Теории и гипотезы, описывающие процессы пегматитообразования

  • Вид работы:
    Доклад
  • Предмет:
    Геология
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    710,46 Кб
  • Опубликовано:
    2013-11-24
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Теории и гипотезы, описывающие процессы пегматитообразования














Доклад на тему: Теории и гипотезы, описывающие процессы пегматитообразования












2013г.

Предисловие

Внимание к гранитным пегматитам обусловлено их огромным промышленным значением и глубиной вызываемых ими научно-теоретических проблем. Мощное развитие промышленности ряда нерудных ископаемых, а так же редких металлов, связанных с пегматитовыми жилами вызвало в советском союзе совершенно особый интерес к пегматитам различных и в особенности гранитных магм. В своем докладе я попытаюсь пояснить некоторые теории и гипотезы, описывающие процессы пегматитообразования.

Введение

Пегматиты - крупно и гигантозернистые жильные тела, близкие по составу тем интрузиям, с которыми они пространственно связаны и от которых отличаются формой, строением и иногда наличием редкометальных и редкоземельных минералов.

Термин «Пегматит» первоначально в 1801 году был предложен французским ученым Гаюи для образцов письменного гранита с Урала («кусочки Материи, воткнутые в другую материю») и уже впоследствии перешел на все, связанные с ними крупнозернистые и крупнообломковые жильные тела.

Форма пегматитов преимущественно жильная, линзообразная; иногда встречаются неправильные, ветвящиеся образования, штоки.

Залегают пегматиты, как в интрузивных породах, так и в породах кровли - в гнейсах и кристаллических сланцах.

Тесная пространственная связь пегматитов с интрузивными породами доказывает их генетическое сходство (пегматиты удалены не более чем на 1 2 км от интрузивных пород).

Обычно пегматиты связаны с гранитами (гранитные пегматиты), реже встречаются пегматиты, связанные со щелочными магматическими породами (щелочные пегматиты) и основными породами (габбро-пегматиты).

Минеральный состав гранитных пегматитов сходен с минеральным составом гранитов.

Главные минералы - полевые шпаты(микроклин, плагиоклазы), кварц и слюды ( мусковит, биотит), часто встречается турмалин.

Для пегматитов характерны берилл, касситерит, сподумен, танталит, минералы редких земель и др.

Пегматитовый процесс и сами пегматиты в нашей стране рассматривались А.Е.Ферсманом, А.Н. Заварицким, К.А.Власовым и многими другими исследователями.

Не все из них одинаково рассматривают их генезис. Поговорим об этом подробнее.

Рис.1. Образцы письменного гранита

Глава 1

В основу представлений А.Е.Ферсмана положена теоретическая схема Фохта - Ниггли, согласно которой предполагалось отделение особого остаточного пегматитового расплава - раствора (флюидная фаза). По мнению А.Е.Ферсмана, при кристаллизации гранитной магмы образуется остаточный силикатный расплав, богатый соединениями редких и редкоземельных элементов и летучими веществами - минерализаторами (соединения хлора, фтора, бора). Этот остаточный расплав вследствие разности давлений выжимается вверх в вышележащие породы и заполняет в них трещины и полости. Состав этого силикатного расплава также гранитный, поэтому главные породообразующие минералы пегматитов (полевые шпаты, кварц, слюды) те же что и в материнской интрузии. При кристаллизации кварца и полевого шпата возникают характерные образования, которые носят названия письменного гранита или еврейского камня (рисунок 2). Закономерные ростки кварца в полевом шпате напоминают восточные письмена, иероглифы, откуда и произошло это название.

Рис.2. Письменный гранит (Бирюса, Восточный Саян)

А.Е.Ферсман дает следующее геохимическое и генетическое определение пегматитов: «Гранитным пегматитом мы называем жильное тело, в своей основе связанное с магматическим гранитным остатком, главная часть кристаллизации которого лежит в переделах 700-350 градусов и которое характеризуется значительной величиной кристаллических индивидуумов. Большей или меньшей одновременностью кристаллизации, повышенным содержание некоторых определенных летучих и подвижных компонентов, а так же накоплением рассеянных элементов остаточного расплава».

Рассматривая процесс пегматитообразования достаточно широко, от кристаллизации магмы до гипергеннных изменений, он выделил 5 этапов и 11 геофаз. Среди этапов выделяются магматический, эпимагматический, пневматолический, гидротермальный и гипергенный. Геофазы А.Е.Ферсман обозначил буквами от А до L; они отображают температуру, глубину (давление), физико-химические условия среды и являются «суммарной парагенетической и геохимической схемой». А.Е.Ферсман дал температурную градуировку процессу пегматитообразования, причем только две точки являются определенными. Первая относится к границе геофаз C и D и характеризует переход (при нормальном давлении), вторая соответствует границе геофаз G и H и отвечает критической точке воды. Собственно пегматитовый процесс характеризуют геофазы C- G.

Для гранитных пегматитов чистой линии А.Е.Ферсман выделил 10 типов, последовательно характеризующих процесс пегматитообразования . каждому типу свойственна определенная парагенетическая ассоциация минералов:

I тип. Обычные и церовые пегматиты. Плагиоклаз, микроклин, кварц, лейсты биотита, монацит, ортит, гранат. ( Геофазы B-C )

II тип. Пегматиты с редкими элементами. Плагиоклаз. Микроклин, кварц, биотит, самарскит, колумбит, уранинит. ( Геофазы C-D)

III тип. Боро - фтористый (шерл-мусковитовый). Микроклин, плагиоклаз, кварц, шерл, мусковит, апатит. (Геофазы D-E)

IV тип. Фторо - бериллиевый (топазо-бериллиевый). Ортоклаз, амазонит, кварц дымчатый, берилл, топаз, черно-синий турмалин. ( Геофазы D-E)

V тип. Натро - литиевый. Альбит, лепидолит, цветной турмалин, топаз, розовый берилл, зеленый мусковит, колумбит, сподумен, касситерит и др. ( Геофазы F-G)

VI тип. Литиево - марганцево-фосфатный. Альбит, кварц, цезиевый берилл, полихромный турмалин, поллуцит, петалит, амблигонит, трифилин и другие фосфаты. ( Геофазы F-G)

VII тип. Фторо - аллюминиевый. Характерный минерал: криолит. ( Геофазы F-G)

VIII тип. Фторо - карбонатный. Характерные минералы: карбонаты, флюорит, паризит. ( Геофазы F-G )

IX тип. Сульфидный (мало характерен). ( Геофазы H-I-K)

X тип. Щелочной (с цеолитами). ( Геофазы H-I-K)

Наибольшим распространением пользуются типы I,III, и V,VI,причем последние трудноразделимы; тип II редок , IV - касается главным образом пегматитов с пустотами (занорышами), для которых характерны пластинчатый, альбит и морион, VIII,X, типы условны (относятся к гидротермальному процессу).

Типоморфными признаками минералов, характеризующими их положение в процессе пегматитообразования, служат цвет, облик, размеры, кристаллические формы, элементы-примеси.

Если расположить минералы пегматитовых жил с характерными для них типоморфными признаками по геофазам, то можно получить достаточно четкие сведения об их ассоциациях. Следовательно по нахождению одних минералов можно предполагать, какие другие минералы, в том числе и практически интересные, можно обнаружить. Так типична ассоциация минералов для V - натро-литиевого - типа: альбит (клевеландит), лепидолит, рубеллит, сподумен, поллуцит, колумбит-танталлит и др. Поэтому если в пегматите установлен лепидолит или розовый турмалин, можно вправе ожидать находок и других парагенетически связанных с ним минералов. Значит нужно продолжать поиск: этот пегматит представляет интерес на Li, Ta-Nb, Cs. Порядок выделения и типоморфные признаки минералов одного и из пегматитовых полей в средней Азии.

Глава 2

Д.С. Коршинский, изучая слюдоносные пегматиты Восточной Сибири, пришел к выводу, что они образовались метосоматическим путем без участия флюидного пегматитового расплава.

Американские геологи Р. Джонс, Е. Камерон и другие считают, что в образовании пегматитов следует выделять два этапа: на первом (полузакрытая или закрытая система) идет кристаллизация из расплава и образуются простые пегматиты ,на втором (открытая система) происходит интенсивная метосоматическая переработка пегматитов газоводными растворами, поступающими из глубин. Детальное изучение пегматитов Карелии и Кольского полуострова позволило В.Д.Никитину следующим образом объяснить генезис пегматитов: «Пегматиты, со всеми присущими им особенностям строения, возникли из жильных тел обычных магматических пород (гранитов, гранит-аплитов), путем перекристаллизации этих пород и их метасоматического преобразования..». Изученные В.Д. Никитиным процессы замещения в пегматитах доказывают, что процесс пегматитообразования характеризует открытую систему. А, по мнению А.Н. Заварицкого, пегматиты кристаллизуются в условиях открытой системы, что хорошо доказывается наличием в пегматитах структур замещения. Он показал, что теоретическое представление о неорганической растворимости летучих в расплаве (концепция И.Фохта и П. Ниггли) несостоятельно, и пришел к заключению о неизбежности отщепления газовых растворов при понижении температуры магматического расплава.

Пегматиты образуются в результате перекристаллизации пород под воздействием газовых растворов, отделившихся на определенной стадии от магмы. Газовые растворы при последующем охлаждении могут дать гидротермальные растворы.

Глава 3

В 1952 году К.А.Власов предложил текстурно-парагенетическую классификацию пегматитов.

По текстурным признкакам, учитывая парагенетические ассоциации минералов, он выделяет следующие типы пегматитов:

. Равномернозернистый-простые пегматиты, включая пегматиты графической структуры.

. Блоковый - состоящий из блоков микроклина и кварца, отдельных от вмещающих пород графической и аплитовой оторочками.

. Полнодифференцированный - микроклиновые блоки содержат кварцевое ядро при наличии тех же оторочек.

. Редкометально - замещенный - с развитием процессов замещения (альбитизации) и образованием минералов и др.

К.А. Власов, как и А.Е.Ферсман, предполагает формирование пегматитов из особого пегматитового расплава-раствора в условиях замкнутой системы.

Однако для пегматитов характерно интенсивное проявление процессов замещения, что находится в противоречии с представлениями о формировании пегматитов из магматического расплава, примерами процессов замещения могут служить развитие альбит - сподуменовой парагенетической ассоциации в редкоземельных пегматитах и кварц- мусковитовой - слюдоносных за счет калиевого-полевошпата.

Рис.3. Текстурно-парагенетические типы и зональность пегматитов (по К.А. Власову): I-равномернозернистый или письменный (графический); II - блоковый; III-полнодифференцированный; IV-редкометального замещения; V-альбит - сподуменовый; 1-граниты; 2-пегматоидные граниты; 3-микроклин; 4-кварц; 5-контактовые оторочки и зоны мусковит-кварц- полевошпатового состава; 6-пегматиты письменной и гранитной структур; 7- блоковая зона; 8-мономинеральная микроклиновая зона; 9-кварц- сподуменовая зона; 10-комплексы и зоны замещения: альбит, кварц, мусковит, реликты микроклина, редкометальные минералы (лепидолит, берилл, часто цезиевый, ниобо-танталаты, полихромный турмалин, сподумен и др.)

Заключение

В пегматитовых жилах концентрируются ценные полезные ископаемые. Так, в Карелии широко развиты керамические пегматиты (полевой шпат, крупные блоки микроклина в кварце). В Восточной Сибири находят обширные поля мусковитовых пегматитов. Последние известны также на Кольском полуострове, в Средней Азии, В Забайкалье и в других местах. Хрусталеносные (горный хрусталь, топаз, берилл) и другие пегматиты камерного типа (хрусталеносные пегматиты залегают среди гранитов или гранитогнейсов и образуют полости -камеры, в которых вырастают крупные кристаллы горного хрусталя находятся на Украине, в Казахстане, на Урале.

Рис.5.пегматитовая жила камерного типа в граните: 1-граниты; 2- пегматит графической структуры («письменный графит»); 3- пегматит пегматоидной структуры (блоковый агрегат кварца и калиевого полевого шпата); 4- мономинеральная полевошпатовая зона; 5-кварцевое ядро с зародышем (камерой), в котором находятся кристаллы дымчатого кварца, топаза, берилла

пегматит гранитный минеральный геохимический

Используемая литература

1. А.В. Миловский О.В. Кононов Минералогия Издательство Мосовского университета,1982,312 стр

. А.Е. Ферсман. Пегматиты Урала.

Похожие работы на - Теории и гипотезы, описывающие процессы пегматитообразования

 

Не нашли материал для своей работы?
Поможем написать уникальную работу
Без плагиата!