Геологическая позиция и условия образования гранитных пегматитов камерного типа

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»

Кафедра ГРМПИ Реферат По дисциплине: Основы учения о полезных ископаемых

(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану) Тема: «Геологическая позиция и условия образования гранитных пегматитов камерного типа»

Выполнил: студентка гр. РМ-10−2

Володина А.С.

Проверил: профессор Козлов А.В.

Санкт-Петербург

Классификация пегматитов

Характеристика камерных пегматитов и особенностей их строения

Условия формирования камерных пегматитов

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Термин «пегматит» был впервые введён в 1801 французским учёным Р. Ж. Аюи для обозначения письменного гранита, или, одной из структурных разновидностей пегматита — еврейского камня, который очень часто встречается в пегматитовых месторождениях.

А. Е. Ферсман (1940) называл гранитным пегматитом «жильное тело, в своей основе связанное с магматическим гранитным остатком, которое характеризуется сходством минеральных составных частей с материнской породой, значительной величиной кристаллических индивидуумов, большей или меньшей одновременностью кристаллизации, повышенным содержанием некоторых определенных летучих и подвижных компонентов, а также накоплением рассеянных элементов остаточного расплава»

Неослабевающий интерес к пегматитам объясняется тем, что они являются источниками многих редких элементов (Li, Be, Ta, Cs, Nb, Th, Sn, U), пьезокварца, драгоценных камней и керамического сырья.

Уже более ста лет успешно изучаются вопросы генезиса пегматитов. Большой вклад в решение этих вопросов внесли ученые Ленинградского горного института: А. Н. Заварицкий, Д. С. Коржинский, В. А. Николаев, Н. М. Успенский и особенно В. Д. Никитин.

Однако наряду с отмеченными успехами до сих пор многие вопросы генезиса, вызывают самые бурные дискуссии, которые будут еще долго продолжаться, если кроме чисто геологических и петрохимических наблюдений не будут привлекаться экспериментально проверенные более точные данные, в том числе включения реликтов былых пегматито-образующих расплавов или растворов, непосредственные замеры былых температур и давлений наиболее проверенными методами; если не будут взяты те пегматиты, в которых наиболее ярко выражена хорошая дифференцированность структур и последовательность хода процессов пегматито-образования, а также сохранились наиболее крупные, доступные всесторонним исследованиям реликты былых первичных расплавов или растворов. Именно такими являются камерные пегматиты, которые формировались на месте, непосредственно среди материнских гранитов.

Камерными пегматитами называют гранитные пегматиты малоглубинного типа, специфической особенностью которых является возникновение друзовых полостей на заключительном периоде их формирования.

В рамках данной реферативной работы, будут рассмотрены гранитные пегматиты камерного типа, их геологическая позиция и условия образования.

камерный пегматит гранитный

Классификация пегматитов По генезису выделяется две разновидности пегматитов: магматические и метаморфогенные.

Магматические пегматиты пространственно и генетически связаны с материнскими интрузиями и представляют собой позднемагматические тела, формирующиеся на завершающих стадиях глубинных массивов. Они занимают промежуточное положение между интрузивными породами и постмагматическими рудными жилами. Пегматиты располагаются внутри материнских интрузий или в непосредственной близости от них. Они характе-ризуются тождественностью состава с этими породами, но отличаются от них меньшими размерами, формой, неравномерной крупнои гигантозернистой структурой, большим количеством минералов, содержащих летучие компоненты, минерализаторы.

Пегматиты могут встречаться в магматических породах любого состава. Но подавляющее количество месторождений приурочено к пегматитам в гранитоидных или щелочных магматических комплексах. Такие комплексы формируются в земной коре на глубинах более 3 км в коллизионных обстановках, в зонах тектономагматической активизации континентов. Основными минералами гранитных пегматитов являются: кварц, калиевый полевой шпат, биотит, мусковит; могут присутствовать топаз, касситерит, берилл, флюорит, сподумен, турмалин, апатит, торий, редкие и радиоактивные элементы.

Метаморфогенные пегматиты приурочены к метаморфическим комплексам пород и образуются за счет метаморфических преобразований пород.

По форме пегматитовые тела представлены жилами, реже линзами, гнездами, трубами. Мощность пегматитовых тел бывает весьма разной — от долей метра и нескольких метров до десятков и изредка первых сотен метров, а протяженность по простиранию составляет от метров и десятков метров до сотен и даже нескольких километров. По падению они прослеживаются от метров до десятков и иногда нескольких сотен метров.

Геологический возраст пегматитов разнообразен — от архея до мезозоя. Но преобладают все же докембрийские пегматиты.

Исходя из того, что пегматиты могут образоваться в широком диапазоне термодинамических условий, определяемых, в первую очередь, различной глубинностью их образования, А. И. Гинзбург и Г. Г. Родионов выделили четыре формации гранитных пегматитов, каждая из которых проявляется в определенной геологической обстановке и характеризуется выдержанными особенностями своего состава и строения: пегматиты малых, средних и больших глубин.

Характеристика камерных пегматитов и особенностей их строения К настоящему времени изучены уже тысячи полей камерных пегматитов, во всех случаях поля камерных пегматитов залегают непосредственно среди материнских специализированных гранитов. Характерно, что пегматито-носными (содержащими камерные пегматиты) являются гипабиссальные и приповерхностные гранитные массивы, часто с элементами кольцевого строения, формировавшиеся тектонически в наиболее спокойных условиях.

Характерно также, что граниты с камерными пегматитами почти всегда содержат повышенные количества легкоплавких щелочных минералов (являются субщелочными) и флюсующих редких щелочей, а также минералов с легколетучими, особенно с сильно флюсующим фтором (флюорит, топаз и др.), и нередко бором (турмалин), фосфором (апатит) и др.

В верхних частях наиболее специализированных гранитов, в основном в пологокупольных частях, под экраном перекрывающих пород и сосредоточены камерные пегматиты.

Рис. 1. Типичное полнодифференцированное камерное пегматитовое тело Камерные пегматиты локализуются преимущественно по усадочным (контракционным) трещинам, в основном пологим, образующим матрацевидную отдельность, но и иногда и крутопадающим контракционным и значительно реже тектоническим, и развиваются последовательно: от типично уплощенных жилообразных форм до линзообразных, изометрических и штокообразных, все более и более дифференцированных.

В наиболее хорошо развитых полнодифференцированных пегматитах отчетливо различаются три основные группы зон (рис. 1).

Группа I — краевые зоны аплита, графического и апографического пегматита. Далее следует группа II внутренних зон пегматитов пегматоидной и блоковой структур, а также мономинеральные зоны калишпатов, сменяющиеся подзоной альбита; в центре выделяются кварцевые обособления — ядра. Характернейшей особенностью этой группы является закономерное увеличение мономинеральности и зернистости по мере перехода к более внутренним зонам, вплоть до образования гигантокристаллических агрегатов. Наконец, выделяется группа III— это минерализованные полости (обычно одна крупная или реже несколько более мелких), расположенные под экраном кварцевых ядер, и зоны подполостного наложенного изменения пород. В полостях, кроме кристаллов кварца и полевых шпатов, наблюдается максимальная концентрация минералов с флюсующими легколетучими (апатита, турмалина, особенно топаза, флюорита и др.), а также минералов, богатых редкими щелочами (литиевые слюды и др.), а иногда и редкими металлами (касситерит, молибденит, вольфрамит и др.).

Среди зон подполостного изменения нижних (донных) частей пегматитов выделяется непосредственно около полостей зона грейзенов и грейзенизированных пород, состоящих из кварца, слюд, обогащенных редкими щелочами, флюорита, часто топаза и др. (в слюдоносных пегматитах им соответствует кварцево-мусковитовый комплекс); далее (ниже) следует зона альбититов или сильно альбитизированных пород; наконец, иногда выделяются зоны вторично измененных подстилающих гранитов, обогащенных темноцветными минералами (обычно биотитом, иногда амфиболами и др.).

Геологические наблюдения и расчеты баланса вещества показали, что минерализация полостей в камерных пегматитах происходила почти всецело за счет выщелачивания из подполостных зон изменения и отложения из скопившихся здесь летучих.

В камерных пегматитах все три отмеченные последовательно образованные группы зон отчетливо разделены и занимают определенное положение, а в жильных (редкометальных, слюдоносных и др.) они, особенно группа III (исключая полости), обычно наложены друг на друга, и в их взаимоотношениях часто трудно разобраться.

Размеры тел камерных пегматитов изменяются от нескольких до 30−50 м2, редко более.

Условия формирования камерных пегматитов Пегматитообразование можно представить следующим образом. В завершающие стадии кристаллизации интрузива в связи с развитием контракционных и тектонических трещин вода и растворенные в ней кремнево-щелочные и рудные компоненты, а так же водные слабоконцентрированные растворы заполняют их и этим поддерживают открытыми.

Для образования пегматитовой жилы достаточно даже тончайшей трещины, где зародившийся расплав будет сопровождаться крупнозернистой перекристаллизацией всей окружающей ее породы с полным исчезновение признаков этого расплава, поскольку эта трещина и появление расплава инициируют увеличение пористости в ее стенках, что благоприятствует перекристаллизации пород.

После формирования пегматитовый расплав может с места зарождения внедряться в другие участки интрузива или даже во вмещающие породы. Вследствие этого он как бы отрывается от питающих его корней, т. е. зон сформировавших его флюидопроводников. Он приобретает свойства самостоятельного интрузивного тела и воздействует на вмещающие породы только теми летучими, которые остались в его объеме без подтока извне. Поэтому в таких телах фаза постмагматического метасоматоза выражена слабее, а фаза магматической кристаллизации, наоборот, более четко проявлена, как наблюдается в типичных камерных пегматитах.

Начало образования наружных зон камерных пегматитов определяется 700—750° (иногда от 800°) в зависимости от легкоплавкости гранитов и конечных расплавов, от накопления различных по флюсующим действиям летучих и давлений. Внутренние зоны пегматитов образуются в основном в интервале температур 750—700>600—500.

Давление пегматитообразующих растворов в пегматитовой камере, особенно при формировании краевых зон и в значительной мере внутренних, достигает 1400—1600 атм и значительно превосходит литостатическое давление вышележащих пород (до 700—1000 атм). Такое давление отчетливо подтверждается геологически — куполообразным вздутием гранитов над камерными пегматитами.

О химических условиях формирования камерных пегматитов в значительной мере свидетельствуют особенности состава вмещающих материнских гранитов, главным образом самих пегматитов, а также закономерности изменения этого состава по зонам пегматитов. Из данной характеристики видно отчетливое постепенное накопление по ходу образования пегматитов все более легкоплавких и более флюсующих минеральных выделений и минералов с легколетучими, особенно с фтором.

Заключение

Камерные пегматиты являются малоглубинными пегматитами с хорошо выраженной зональностью, а так же пространственно и генетически связаны с материнскими интрузиями и представляют собой позднемагматические тела, формирующиеся на завершающих стадиях глубинных массивов.

Процесс образования камерных пегматитов характеризуется кристаллизацией пегматита с появлением камер, на стенках которых создаются условия для свободного роста крупных хорошо образованных кристаллов.

Данные пегматиты продуктивны на кварц (горный хрусталь, морион, раухтопаз), флюорит и камнесамоцветное сырье — берилл и топаз.

1. Пегматиты (минералогия, генезис и промышленная оценка). Материалы конференции. ред. П. М. Татаринова, С. А. Руденко. Труды научной конференции по пегматитам. ЛГИ, 1972 г.

2. А. С. Таланцев. Камерные пегматиты Урала. М.:Наука, 1988.

3. Смирнов В. И. Геология полезных ископаемых: Учебник для вузов. — М.: Недра, 1989.

4. http://wiki.web.ru/

5. Татаринов П. М., Условия образования месторождений рудных и нерудных полезных ископаемых — М: Недра, 1963 г.