Фация полевошпатовых метасоматитов

К фации полевошпатовых метасоматитов относятся высоко-среднетемпературные, гидротермально-измененные породы, рав­новесные с умеренно щелочными (рН = 7.0-8.5) калий-натриевы­ми галоидными растворами. Среди пород данной фации преобладают микроклиниты и альбититы, развитые по алюмосили-катному субстрату. Значительно реже образуются эгирин-магне-титовые метасоматиты по железистым кварцитам и эгирин-флюо-ритовые метасоматиты по карбонатным породам.

Главными особенностями минерального состава полевошпа­товых метасоматитов являются:

1) резкое преобладание минералов, содержащих Na и К (микро­
клин, альбит, щелочные пироксены и амфиболы, слюды, крио­
лит);

2) постоянное присутствие минералов с летучими компонента­
ми (слюды, флюорит, криолит, апатит, гагаринит);

3) большое разнообразие (около 70 видов и разновидностей)
минералов редких металлов;

4) частое сохранение реликтового (перекристаллизованного)
кварца.

К полевошпатовым метасоматитам приурочено бериллиевое урановое, тантало-ниобиевое, редкоземельное и реже - оловянное оруденение.

Алъбититы

Альбититы — метасоматиты, состоящие из альбита (не менее 70% объема пород) и щелочных цветных минералов.

Исходные породы. Альбититы образуются при метасоматическом преобразовании полевошпатовых и кварц-полевошпатовых пород: сиенитов, гранитов, гнейсов, вулканитов среднего и кислого со­ставов, песчаников.

Условия залегания метасоматитов. Альбититы встречаются глав­ным образом в трех геологических обстановках: 1) в зонах глубин­ных разломов, пересекающих фундамент древних кратонов; 2) вбли­зи контактов щелочных интрузивов; 3) в апикальных частях интрузивных массивов, сложенных щелочными гранитами. Форма залегания метасоматитов — крутопадаюшие линзы, пластовые и жи-лоподобные тела, реже штокверковые и неправильной формы зале­жи. В щелочных гранитоидах альбититы локализуются в апикаль­ных участках куполов или их гребневидных выступах, апофизах и дайках. Протяженность зон интенсивной альбитизации измеря­ется десятками-сотнями метров, иногда первыми километрами. Мощность варьирует от нескольких метров до десятков, реже — сотен метров.

Минеральный состав. Главные новообразованные минералы: альбит (Аn_1-5), щелочные пироксены и амфиболы, реже биотит, магнетит и гематит. Второстепенные и акцессорные минералы: циртолит и малакон, колумбит, торит, браннерит, уранинит, касси­терит и флюорит.

Альбит представлен двумя генерациями. К первой из них отно­сятся относительно крупные кристаллы, замещающие плагиоклаз, полевой шпат и кварц исходных пород. По плагиоклазу развивают­ся относительно идиоморфные таблитчатые кристаллы альбита с полисинтетическими двойниками; K-Na полевой шпат замеща­ется широкотаблитчатыми кристаллами и неправильными зернами

Часть У. Петрография и петрология метасоматических горных пород______

шахматного альбита, кварц - сахаровидным зернистым агрегатом альбита со слабо проявленным двойниковым строением. Альбит второй генерации, слагающий мелкие пластинчатые кристаллы и лейсты, характерен для зон максимального метасоматического за­мещения исходных пород. Кристаллы альбита II располагаются либо беспорядочно, либо образуют сноповидные и веерообразные

агрегаты.

Новообразованные пироксены альбитизированных пород отно­сятся к рядам эгирин-авгит и эгирин-диопсид. Во внутренних зо­нах метасоматических колонок содержание эгиринового компо­нента в пироксенах превышает 80 мол.%. В пироксенах с небольшой долей эгирина обычно проявлена зональность, а предельно натри­евые эгирины отличаются отсутствием зональности. Они образуют длиннопризматические кристаллы со слабо развитыми концевыми гранями, окрашенные в желтоватые или зеленоватые тона. Харак­терны агрегаты с волокнистым строением.

Амфиболы, возникшие на начальной стадии метасоматическо­го изменения, имеют состав, промежуточный между гастингситом и арфведсонитом. При более интенсивном метасоматизме появ­ляются рибекит, родусит, кроссит, в богатых алюминием поро­дах — глаукофан. Все эти минералы, которые можно различить только по оптическим свойствам, слагают тонкоигольчатые крис­таллы. Широко развиты спутанноволокнистые агрегаты, пучки, скопления кристаллов, облекающие зерна альбита. Описаны мета-соматиты с крокидолитом — голубым асбестом, который является своеобразной морфологической разновидностью Na-амфиболов. Эти породы имеют брекчиевую текстуру: обломки, замещенные альбитом и эгирином, цементируются крокидолитом, который от­вечает по составу рибекиту или родуситу.

Химический состав. По сравнению с исходными породами аль-бититы обогащены Na, A1, F, Fe^+з, обеднены Са, Mg, Fe⁺², в мень­шей степени К. Вне зависимости от исходного субстрата альбити-зация сопровождается привносом Si за исключением единственного случая, когда протолитом являются ультракислые аляскиты и лей-кограниты; характерно накопление Nb, Та, Zr, U, Th и редкозе­мельных элементов.

Внешний облик. Альбититы, образованные по гнейсам, отлича­ются полосчатой или гнейсовидной текстурой, мелкозернистой структурой и высоким содержанием цветных минералов. Породы имеют серую или бурую окраску, которая при наличии большого ко-

3. Метасоматиы, равновесные

со щелочными растворами

личества рибекита приобретает синеватый оттенок. По сиенитам и гранитам развиваются средне- и крупнозернистые альбититы бо­лее светлого серого и розоватого цветов. Мелкозернистые альбити­ты имеют сахаровидный облик.

Микроструктура гранобластовая, нематогранобластовая, лепи-догранобластовая.

Стадийность и зональность метасоматитов. Щелочной метасома­тизм начинается с образования пертитов замещения в K-Na поле­вом шпате, которые, разрастаясь, превращаются в конечном итоге в полные псевдоморфозы альбита. Также псевдоморфно замещает­ся альбитом плагиоклаз. При этом внутри зерен альбита сохраняет­ся много замутненных участков и чешуек серицита, приуроченных к реликтам первичного плагиоклаза. Кварц подвергается грануля­ции и перекристаллизации. По цветным минералам развиваются щелочные амфиболы и щелочные пироксены.

Во многих случаях устанавливаются два этапа минералообразо-вания, разделенные катаклазом и брекчированием пород. На вто­ром этапе альбит, развитый по плагиоклазу, очищается от включе­ний, появляется лейстовый альбит II, кварц частично или полностью замещается сахаровидным альбитом, в центре брекчии образуется крокидолит.

Зональность метасоматитов выражена в том, что альбититы, за­легающие во внутренней (тыловой) зоне метасоматической колон­ки, сменяются альбитизированными породами внешней (фрон­тальной) зоны, а те, в свою очередь, пропилитами, которые состоят из альбита, хлорита, эпидота, карбоната и окаймляют зоны интен­сивной альбитизации. Минералы позднего пропилитового пара­генезиса можно обнаружить и в самих альбититах и альбитизирован-

ных породах.

Примеры метасоматических колонок зон альбитизации вблизи глубинных разломов, на контактах щелочных интрузивов и в апи­кальных частях гранитных массивов приведены ниже по данным Б.И. Омельяненко (1978 г.), Л.П.Перчука (1966 г.), ААБеуса и др. (1962 г.).

I

0. Биотитовый гранит

1. Кв + Ми + Аб + Риб + Гем

2. Кв + Аб + Риб + Гем
З.Аб + Риб + Гем

4. Аб + Эг

Часть V. Петрография и петрология метасоматических горных пород

0. Нефелиновый сиенит: Аб + Би + Неф + Ми + Пи 1.Аб + Эг + Неф + Ми

2. Аб + Эг + Неф

3. Аб + Эг
4.А6

III

0. Биотитовый гранит: Олиг + Кш + Кв + Би + Мт

1. Ол + (Кш) + Ми + Кв + Би + Мт

2. Аб + Ми + Кв + Би + Мт

3. Аб + Ми + Кв + Риб

4. Аб + Кв + Риб

5. Аб + Кв + Эг

6. Аб + Кв

Обычно метасоматизм завершается на образовании трехмине-ральных ассоциаций и только при максимальном изменении в ты­ловых зонах колонок возникают биминеральные ассоциации аль­бит + кварц, альбит + эгирин, или маломощные мономинеральные альбитовые зоны.

Метасоматическая колонка, полученная Г.П.Зарайским и В.И.Зыряновым [ 1972] в опытах по моделированию альбитизации имеет следующий вид:

0. Ол + Би +Кш +Кв

1.Аб + ЩАм+Кш+Кв

2. Аб + ЩАм +Кш

3. Аб + ЩАм

Условия эксперимента: тонкораздробленный биотитовый гра­нит в течение 430 ч реагировап с одномоляльным раствором NaF при Т = 550°С и Р=100МПа.

Строение колонки соответствует тем сочетаниям метасоматитов, которые наблюдаются в природных зонах альбитизации.

3.2.2. Микроклиниты

Микроклиниты — это метасоматиты, в которых среди главных породообразующих минералов резко преобладает (>70 об.%) K-Na полевой шпат, пространство между крупными кристаллами кото­рого заполнено биотитом или щелочными цветными минералами.

Исходный субстрат и условия залегания метасоматитов такие же, как у альбититов. Форма их залегания — крутопадающие линзы,

3. Метасоматиы, равновесные со щелочными растворами

пластовые и жилообразные тела, реже — штокообразные и непра­вильной формы залежи, имеющие четкие контакты с окружающи­ми породами.

Минеральный состав. Главными минералами микроклинитов являются микроклин, биотит или эгирин, реже щелочные амфибо­лы и магнетит. К второстепенным минералам относятся кварц и плагиоклаз. Из второстепенных и акцессорных минералов харак­терны гентгельвин (Zn₈[BeSi0₄]₆S₂), циртолит или малакон, пи-рохлор, эвдиалит, апатит, монацит, ксенотим, рутил, флюорит, криолит, уранинит, молибденит и магнетит.

Минеральный состав микроклинитов сильно зависит от состава исходных пород: для метасоматитов, образованных по кислым поро­дам, типичен биотит, в метасоматитах по сиенитам и нефелиновым сиенитам преобладают щелочные амфиболы (гастингсит и арфвед-сонит), для апогабброидных метасоматитов характерны эгирин и маг­нетит. В зонах максимального преобразования формируются суще­ственно микроклиновые или биотит (эгирин)-микроклиновые породы с содержанием цветных минералов до 20 об.%. В микрокли-низированных гранитах и гнейсах постоянно сохраняются реликто­вый (перекристаллизованный) кварц (5-20 об.%) и плагиоклаз.

Новообразованный K-Na полевой шпат (микроклин или амазо-нит) в апогракитных и апогнейсовых метасоматитах зон глубинных разломов представлен округлыми порфиробластами или крупными, до 1—2 см б длину, кристаллами таблитчатой формы. Минерал об­ладает четкой микроклиновой решеткой с характерными утолще­ниями в местах пересечения альбитовых и периклиновых двойни­ков, степень триклинности Л = 0.8-1. Решетчатое строение проявлено неравномерно. Для микроклина в отличие от реликто­вого калишпата не характерны пертитовые вростки, однако при больших увеличениях часто обнаруживается криптопертитовое строение минерала.

Биотит образует крупные листочки темно-коричневого цвета и чаще всего относится к гидроксил-лепидомелану. По сравнению с биотитом исходных пород для новообразованной слюды характер­но увеличение содержаний калия и железа при уменьшении коли­чества магния.

Плагиоклаз представлен единичными реликтовыми кристал­лами олигоклаза или андезина.

Кварц имеет вид реликтовых зерен с волнистым и мозаичным угасанием, а также образует очковые выделения размером 2-4 мм,

Час ть У. Петрография и петрология метасоматических горных пород____

которые окрашены в голубовато-серый цвет. Под микроскопом они обнаруживают одновременное угасание.

Химический состав. По отношению ко всем исходным породам алюмокремнекислого состава в микроклинитах заметно увеличива­ется содержание К, Al, F, Fe⁺2+Fe⁺3, а также Be, Nb и РЗЭ. В тыло­вых зонах метасоматических колонок отмечается некоторое умень­шение Na. Одновременно снижаются концентрации Са и Mg. Изменение габброидов сопровождается отчетливым выносом Fe и Mg. Поведение Si такое же, как при образовании альбититов.

Внешний облик. Микроклиниты обладают розовым, красным, серым и зеленовато-голубым цветом, крупнокристаллической или пегматоидной структурой, трахитоидной или массивной текстурой.

Микроструктуры. Несмотря на значительную степень метасома-тического замещения в микроклинитах часто сохраняются релик­ты первичных структур. Кроме гранобластовой и лепидогранобла-стовой, типичны бластогранитная, бластомилонитовая, реликтовая или новообразованная порфиробластовая структура. Из реликтовых текстур встречаются очковая, сланцеватая, гнейсовидная.

Стадийность и зональность метасоматитов. Метасоматическое замещение исходных пород начинается с деанортитизации плагиок­лаза, который распадается на альбит и минералы группы эпидота: цо-изит и клиноцоизит. Эти изменения, которые по сути дела представ­ляют собой процесс пропилитизации, распространяются на многие сотни метров от зон интенсивного преобразования, слагая широкие внешние зоны метасоматических колонок. В дальнейшем альбит очищается от включений эпидотовых минералов и частично замеща­ется мутноватым микроклином. Одновременно происходит перекри­сталлизация реликтовых кварцевых зерен с образованием порфиро-бластов, которые, в свою очередь, корродируются и замещаются водяно-прозрачным калишпатом. Постепенно количество микро­клина в породах увеличивается, альбит исчезает, а кварц сохраняет­ся лишь в виде единичных резорбированных реликтовых зерен сре­ди выделений калишпата. Содержание биотита в метасоматитах по сравнению с исходными породами изменяется незначительно, од­нако описаны случаи, когда образованию микроклинитов предше­ствовало возникновение существенно биотитовых пород. В зонах максимального изменения микроклин полностью замещает кварц и интенсивно корродирует и замещает биотит.Прослеживаются все стадии этого процесса: от проникновения длинных коррозионных микроклиновых вростков по трещинам спайности биотита и по-