Месторождения-главная | Карта России | Новый Мир Камня | Минералы | Советы | Ссылки | Магазин |
Геология региона
Общее геологическое строение региона обусловлено контактом осадочных пород сибирской платформы с архейскими породами саянской складчатой области.
Флогопитовое месторождение Слюдянки находится на юго-западном берегу оз. Байкал. Оно известно с XVIII в. Первые российские землепроходцы, осваивавшие побережье Байкала, обнаружили здесь многочисленные образцы минералов, поражавшие своей красотой. Вскоре началось их планомерное изучение. Акад. К. Г. Лаксман (1737— 1796), исследовавший полезные ископаемые Восточной Сибири, открыл здесь байкалит (диопсид) и лазурит. Байкалит, правда, был принят им за разновидность апатита, но известный русский химик акад. Т. Е. Jloвиц (1757—1804) в начале прошлого века путем разложения образца, полученного от Лаксмана, установил его подлинный химический состав.
Район Слюдянского месторождения, по данным Б. М. Роненсон (1960), приурочен к мощному поясу верхнепротерозойских и нижнепалеозойских складчатых толщ, окаймляющих с юга Сибирскую платформу. В составе этих толщ находится и так называемая слюдянская свита, которая территориально слагает район флогопитового месторождения. Слюдянская свита является нижней частью стратиграфического разреза юго-западного Прибайкалья. Она сложена ритмически переслаивающимися глубоко метаморфизованными осадочными пластами лейкократовых биотитовых, пироксено-биотитовых и пироксено-амфибюловых гнейсов, мраморов и доломитов.
Каждый ритм в ней представляет собой чередование (снизу верх) прослоя карбонатных пород, пироксеновых гнейсов, биотитовых гнейсов и биотито-гранатовых гнейсов. Чередование обусловлено, по всей вероятности, ритмичным колебанием дна докембрийского моря. Слюдянская свита в нижней и верхней частях своих сложена мраморами и доломитами. Средняя часть ее образована переслаивающимися, сравнительно маломощными пластами гнейсов. Между ними заключены пропластки кальцифиров— метаморфизованных карбонатных пород. Общая видимая мощность свиты — 2700 м. Мощность же средней, гнейсовой, подсвиты 350 м. К последней, однако, приурочены почти все флогопитовые жилы месторождения. Слюдянская свита имеет среднеархейский возраст. Она согласно перекрывается верхнеархейской харагольской свитой, сложенной диопсид-актинолитовыми сланцами.
Магматические породы в районе месторождения представлены: наиболее древними дайками глубоко метаморфизованных габбро-диабазов, жильными телами сиенитов, сиенит-диоритов и монцонитов и самыми молодыми кислыми породами — аляскитовыми и пегматоид-ными гранитами. Последние часто сопровождаются пегматитами. Пегматиты секут все породы месторождения. Позже образуются лишь зоны метасоматически измененных флогопитоносных пород, собственно фло-гопитовые жилы и кварц-анкеритовые прожилки. Метасоматические флогопитоносные тела образовались при замещении кристаллических сланцев вдоль зон тектонических нарушений. Иногда они развиваются по контакту гнейсов с карбонатными или диопсидовыми породами.
Основным же типом промышленных флогопитовых жил являются лестничные жилы. Имея простирание, нормальное к простиранию гнейсов, эти жилы секут породы так, что в плане кажутся ступенями лестницы. Флогопитовые жилы имеют среднюю длину около 18 м и мощность до 0,7 м. Они строго параллельны между собой и имеют крутое падение. Протяженность жил по падению раза в два больше протяженности по простиранию. Минеральный состав их: диопсид, скаполит, паргасит, флогопит, кальцит, апатит, бариевый полевой шпат (гиалофан). Центральная часть жил, как правило, сложена кальцитом и апатитом. В пустотах выщелачивания часто видны переотложенный кальцит и цеолиты.
Схематическое строение
жилы показано на рис. 44. Нередко жилы сложены лишь
диопсидом, скаполитом и кальцитом. Геологическую историю района Слюдянки в целом в общих чертах можно представить следующим образом. В архейское время Прибайкалье было занято морем. На дне его происходило нормальное отложение осадков. Последующие диагенез и региональный метаморфизм превратили эти осадки в кристаллически-слоистые породы — гнейсы и мрамора. Еще позже произошло внедрение в гнейсовую толщу основных пород — габбро-диабазов, затем — щелочных и кислых пород главной стадии кристаллизации. |
Интрузивная деятельность завершилась кристаллизацией пегматитов. В послеархейское время произошло глубокое метасоматическое преобразование пород поднимающимися пост-магматическими растворами. В результате этого взаимодействия произошло образование флогопитовых жил.
Представления о генезисе флогопитового месторождения Слюдянки весьма разнообразны. Они отражают большую сложность и своеобразие условий образования флогопитовых жил.
С. С. Смирнов (1928), один из первых исследователей Слюдянки, полагал, что флогопитовые жилы — трещинные конкреционные образования, выполненные последовательно отложившимися минералами из газоводных растворов, метаморфизовавших вмещающие породы. Порядок выделения минералов: диопсид, полевой шпат, роговая обманка, скаполит, флогопит, апатит, кальцит.
П. П. Пилипенко (1930), возглавлявший коллектив московских минералогов ВИМСа, также пришел к заключению, что кальцит-флогопитовые жилы — пневматолитические образования. Они возникают вокруг интрузий пегматитов в результате взаимодействия последних с вмещающими пироксеновыми гнейсами.
А. Е. Ферсман (1940) рассматривал флогопитовые жилы как магматические пегматиты крайнего типа, возникающие при выполнении тектонических трещин продуктами взаимодействия пегматитового расплава карбонатов на глубине. Он отрицал непосредственное участие боковых пород в процессе выполнения жильных трещин.
П. В. Калинин (1939), давший наиболее полное описание слюдянских минералов, пришел к выводу, что образование флогопитовых жил связано с надкритическими пневматолитовыми растворами, богатыми щелочами и легколетучими компонентами, вступавшими в химическое взаимодействие с боковыми породами. О последнем можно судить по мощным контактным зонам вокруг флогопитовых жил. Пневматолитовые растворы возникли в результате магматической дифференциации гранитной магмы, являясь определенным этапом развития остаточного расплава. Поэтому флогопитовые жилы следует считать контактово-пневматолитовыми образованиями.
По мнению П. В. Калинина, в собственно пневматолитовую фазу при температуре 600—400° произошла кристаллизация диопсида, скаполита и главной массы флогопита; в газовую стадию, связанную постепенным переходом с предыдущей, при температуре 400—200°, выделились остатки “гидратированного” флогопита, главная масса кальцита и апатит; после перерыва, в гидротермальную стадию, при температуре ниже 200° происходило отложение вторичного кальцита и корок цеолита.
Начиная с 1933 г., флогопитовые месторождения Слюдянки изучал Д. С. Коржинский (1947). Как уже говорилось выше, ему принадлежит создание оригинальной гипотезы биметасоматического генезиса флогопитовых месторождений архея Прибайкалья. Суть этой гипотезы изложена им следующим образом: “В местах усиленной циркуляции постмагматических растворов, в условиях высокой температуры (но уже после раскристаллизации пегматитов) происходит метасоматическое взаимодействие доломитов с боковыми или внедрившимися в них кристаллическими породами. При этом взаимодействии полевошпатовые породы в силу их химической неравновесности с доломитом (при высокой температуре), поглощают из доломита магний и кальций, замещаясь диопсид-скаполитовыми и паргаситовыми (при высоком содержании железа), а затем диопсид-флогопитовыми породами. Флогопит при этом образуется за счет замещения и незначительного переотложения алюмосиликатовых пород. Доломиты, в свою очередь, поглощают из этих пород кремнезем и отчасти железо, замещаясь зелеными диопсидовыми д породами. Взаимодействие это происходит как вдоль контактов, так и вдоль трещин; крупной промышленной величины кристаллы флогопита . достигают главным образом в последнем случае, т. е. в трещинных '' метасоматических жилах. Постмагматические растворы играют при этом главным образом роль связующей среды, дающей возможность протекать процессам взаимодействия путем диффузии элементов. Но, кроме того, они доставляют и уносят некоторые более легко растворимые (наиболее подвижные) элементы. Образование всех зон замещения и всех главных минералов самих флогопитовых жил (кальцит, флогопит, апатит, диопсид, скаполит) происходит одновременно, при одной и той же температуре”.
“Изучение всего комплекса пород... и мегасоматических явлении— пишет далее Коржинский, — показывает отсутствие ... привноса из постмагматических растворов или "флюидов" глинозема, магния или кальция, а потому и отложение кальцит-флогопитовых жил непосредственно из таких растворов или флюидов представляется неве- роятным... Образование минералов флогопитовых жил и их зальбанд -флогопита, диопсида, скаполита — обычно для контактов доломитов с полевошпатовыми породами, где они имеют реакционный метасоматический характер и обладают тем же зональным строением, что и в зальбандах флогопитовых жил. Наличие всех переходных членов и глубокое сходство во всех деталях строения заставляют рассматривать промышленные флогопитовые месторождения как реакционные образования, непосредственно связанные с доломитами”.
Сопоставляя свои наблюдения с выводами предыдущих исследователей (С. С. Смирнова, Б. А. Гаврусевич, П. П. Пилипенко и др.), Д. С. Коржинский заключает:
1. “Флогопитовые месторождения возникают в результате метасо-матического взаимодействия алюмосиликатовых пород с доломитами и потому пространственно должны всегда быть непосредственно связаны с доломитами или чаще с заместившими их диопсидовыми породами. Такая пространственная связь подтверждается на всех месторождениях флогопита, но, с точки зрения Б. А. Гаврусевича, П. П. Пилипенко и П. В. Калинина, она случайна и необязательна.
2. Зональность зальбанд флогопитовых жил является зональностью метасоматической, все эти зоны: 1) диопсид + скаполит, 2) флогопит, 3) апатит+кальцит—растут одновременно, при одной и той же температуре. По обычным представлениям зональность объясняется последовательностью отложения при падающей температуре.
3. При образовании флогопитовых жил месторождений привнос и
вынос возможны лишь для наиболее подвижных компонентов, которыми здесь являются Н2O, СO2, щелочи, SO3 и некоторые другие. Менее подвижные составные части флогопита (MgO, SiO4, А1203) со стороны не привносятся и для его образования должны присутствовать во взаимодействующих породах. Поэтому образование флогопита возможно не во всех породах, а только в достаточно богатых глиноземом, что отчасти отмечалось уже С. С. Смирновым, П. П. Пилипенко, П. В. Калининым.Рекомендую также прочесть статью Е.П.Васильева, В.Н.Вишнякова, Л.З.Резницкого.