Главныеминералы Второстепенные минералы Самоцветы Акцессорные минералы Малханское поле Мензинское поле
ГЛАВНЫЕ МИНЕРАЛЫ
В эту группу входят калиевый полевой шпат, плагиоклаз и кварц, слагающие основную массу пегматитов всех типов и подтипов.
1.1. Калиевый полевой шпат
В Малханском поле КПШ как породообразующий минерал присутствует в средне-крупнозернистых внутригранитных пегматитах, в зонах (участках) неравнозернистого, графического и блокового пегматита в жильных телах. В подчиненном количестве в виде мелких блоков он часто встречается в олигоклазовом грубографическом, неяснографическом пегматите, реже в зонах поздних альбитовых комплексов с лепидолитом и турмалином. Иногда образует кристаллы на стенках миарол совместно с кварцем и другими минералами. В непродуктивных и слабопродуктивных пегматитах, а также во внешних частях продуктивных тел развит светло-серый, нередко с розоватым оттенком КПШ. В центральных блоковых зонах продуктивных тел, а также в поздних комплексах он часто имеет буровато-серую окраску. Наиболее разнообразная цветовая гамма КПШ характерна для продуктивной зоны жилы Западная-1, где кроме отмеченных разновидностей вблизи миарол и на их стенках встречаются бледно-зеленые полупрозрачные блоки амазонита, а также зональные и пятнистые мелкоблоковые обособления КПШ.
По структурному состоянию среди КПШ преобладают ортоклазы (? р =O) с моноклинной упорядоченностью ?z, равной 0,6-0,8. На их долю приходится 48 % из 46 изученных образцов. Несколько реже встречаются образцы со степенью рентгеновской триклинности ?p = 0,2 — 0,3. И лишь в 15 % случаев ?p возрастает до 0,6-0,8. Следует отметить, что какой-либо отчетливой зависимости структурного состояния КПШ от особенностей его состава, принадлежности к той или иной генерации и положения в пегматитовом теле установить не удается. Ортоклазы, промежуточные и максимальные микроклины встречаются во всех структурных разновидностях пегматитов - от ранних эндоконтактовых зон до стенок миарол.
В Ямаровском поле КПШ присутствует в составе аплитовидных участков, в неравнозернистом пегматите, слагающем большую часть пегматитовых тел, а также в участках графического и блокового пегматита. В редких пегматитовых телах между Ямаровским и Малханским полями, а также в южных окрестностях последнего КПШ- главный минерал в составе неравнозернистых, графических и блоковых зон. Данные по структурному состоянию КПШ из этих пегматитов ограничены. В шести изученных образцах значение ?p изменяется от 0 до 0,78, а ?z - от 0,73 до 0,84.
В Мензинском поле КПШ - главный минерал большинства жильных тел в районе жилы Водораздельная, сложенных графической и блоковой разновидностями пегматита, а также входит в состав неравнозернистого комплекса в центральной зоне названной жилы. В последнем он имеет характерный бледно-медово-желтый оттенок в отличие от светло-розового КПШ непродуктивных тел. По структурному состоянию он относится к промежуточному микроклину (?p = 0,4-0,5; ?z = 0,85-0,90). Образцы КПШ из непродуктивных тел в районе жилы Водораздельная характеризуются несколько меньшими значениями ?р и ?z.
Все составы КПШ хорошо рассчитались на структурную формулу. Вариации содержаний большинства компонентов незначительны. Наиболее закономерные изменения содержаний установлены для Na в зависимости от принадлежности пегматитов к той или иной жильной серии (участку). Примесь альбитового компонента в КПШ поля колеблется обычно в интервале 19-22 %. При этом наблюдается отчетливое снижение доли альбитовой составляющей от 2-5,5% в КПШ из внутригранитных пегматитов до 18-23 % в КПШ из пегматитов участков Центральный и Левобережный. КПШ из пегматитов участков Правобережный и Светлый занимают по данному признаку промежуточное положение (22-24 % альбита).
Аномально низкое содержание альбитовой составляющей (7,2 %) установлено в одном из образцов КПШ на стенке миаролы жилы Западная-1. Кроме того, этот образец характеризуется аномально высоким содержанием K2O и минимальными содержаниями CaO, SiO2 и А12O3. Низкие содержания CaO, а также Fе2О3 свойственны и амазониту, окаймляющему одну из миарол жилы Западная-1. Необычно высокое содержание Fе2O3 в КПШ из жилы Правобережная-1 не находит удовлетворительного объяснения и требует проверки.
Химический состав КПШ из пегматитов Ямаровского поля близок среднему составу КПШ из пегматитов Малханского поля и его окрестностей.
Особый интерес в КПШ представляют редкие элементы, в первую очередь LI, Rb, Cs, в меньшей степени Ва и Sr. Детальное изучение распределения редких щелочей в КПШ из пегматитов Малханского поля показало, что уровни содержаний в них коррелируются со степенью продуктивности пегматитовых тел на полихромный (цветной) турмалин и с положением образцов в пегматитовом теле. Различия между КПШ структурных разновидностей пегматита, например из графической и пегматоидной зон в одном теле, а тем более в одном сечении тела, оказываются, как правило, незначимыми. Следует отметить лишь отчетливую тенденцию к повышению содержаний Li, Rb, Cs B КПШ из участков развития поздних альбит - и лепидолитсодержащих комплексов и в образцах на стенках миарол по сравнению с КПШ из зон первичной кристаллизации. Но такие КПШ играют в минеральном балансе пегматитовых тел ограниченную роль. Поэтому в дальнейшем основное внимание будет уделено анализу поведения элементов-примесей в КПШ и плагиоклазе в объеме пегматитовых тел и в зависимости от продуктивности последних на цветные камни.
Средние содержания щелочных элементов, Ва и Sr в КПШ из пегматитов Малханского поля Ва и Sr в КПШ снижаются по мере возрастания степени продуктивности пегматитов соответственно в 4 и 2 раза. Однако устойчиво пониженные содержания этих элементов характерны лишь для собственно продуктивных частей пегматитовых тел, тогда как на их флангах, а также в слабопродуктивных и непродуктивных пегматитах концентрации Ва и Sr варьируют в очень широких пределах, снижаясь иногда вплоть до уровней, свойственных наиболее высокопродуктивным пегматитам.
На примере Борщовочного кряжа показано, что увеличение степени метасоматических преобразований, сопровождающих образование миарол в пегматитах, коррелируется с возрастанием содержаний Rb и Cs, их дисперсий и снижением величин отношений K/Rb и Rb/Cs в КПШ. Эти тенденции проявляются и в пегматитах Малханского поля. По сравнению с непродуктивными пегматитами в высокопродуктивных телах КПШ содержат в среднем в 2 раза больше Rb, в 6 раз - Cs, при этом возрастает роль этих элементов относительно калия и снижается отношение Rb/Cs. Однако наблюдается значительное перекрытие интервалов значений данных индикаторных признаков, соответствующих различным по степени продуктивности пегматитам.
Гораздо более надежный элемент-индикатор для пегматитов Малханского поля - Li: КПШ слабо- и высокопродуктивных пегматитов в среднем содержат соответственно в 3 и 9 раз больше Li, чем КПШ непродуктивных пегматитов. Еще более существенны различия между непродуктивными телами и собственно продуктивными частями высокопродуктивных тел.
Следует отметить, что средние уровни содержаний редких щелочей в КПШ высокопродуктивных жил разных участков поля могут заметно различаться. Наиболее высокие содержания Li в КПШ характерны для всех высокопродуктивных теп уч. Центральный: жилы Орешная, Моховая Соседка и др., вне зависимости от принадлежности их к тому или иному типу пегматитов. Пониженные средние содержания всех редких щелочей установлены в жиле Западная — 1 на уч. Левобережный, а на уч. Светлый КПШ из высокопродуктивных жил Светлая и Солнечная обогащены Rb и Cs при относительно пониженном уровне содержаний Li. При этом непродуктивные тела на всех участках характеризуются близкими устойчиво низкими средними уровнями содержаний редких щелочей в КПШ.
Распределение редких щелочей в КПШ в объеме пегматитовых тел наиболее удобно рассмотреть на примере жилы Моховая, прослеженной скважинами на глубину более 100 м. Для жилы характерны значительные вариации содержаний редких щелочей в КПШ как по простиранию, так и по падению. Наиболее высокие концентрации редких щелочей по сравнению со средним (фоновым) уровнем в непродуктивных жильных телах Малханского поля характерны для продуктивной части жилы Моховая, начиная от поверхности до глубины 110 м (профиль скважин 2; 4; 31). В нижнем сечении (скв. 31) контрастность аномалий несколько ниже, чем на верхнем горизонте. В направлении от продуктивной части жилы к ее юго-западному выклиниванию средние содержания редких щелочей в КПШ несколько снижаются. Их аномалии на профиле скважин 14 и 15, оставаясь с поверхности еще высококонтрастными, прослеживаются уже на меньшую глубину по сравнению с профилем скважин 2; 4; 31. Еще далее в этом направлении (профили скважин 19; 20 и 11; 25) как с поверхности, так и на глубине устанавливаются только слабоконтрастные аномалии, а вблизи выклинивания жилы (профиль скважин 8; 9) они сменяются "фоновыми" содержаниями редких щелочей.
Сходная картина характерна и для северо-восточного фланга, с той лишь разницей, что здесь в профиле скважин 21 и 22 на поверхности (сеч. K-82) выявляется новое повышение содержаний редких щелочей в КПШ, хотя на глубине 30-40 м в этом разрезе отмечаются фоновые концентрации элементов. Предполагается, что в районе названного профиля в жиле Моховая выше дневной поверхности располагался еще один участок с полезной минерализацией, полностью эродированный.
Примечательно, что размеры участка высококонтрастных минералого-геохимических аномалий по падению жилы (профиль скважин 2; 4; 31) значительно больше, чем по ее простиранию, что полностью согласуется с характером развития полезной минерализации, которая прослеживается в названном профиле на глубину более 100 м. Это лишь один из примеров устойчивой связи между геохимическими особенностями КПШ и развитием камнесамоцветной минерализации в пегматитах Мапханского поля.
Пегматиты Ямаровского поля и окрестностей Ямаровского и Малханского полей не содержат камнесамоцветной минерализации, но существенно различаются по содержаниям Li, Rb, в меньшей степени Na в КПШ.
Южнее Малханского поля КПШ из двуполевошпатовых пегматитов практически аналогичны КПШ из непродуктивных пегматитов этого поля, отличаясь лишь более низкими содержаниями Na. Удивительно низкие концентрации Li характерны для КПШ из альбитовых пегматитов этого же района, тогда как уровень содержаний Rb в них близок к таковому в КПШ высокопродуктивных тел Малханского поля. Такой же уровень содержаний Rb характерен для КПШ пегматитов Ямаровского поля и пегматитов между ним и Малханским полем.
Несколько неожиданным представляется повышенный уровень содержаний Li в КПШ из внутригранитных пегматитов Орешного массива. Эта же особенность характерна и для пегматитов Ямаровского поля, а также для части образцов КПШ из пегматитов непродуктивной жильной серии на водоразделе Скакунья - Бол. Речка южнее Малханского поля. Кроме того, названным пегматитам свойственна максимальная примесь Na в КПШ.
В пегматитах Мензинского поля редко элементный состав КПШ имеет свою специфику. Несущая камнесамоцветную минерализацию жила Водораздельная отличается от любых пегматитов поля на порядок более высокими содержаниями Cs в КПШ, что согласуется с ее редкометалльной спецификой - наличием поллуцита. Гораздо более высоки в КПШ этой жилы также концентрации Li и Rb. По содержаниям этих элементов КПШ жилы Водораздельная сопоставимы лишь с КПШ сподумен содержащих пегматитов уч. Луковый. КПШ названных пегматитов концентрируют в 4 раза больше Rb, чем КПШ высокопродуктивных пегматитов Малханского поля. Примечательно, что даже непродуктивные (без миарол и редкометалльной минерализации) калишпатовые пегматиты в районе жилы Водораздельная оказываются отчетливо аномальными по содержаниям Li в КПШ в сравнении с любыми пегматитами поля, кроме уже упоминавшихся пегматитов уч. Луковый. Последние по отношению Rb/Cs аналогичны пегматитам других участков, где миаролы отсутствуют. В пегматитах же района жилы Водораздельная происходит прогрессирующее обогащение КПШ Rb относительно Cs.
Таким образом, редкие щелочи в КПШ - это наиболее чуткие индикаторы полезной минерализации в пегматитах Малханского и Мензинского полей.
1.2. Плагиоклаз
В Малханском поле плагиоклаз наряду с КПШ присутствует в пегматитах всех типов, в различных их структурных разновидностях: мелкозернистых эндоконтактовых оторочках, участках (в зонах) неравнозернистого, графического, неяснографического, пегматоидного строения, а также в поздних около-миароловых комплексах и в миаролах.
Состав плагиоклаза в пегматитах поля варьирует от олигоклаза № 24 до альбита № 1-4. Резко преобладают олигокпааы № 14-18. Олигоклаз обычно белый, иногда со светло-розовым оттенком, во многих случаях визуально отличается от КПШ лишь с большим трудом. Вблизи зон с полихромным турмалином и лепидолитом олигоклаз приобретает слабый бледно-голубоватый оттенок, все более приближаясь по составу к альбиту. В продуктивных зонах пегматитов широко развиты альбиты: сахаровидный, мелкопластинчатый и клевеландит. Между ними наблюдаются взаимопереходы. Клевеландит развивается преимущественно в миаролах и вблизи них. Цвет его изменяется от бледно-желтовато-белого до голубовато-зеленого. Голубовато-зеленые тона характерны и для альбита. Более ранняя генерация плагиоклаза наряду с КПШ может замещаться альбитом, чаще всего сахаровидным.
Альбит высоких номеров служит главным породообразующим минералом пегматитов неравнозернистой, неяснографической структуры в правом борту р. Чикой.
В Ямаровском поле плагиоклаз в качестве породообразуюшего минерала постоянно присутствует в составе аплитовидных и неяснографических участков пегматитов, редко в прожилках и участках альбитизации. Преобладают альбиты № 5-10, иногда основность плагиоклаза повышается до олигокпаза № 11-12.
В непродуктивных калишпатовых пегматитах Мензинского поля плагиоклаз отмечается спорадически лишь в участках альбитизации. Но в жиле Водораздельная альбит - главный породообразующий минерал, присутствующий практически во всех зонах и минеральных комплексах от внешней мелкозернистой кварц-альбитовой с шерлом зоны до щеток клевеландита в миаролах. Широко распространен альбит и на других участках поля в жилах с редкометалльной минерализацией, но без миарол.
Химический состав плагиоклазов наиболее детально изучен в пегматитах Малханского поля.
Вариации Si и Аl незначительны. В качестве постоянной примеси в плагиоклазе присутствует K. Содержания K2О варьируют в интервале 0,2-1,0 мас. %. Для плагиоклаза из непродуктивных пегматитов характерен несколько более высокий уровень примеси K по сравнению со слабо- и высокопродуктивными пегматитами, но различия невелики. "Средняя" основность плагиоклаза ранних минеральных комплексов в большей степени зависит от принадлежности пегматита к определенной жильной серии, чем от его типа и продуктивности. Однако в жильных сериях с ростом продуктивности пегматитов в плагиоклазе наблюдается закономерное снижение доли анортитовой составляющей. Так, в жильной серии уч. Левобережный от непродуктивных через слабопродуктивные тела к высокопродуктивной жиле Западная — 1 "средняя" доля анортита в плагиоклазе снижается от 23 до 13 % (см. табл. 3.3, ан. 6-8). Еще более отчетливо эта закономерность проявлена в самих высокопродуктивных телах, где от флангов к продуктивным частям, а в последних от контактов к центру доля анортита в плагиоклазе ранних комплексов снижается до 10-8 %, достигая 4—1 % в альбитах из поздних комплексов и миарол.
Во всех плагиоклазах присутствует примесь MgO (0,03-0,07 %). Существенны, но незакономерны вариации содержаний Fе2О3 в плагиоклазе ранних минеральных комплексов пегматитов - от 0,07 до 0,27 %. Но минимальная примесь Fе2О3 характерна для поздних кпевепандитов: 0,04-0,05%, Во всех плагиоклазах установлено сопоставимое с КПШ количество П.п.п.: от 0,11 до 0,48 %.
Содержания Ва в нем на порядок ниже,чем в КПШ (24-135 г/т), a Sr несколько выше - 50-287 г/т. Тенденции поведения Ва и Sr в плагиоклазе те же, что и в КПШ. От непродуктивных к высокопродуктивным пегматитам их содержания снижаются в 2-4 раза. Однако устойчиво высокий уровень концентраций В а и Sr характерен лишь для непродуктивных тел, тогда как в слабо- и высокопродуктивных телах наблюдаются широкие вариации содержаний этих элементов.
Содержания редких щелочей в плагиоклазе, аналогично КПШ, увеличиваются от непродуктивных к высокопродуктивным пегматитам независимо от типа последних. Отличия заключаются лишь в том, что по сравнению с КПШ Rb и Cs концентрируются в плагиоклазе соответственно в 100 и 10 раз слабее. Содержания Li в нем, так же как и в КПШ, варьируют исключительно широко: от "следов" до 400 г/т и более. По сравнению с непродуктивными пегматитами в слабопродуктивных телах концентрации Li возрастают в 2-3 раза, а в высокопродуктивных - в 8-9 раз. Аналогично КПШ, в плагиоклазе из высокопродуктивных тел концентрации Li закономерно увеличиваются от флангов к их продуктивным зонам. Наиболее показательный пример - жила Моховая. Вместе с тем следует отметить, что клевеландиты из миарол и поздних комплексов вблизи них бывают как обогащенными Li (70-240 г/т), так и очень бедными этим элементом (Сл,- 18 г/т). Средние уровни содержаний Li в плагиоклазе и КПШ из одного пегматита близки. Как и для КПШ, значимые различия по содержаниям редких щелочей между плагиоклазами из ранних структурных разновидностей в одной и той же части пегматитового тепа не устанавливаются.
Плагиоклазы из пегматитов Ямаровского поля и южных окрестностей Малханского поля по содержаниям редких щелочей очень близки непродуктивным пегматитам Малханского поля: Li - 12-34 г/т, Rb- 4-8, Cs-Сл.-3 г/т.
Для плагиоклазов Мензинского поля имеется лишь ограниченное количество данных о содержании в них щелочных элементов. Плагиоклазы жилы Водораздельная отличаются от плагиоклазов непродуктивных (без миарол) тел на том же участке повышенными средними содержаниями Na. Иначе ведут себя Li, Rb и Cs. Средние содержания Li в плагиоклазах жилы Водораздельная по сравнению с телами без миарол возрастают в 4,5, Rb — в 5,3, а Cs - в 8 раз. Содержания Li в плагиоклазах из жилы Водораздельная несколько выше, чем из слабопродуктивных тел в Малханском поле, а содержания Rb и Cs - в 2,5-3 раза выше, чем в плагиоклазах высокопродуктивных тел этого поля.
1.3. Кварц
В Малханском поле в первичных структурных разновидностях пегматитов кварц обычно светло- или темно-серый, редко молочно-белый, вблизи продуктивных зон пегматитов нередко приобретает характерные дымчатые до "морионовых" тона. Иногда в мелкопегматоидном пегматите встречаются блоковые выделения (до 10 х 15 см) кварца. Лишь в центральной части раздува жилы Западная-1 выделяется собственно кварцевое "ядро" размером 2 х 3 м. Аналогичные "ядра", но меньших размеров встречены в центральных продуктивных зонах жил Солнечная и Светлая. Окраска кварца в таких зонах меняется от молочно-белой (жила Западная-1) до темно-серой или дымчатой (жилы Солнечная и Светлая). Во многих миаролах жил Западная-1, Солнечная и Светлая встречаются хорошо ограненные кристаллы кварца, некоторые из них достигают значительных размеров (до 30-50 см по удлинению и 15-25 см в поперечнике). В ассоциации с полихромным турмалином, клевеландитом и КПШ кварц часто образует друзовые срастания, представляющие несомненный интерес как коллекционное сырье. Кристаллы кварца светло- или водяно-серые, часто прозрачные. В жиле Аметистовая на водоразделе рек Скакунья - Бол. Речка, не содержащей "цветной" турмалин и другие обычно сопутствующие ему камни, обнаружены миаролы с друзами кварца, внешние зоны которых представлены бледно-фиолетовым аметистом.
В пегматитах Ямаровского поля и в окрестностях Малханского и Ямаровского полей кварц, как правило, светло-серый и лишь в редких мелких миаролах Ямаровского попя иногда приобретает дымчатую окраску.
В Мензинском поле по наибольшему разнообразию морфологии выделений и окраски кварца примечательна жила Водораздельная. Кроме светло-серого кварца различных кварц-полевошпатовых структурных разновидностей в центральной ее части обнаружена мономинеральная кварцевая зона (ядро) сложной формы, большая часть которой представлена сотовым и полосчатым кварцем. В последнем отдельные участки представлены полупрозрачным кварцем. Периферическая часть ядра сложена молочно-белым кварцем. В миаролах преобладают кристаллы бесцветного и бледно-дымчатого прозрачного кварца, реже встречаются светло-дымчатые кристаллы или зоны в них.
Геохимические особенности кварца изучены только в пегматитах Малханского поля. В качестве постоянных примесей в кварцах присутствуют Li, Rb и Cs. Тенденция поведения редких щелочей та же, что и в полевых шпатах. Кварцы высокопродуктивных жил, особенно из поздних комплексов вблизи миарол, в среднем в 2-4 раза обогащены Li, Rb и Cs по сравнению с образцами из непродуктивных и слабопродуктивных пегматитов. Последние же по среднему содержанию этих элементов в кварцах практически не различаются. Кварц обычно обогащен включениями реликтов минералообразующих сред. В вытяжках обнаружены K+, Na+, Li+, Ca2+, Mg2+, HCO3–, С1–, F–. В процессе эволюции пегматитов параллельно с ростом их продуктивности в вытяжках возрастают концентрации большинства перечисленных ионов (кроме Ca2+ и С1– ), достигая максимума в поздних лепидолит-апьбитовых комплексах, а затем обычно несколько снижаются в кристаллах кварца из миарол. Из анионов такое поведение наиболее характерно для НСО3, из катионов - для Li+. Концентрации Li+ в водных вытяжках из кварцев высокопродуктивных тел по сравнению с непродуктивными телами возрастают на один-два порядка.