Характерные черты минерального состава пород

Три главные разновидности пород, слагающих массив, обладают определенными отличиями во внешнем облике, но наиболее отчетливо они отличаются по количественно-минеральному составу и тонким особенностям состава и строения слагающих их минералов.

Аплитовидные мусковитовые альбититы эндоконтактовой фации — белые тонкозернистые массивные породы существенно альбитового (№ 0−3) состава с бесцветным, серебристым или желтоватым мусковитом, обладающие призматически-зернистой структурой. Иногда в них в виде таблитчатых выделений присутствуют сподумен, изредка изометричные обособления альбитизированного калиевого полевого шпата, мелкие зерна кварца. Местами кварц встречается в виде гнездовых обособлений, к которым приурочены скопления мусковита, но, по-видимому, они относятся к более поздней — грейзеновой ассоциации. В числе акцессорных минералов в альбититах установлены трифилин, микролит, ураномикролит, колумбит-танталит, апатит, турмалин.

Мусковит-сподуменовые альбитовые граниты — массивные светло-серые, кремово-серые или почти белые, часто пятнистые от скоплений округлых темно-бурых и черных стяжений оксидов марганца, породы неравномернозернистой (средне-тонкозернистой) структуры, близкой к порфировой или порфировидной. Они сложены агрегатом мелких (0.2 — 0.6 мм) тонкотаблитчатых зерен альбита (№ 3 — 7), который насыщен включениями более крупных (2−4 мм, изредка до 10 мм) призматических кристаллов сподумена, округлых — «горошковидных» зерен кварца, идиоморфных широкотаблитчатых выделений калиевого полевого шпата, пластинок мусковита. При повышении суммарного содержания перечисленных минералов до 75 — 85% они создают каркас соприкасающихся зерен, а мелкозернистый агрегат альбита заполняет интерстиции.

Зерна кварца обладают характерной внутренней структурой «снежного кома», обусловленной обилием включений мелколейстового альбита, сосредоточенных и закономерно ориентированных по зонам гексагональной дипирамиды преимущественно по периферии кристаллов. В зернах калиевого полевого шпата и сподумена также находятся включения лейст альбита, обычно ориентированных параллельно контурам их кристаллов и плоскостям спайности и иногда локализованных в виде концентрических зон.

Калиевый полевой шпат обычно не сдвойникован, не содержит пертитов, но замутнен пелинтовым веществом. Нередко по периферии его зерен в виде пятен или, реже, во всем их объеме — появляется микроклиновая решетка, что сопровождается очищением этих участков зерен от пелитовых частиц.

Сподумен в краевых частях зерен бывает замещен игольчато-волокнистым агрегатом эвкриптита (?). Из второстепенных и акцессорных минералов обычны амблигонит-монтебразит, апатит, манганотанталит, манганоколумбит — манганотанталит, пирит, висмутин, кальцит, доломит, более редки трифилин, циркон, турмалин, встречены ортит, гельвин. Присутствует также ряд низкотемпературных или гипергенных водных минералов: пиролюзит, тодорокит, чилдренит-эосфорит, бисмутит. Для пород характерны значительные вариации содержаний и количественных соотношений всех главных минералов, вплоть до полного исчезновения калиевого полевого шпата, сподумена или мусковита, которые происходят на небольших интервалах (в первые метры и дециметры), но всегда с постепенными переходами от одной разности к другой.

Эти вариации состава пород позволяют производить их более дробную петрографическую типизацию. Наиболее контрастным признаком является наличие или отсутствие сподумена, что позволяет различать среди альбитовых гранитов, также как и среди обеих других главных разновидностей, собственно сподуменовые и бессподуменовые (менее распространенные) разности.

Мусковит-сподуменовые граниты имеют в целом близкий минеральный состав с предыдущей разновидностью. Главными их отличиями являются присутствие наряду с количественно подчиненным альбитом породообразующего олигоклаза (№ 14 — 17) и акцессорного колумбита вместо танталита Их отличают и меньшие вариации содержаний породообразующих минералов. Средние содержания сподумена и плагиоклазов (альбита и олигоклаза) в них ниже, а калиевого полевого шпата и кварца несколько выше. Породы имеют гранитную средне — мелкозернистую структуру, обусловленную равномерным распределением идиоморфных толстотаблитчатых выделений олигоклаза и неправильных зерен калиевого полевого шпата и кварца, лишенного ярко выраженных зон включений альбита. Сподумен также теряет идиоморфизм, а, слагая неправильные полускелетные зерна с обильными включениями альбита, мусковита и кварца. В породах уменьшается содержание второстепенных и акцессорных минералов, среди которых встречены кальцит, доломит, апатит, турмалин, гранат, пирит, висмутин.

Неразрывно связанные с редкометальными гранитами грейзены представлены двумя разновидностями — лейкократовой кварц-мусковитовой и меланократовой кварц-мусковит-турмалиновой. Первые встречаются преимущественно в эндоконтактовой зоне и образуют небольшие (первые сантиметры — дециметры) линзовидные или изометричные обособления среди альбититов и альбитовых гранитов. Породы выделяются высоким содержанием мусковита. Меланократовые кварц-мусковит-турмалиновые грейзены образованы по вмещающим биотитовым гранитоидам и обычно непосредственно контактируют с тонкозернистыми эндоконтактовыми альбититами. В их составе преобладают игольчатый и тонкопризматический турмалин и мусковит; кварц и альбит встречаются в виде гнезд; велика роль сфена, апатита, эпидота, иногда ортита, сульфидов; встречаются циркон, колумбит-танталит, флюорит, висмутин.

Отличия главных разновидностей редкометальных гранитов, как и их своеобразие в ряду гранитоидных пород в целом, отчетливо проявлены в особенностях состава и строения слагающих их минералов. Выше уже упоминались характерные черты и изменчивость морфологии и внутреннего строения зерен кварца, сподумена, плагиоклазов в зависимости от разновидностей пород. Еще более ощутимо они выражены в химическом составе и кристаллохимической структуре этих и других минералов.

Исследования «горошковидного» кварца альбитовых гранитов методом ЭПР выявляют его отличия от кварца мусковит — сподуменовых гранитов по более высоким концентрациям Ge-центров и более низким — Ti-центров (соответственно 3.5 — 4.0×10^-4 мас. % и 2.3 — 3.0×10^-4 мас. % для Ge-центров и 2.6 — 4.0×10^-4 мас. % и 1.3 — 1.6×10^-4 мас. % для Ti-центров; аналитики Л. Т. Раков и Н. Д. Миловидова, ВИМС). Это является показателем более высокой редкометальной продуктивности пород и более низкой температуры кристаллизации минерала (Раков и др., 1985; 1991).

Сподумен из гранитов Алахинского массива по химическому составу в целом укладывается в рамки вариаций, свойственных этому минералу из гранитных пегматитов, хотя и обладает пониженным по сравнению с теоретическим содержанием лития (5.9 — 6.58 мас. % Li₂O) и повышенным содержанием элементов примесей: Fe, Mn, Na, К, Са, Mg, Р. Сподумен из альбитовых гранитов отличается от сподумена из гранитов нижней части массива более высокими содержаниями лития (соответственно 6.23 — 6.58 мас. % и 5.90 — 5.98 мас. % Li₂O), суммарного железа (0.6 — 0.8 мас. % и 0.48 — 0.50 мас. % Fe₂O₃), марганца (0.11 — 0.12 мас. % и 0.04 — 0.08 мас. % МnО) и кальция (0.10 — 0.27 маc. % и 0.03 — 0.07 маc. % СаО) и более низкими содержаниями натрия (0.59 — 0.90 маc. % и 0.98 — 1.15 маc. % Na₂O) и магния (0.01 — 0.02 маc. % и 0.05 — 0.06 маc. % MgO).

Мусковит редкометальных гранитов, судя по перерасчету его химического состава на кристаллохимические формулы, относится к литиево — железистой разновидности с высоким Si (IV)-Al (IV) отношением по сравнению с мусковитом стандартного состава. Содержание оксида лития в мусковитах колеблется от 0.2 до 0.8 мас. %, суммарного железа от 0.97 до 6.0 мас. %, при преобладании двухвалентного. Содержание фтора незначительно (0.8 — 1.8 мас. %), т. е. минерал представлен водосодержащими разностями. Изменчивость состава мусковита по разновидностям пород выражена в содержаниях многих компонентов, но особенно контрастно — по суммарным содержаниям железа, марганца и магния, наименьшие содержания, которых характерны для мусковита из сподуменовых альбитовых гранитов. Слюда из грейзенов по химическому составу соответствует фенгиту. Химический состав танталониобатов наиболее изменчив в вертикальном разрезе массива. Во всех разновидностях пород присутствуют минералы группы колумбита-танталита, которые в альбититах и альбитовых гранитах представлены соответственно манганотанталитом и манганотанталитом-манганоколумбитом, несколько различающимися по содержанию основных компонентов. В гранитах нижней части массива присутствует танталсодержащий колумбит.

В альбититах верхней части массива среди тантало-ниобатов количественно преобладают минералы группы микролита (микролит или ураномикролит), имеющие наиболее высокое содержание тантала и тантал-ниобиевое отношение — до 23. Это отношение закономерно снижается в тантало-ниобатах от верхних к нижним частям массива.

Из прочих второстепенных минералов редкометальных гранитов характерны фосфаты: амблигонит-монтебразит, трифилин, апатит и чилдренит-эосфорит. Наиболее обычен амблигонит-монтебразит, содержание которых в альбитовых гранитах местами достигает 1 — 2%. Постоянно присутствуют пирит и висмутин, наибольшие концентрации которых также свойственны альбитовым гранитам. Вместе с тем обращает внимание практически отсутствие (встречаются очень редко) минералов фтора — топаза и флюорита, столь характерных для редкометальных гранитов других типов.