лепидолита.

Среди исследователей нет единого мнения о структурных условиях локализации слюдоносных пегматитов. Согласно одной точке зрения главная масса жил была образована синхронно с процессами складчатости, а согласно другой, формирование пегматитов происходило после создания складчатых структур в условиях преобладающих дизъюнктивных дислокаций.