Гранат — R2+3 R3+2 [SiO4]3, где R2+ — Mg, Fe, Mn, Ca; R3+ — Al, Fe, Cr. —минерал пегматитовых и гидротермальных жил, контактовометасоматических и метаморфических пород, а также глубинных и эффузивных разностей изверженных пород различного состава.
Содержание граната в породах довольно непостоянно. Оно связано как с их астрохимическими особенностями, так и со степенью измененное их поздними процессами. В гранитоидах минимальные его содержания характерны для основных, в том числе и гибридных, разностей, а максимальные — для лейкократовых и аляскитовых гранитов. Сопровождающие граниты аплиты и особенно пегматиты содержат граната и 8-1 Г раз больше, чем материнский гранит. Процессы изменения гранитоидов, главным образом позднемагматическая грейзепизация, также ведут к увеличению содержания этого минерала. Например, в двуслюдяных гранитах граната в 3 раза больше, чем в биотитовых разностях. Особенно велико содержание граната в докембрийских гранитах. В красных гранитах Украины оно достигает 30 кг/т, а в чудновобердичевских — М кг/т, что объясняется специфическими условиями формирования этих гранитов, в частности гранитизацией богатых гранатом гнейсовых толщ.
Гранат в гранитах встречается в форме неправильных выделений, округлых зерен, хорошо образованных кристаллов, различающихся своей окраской и огранкой. Форма кристаллов в значительной мере определяется особенностями химизма среды, в которой происходила их кристаллизация. Так, гранаты из пород, богатых кальцием, железом и магнием, имеют преимущественно форму ромбододекаэдра, а из пород, богатых алюминием,— тетрагонтриоктаэдра. Например, у кристаллов из биотитроговообманковых и биотитовых гранитов преобладает форма ромбододекаэдра, иногда усложненного гранями тетрагонтриоктаэдра. В более кислых гранитах (лейкократовых и двуслюдяных) развивается гранат тетрагонтриоктаэдрического облика, особенно типичный для пегматитов и аплитов.
Широко распространено мнение, что присутствие граната в гранитах обязано ассимиляции чуждого материала. Однако изучение своеобразия формы, окраски и особенно химического состава граната убеждает в том, что его возникновение в граните может быть следствием различных причин.
Существование гранатов магматического происхождения убедительно подтверждается наличием их порфировых вкрапленников и в неизмененной стекловатой или фельзитовой основной массе кислых эффузивов. В биотитовых гранитах, не несущих заметных следов ассимиляции или метасомаптческих изменений, гранат состоит главным образом из альмандинового (в среднем 62%) и спессартинового (28%) компонентов. Содержание остальных весьма незначительно, пиропового, например, всего 4,2%. Появление в породах граната альмандинспессартинового состава непосредственно связано с кристаллизацией гранитного расплава. Образующиеся при этом бледно-розовые его кристаллы обычно изотропны, а их взаимоотношения с породообразующими минералами позволяют говорить о магматическом или позднемагматическом времени их выделения.
С процессами метасоматического изменения гранитов часто связано образование ряда новых минералов, в том числе и граната, значительно отличающегося от магматического составом, и в первую очередь повышенным содержанием марганца, что сильно приближает его к гранатам из пегматитов. Кроме того, метасоматический гранат двуслюдяных и мусковитовых гранитов содержит в среднем больше спессартинового (36%) и меньше альмандинового (55%) и пиропового (4%) компонентов. Помимо высокого содержания марганца и своеобразной скелетной формы кристаллов, свидетельствующей об их метасоматическом развитии за счет полевых шпатов, у метасоматического граната часто отмечаются анизотропность и зонарное строение кристаллов.
Ассимиляция вмещающих пород, как правило, не приводит к обогащению гибридных гранитов гранатом. В тех же случаях, когда это имеет место, наблюдаются различия в составе гранатов гибридных пород. Такие гранаты характеризуются более высоким содержанием! титана (0,5—0,7 вместо обычных 0,1—0,2%), а также’ кальция, количество которого в отдельных случаях может достигать 32,5% по сравнению с 0,7—4,5% в гранате из негибридизированных гранитов. В то же время содержание марганца в них понижено, и количество спессартинового компонента составляет в среднем 5%.
Итак, вполне определенно установлено, что в гранитоидах гранат — образование полингенное. Он может быть магматическим, контаминационным или метасоматическим. Во всех случаях о происхождении граната можно судить по его составу. Гранаты жильных пород, аплитов и пегматитов отличаются от гранатов гранитов значительно меньшим содержанием магния и большим марганца. В ультраосновных и основных породах встречаются гранаты, богатые никелем, хромом и магнием, а в щелочных породах — титаном. В гранатах кислых пород преобладает марганец, причем в интрузивных его больше, чем в эффузивных.
В акцессорных гранатах присутствуют элементы примеси, содержание которых в значительной мере определяется физико-химическими особенностями среды минералообразования. Это вольфрам, итрий, скандий, олово, редкоземельные элементы, германий, молибден, концентрация которых в гранате достигает 20—60 г/т. Для них гранат может рассматриваться как надежный минерал-индикатор.
Сравнение количества редких элементов в гранатах гранитов и в сопровождающих их жильных породах показывает, что в процессе дифференциации гранитной магмы обычно наблюдается накопление в ее дифференциалах тантала, иттрия, вольфрама, цинка, германия, что обусловливает их повышенное содержание в гранате пегматитов.
Количество рудных и редких элементов в гранате неодинаково в петрохимически различных типах гранитоидов. Так, более железистый гранат биотитовых гранитов содержит много элементов, геохимически близких к железу и титану,— цирконий, молибден, медь, цинк, ванадий, хром, в то время как более марганцевый гранат лейкократовых гранитов обогащен по сравнению с гранатом биотитовых гранитов иттрием, скандием, редкоземельными элементами. В 3—4 раза богаче этими элементами поздние марганцевые гранаты пегматитов.
Возможность использования граната в качестве индикатора рудоносности основывается на том, что состав граната достаточно точно отражает геохимические особенности вмещающих пород, в том числе и их возможную металлоносность. В гранатах гранитоидов, с которыми связаны оловянные, молибденовые или вольфрамовые рудопроявления, постоянно содержится, и нередко в повышенных количествах, олово, молибден или вольфрам. В гранате не рудоносных гранитов эти элементы присутствуют спорадически и их мало. Содержание олова в гранатах оловоносных гранитов Северо-Востока СССР в 2 раза, а молибдена в гранатах молибденоносных гранитов Дальнего Востока в 45 раз превышает среднее для этого минерала. Наблюдается накопление олова в гранате из кварцевых жил и скарнов. По этой его особенности можно судить о степени рудоносности постмагматических растворов, она, по-видимому, имеет более общий характер, так как гранаты скарноворедкометалльных и скарново-железорудных месторождений различаются между собой по составу, что может служить индикатором на редкометалльное и железорудное оруденение в скарнах.
Особенности состава граната могут быть использованы при предварительной оценке перспектив рудоносности пегматитов. Так, повышенное содержание иттрия наблюдается в спессартинах тех пегматитовых жил, которые содержат ксенотим, фергюсонит и другие иттриевые минералы. Высокие содержания тантала и ниобия наблюдаются в гранатах лейкократовых, биотитовых и двуслюдяных гранитов, являющихся материнскими для редкометалльных пегматитов танталового ряда.
Содержания редких элементов в гранате гранитов разного происхождения отражают геохимические особенности исходных осадочно-метаморфических пород или магм, давших начало гранитам. Так, более низкие, чем в ортогнейсах, содержания иттрия и более высокие скандия, хрома, никеля, ванадия в гранате парагнейсов свидетельствуют о наследовании им геохимических черт осадочно-метаморфических толщ.
Состав граната может указывать на происхождение включающей его породы. Например, чудновобердичевские гранцты Украины характеризуются* значительными концентрациями граната (до 47,3 кг/т) с низким содержанием MnO (0,26%) и высоким MgO (5,44%). Такой состав существенно отличает этот гранат от граната магматических гранитов и сильно сближает его с гранатом вмещающих плагиогнейсов. А поскольку из общей массы встречающегося в чудновобердичевских гранитах циркона 80—90% приходится па долю его окатанных зерен, можно предположить, что эти граниты возникли в результате метасоматического преобразования гнейсовой толщи, реликтами которой являются зерна магнезиального граната и окатанного циркона.
Гранат щелочных пород, богатых титаном и цирконием, характеризуется высоким содержанием этих элементов. В основных породах гранат довольно обычный акцессорный минерал. Его состав, в частности обогащенность хромом, магнием и обедненность редкими элементами, подчеркивает геохимические особенности пород.
Показаны сообщения с ярлыком ювелирная промышленность. Показать все сообщения
Показаны сообщения с ярлыком ювелирная промышленность. Показать все сообщения
воскресенье, 8 апреля 2012 г.
суббота, 31 марта 2012 г.
Минерал Циркон.
Циркон ZrSiO4 — один из наиболее широко распространенных акцессорных минералов различных пород. Изверженных породах он обычно встречается в виде кристаллов нескольких генераций. Следовательно, время выделения этого минерала было весьма растянуто и охватывало как самые ранние, так и самые поздние этапы становления соответствующих массивов.
В гранитных интрузивах, например, наиболее ранние генерации циркона представлены мелкими бесцветными или бледно-окрашенными, слаборадиоактивными и лишенными включений сложно-ограненными кристаллами. Циркон более поздних генераций образует крупные темноокрашенные до непрозрачных, с многочисленными включениями, просто ограненные кристаллы.
Благодаря широкой распространенности, механической прочности, значительной химической стойкости, разнообразию форм, окраски и состава циркон относится к числу наиболее благоприятных минералов, которые можно использовать при решении различных петрологических вопросов.
Форма кристаллов — одна из наиболее отличительных особенностей этого минерала. Она вообще весьма разнообразна и обусловлена комбинацией различных граней. В гранитах кристаллы циркона мы обнаруживаем преимущественно в виде комбинаций призм и дипирамид. Их различное развитие или отсутствие некоторых из них и создает все наблюдающееся разнообразие форм кристаллов циркона.
Щелочная среда оказывает определенное влияние на форму циркона. В процессе альбитизации гранитов образуются цирконы с развитой призматической гранью (100). В то не время в цирконах из пород, богатых калием (щелочные сиениты, аляскиты, микроклинизированные граниты), преобладает призматическая грань (110).
Важной характеристикой кристаллов циркона служит их удлинение (отношение длины к ширине), величина которого связана с особенностями химизма или происхождения породы, включающей этот минерал. Установлено, что цирконы из интрузивных гранитов представлены призматическими кристаллами с коэффициентом удлинения больше 2, в то время как цирконы из осадочных пород обычно округлые и поэтому характеризуются коэффициентом удлинения преимущественно меньше 2. Быстрое охлаждение приводит к появлению, хотя и мелких, по более удлиненных кристаллов, что характерно для жильных пород и кислых эффузивов.
Некоторые исследователи считают, что граниты не магматического, или, как их еще называют, автохтонного, происхождения могут содержать зерна циркона, заимствованные из осадков, которые в силу окатанности их должны обладать меньшим удлинением, чем обычные идиоморфные призматические кристаллы магматического циркона. Однако в этих целях более правильно использовать не коэффициент удлинения, а степень окатанности кристаллов.
Известным доказательством осадочной природы округлых зерен циркона может являться либо их более древний возраст, либо отсутствие сходства между кривыми частот удлинения идиоморфных кристаллов и округлых зерен, что указывает на ксеногенную природу последних. Естественно поэтому предположить, что наличие большого количества окатанных зерен циркона в породах изверженного облика может указывать на их первоначально осадочную природу или на участие осадочного материала в процессе их формирования, т. е. па ассимиляцию. Изучение окатанных цирконов, являющихся ксенокристаллами, очень важно еще и потому, что определение по ним возраста включающей их изверженной породы может привести к заведомо завышенным данным и к неправильным выводам.
Состав циркона, несмотря па его простую структуру, довольно своеобразен. В нем содержится целый ряд элементов, способных замещать четырехвалентный цирконий: уран, торий, гафний, ниобий, тантал, иттрий, редкоземельные элементы, скандий и др. По сравнению с другими элементами они концентрируются в цирконе в наиболее значительной степени, и именно для них циркон может рассматриваться как надежный минерал индикатор. Их содержания иногда столь значительны, что обогащенные этими элементами разновидности циркона получили специальные названия: богатые ураном — малаконы и циртолиты, ниобием — наэгиты, гафнием — альвиты, редкими землями — ямагутилиты и т. п. Наиболее часто подобные разновидности встречаются в пегматитах.
В цирконах метасоматических измененных гранитов увеличивается содержание гафния, в результате чего величина отношения Zr/Hf значительно уменьшается. При калиевом метасоматозе разница в миграционной способности циркония и гафния проявляется более резко, чем при натриевом, в связи, с чем и величина отношения Zr/Hf становится минимальной.
Определенным образом изменяется и состав редкоземельных элементов. Если цирконы измененных гранитов характеризуются комплексным составом редких земель с преобладанием иттриевой грунты, то цирконы альбитизированных гранитов, представленные бурой циртолитовой разностью, обладают селективно иттриевым составом редких земель.
Использование циркона как индикатора рудоносности основывается па том, что иногда устанавливается связь между повышенным содержанием в нем олова, молибдена, вольфрама, ниобия, тантала и соответствующей рудоносностью гранитоида. Например, в цирконе из рудоносных гранитов повышено содержание олова, вольфрама и молибдена, что может рассматриваться как признак потенциальной оловоносности магматического очага.
В цирконе гранитов среднее содержание ниобия составляет 234 г/т; в цирконе редкоземельных гранитов оно возрастает до 1190 г/т. То же можно сказать и о тантале: его среднее содержание в цирконе гранитов составляет 55 г/т и достигает максимума (5002 г/т) в цирконе литиево-слюдистых редко метальных гранитов.
В гранитных интрузивах, например, наиболее ранние генерации циркона представлены мелкими бесцветными или бледно-окрашенными, слаборадиоактивными и лишенными включений сложно-ограненными кристаллами. Циркон более поздних генераций образует крупные темноокрашенные до непрозрачных, с многочисленными включениями, просто ограненные кристаллы.
Благодаря широкой распространенности, механической прочности, значительной химической стойкости, разнообразию форм, окраски и состава циркон относится к числу наиболее благоприятных минералов, которые можно использовать при решении различных петрологических вопросов.
Форма кристаллов — одна из наиболее отличительных особенностей этого минерала. Она вообще весьма разнообразна и обусловлена комбинацией различных граней. В гранитах кристаллы циркона мы обнаруживаем преимущественно в виде комбинаций призм и дипирамид. Их различное развитие или отсутствие некоторых из них и создает все наблюдающееся разнообразие форм кристаллов циркона.
Щелочная среда оказывает определенное влияние на форму циркона. В процессе альбитизации гранитов образуются цирконы с развитой призматической гранью (100). В то не время в цирконах из пород, богатых калием (щелочные сиениты, аляскиты, микроклинизированные граниты), преобладает призматическая грань (110).
Важной характеристикой кристаллов циркона служит их удлинение (отношение длины к ширине), величина которого связана с особенностями химизма или происхождения породы, включающей этот минерал. Установлено, что цирконы из интрузивных гранитов представлены призматическими кристаллами с коэффициентом удлинения больше 2, в то время как цирконы из осадочных пород обычно округлые и поэтому характеризуются коэффициентом удлинения преимущественно меньше 2. Быстрое охлаждение приводит к появлению, хотя и мелких, по более удлиненных кристаллов, что характерно для жильных пород и кислых эффузивов.
Некоторые исследователи считают, что граниты не магматического, или, как их еще называют, автохтонного, происхождения могут содержать зерна циркона, заимствованные из осадков, которые в силу окатанности их должны обладать меньшим удлинением, чем обычные идиоморфные призматические кристаллы магматического циркона. Однако в этих целях более правильно использовать не коэффициент удлинения, а степень окатанности кристаллов.
Известным доказательством осадочной природы округлых зерен циркона может являться либо их более древний возраст, либо отсутствие сходства между кривыми частот удлинения идиоморфных кристаллов и округлых зерен, что указывает на ксеногенную природу последних. Естественно поэтому предположить, что наличие большого количества окатанных зерен циркона в породах изверженного облика может указывать на их первоначально осадочную природу или на участие осадочного материала в процессе их формирования, т. е. па ассимиляцию. Изучение окатанных цирконов, являющихся ксенокристаллами, очень важно еще и потому, что определение по ним возраста включающей их изверженной породы может привести к заведомо завышенным данным и к неправильным выводам.
Состав циркона, несмотря па его простую структуру, довольно своеобразен. В нем содержится целый ряд элементов, способных замещать четырехвалентный цирконий: уран, торий, гафний, ниобий, тантал, иттрий, редкоземельные элементы, скандий и др. По сравнению с другими элементами они концентрируются в цирконе в наиболее значительной степени, и именно для них циркон может рассматриваться как надежный минерал индикатор. Их содержания иногда столь значительны, что обогащенные этими элементами разновидности циркона получили специальные названия: богатые ураном — малаконы и циртолиты, ниобием — наэгиты, гафнием — альвиты, редкими землями — ямагутилиты и т. п. Наиболее часто подобные разновидности встречаются в пегматитах.
В цирконах метасоматических измененных гранитов увеличивается содержание гафния, в результате чего величина отношения Zr/Hf значительно уменьшается. При калиевом метасоматозе разница в миграционной способности циркония и гафния проявляется более резко, чем при натриевом, в связи, с чем и величина отношения Zr/Hf становится минимальной.
Определенным образом изменяется и состав редкоземельных элементов. Если цирконы измененных гранитов характеризуются комплексным составом редких земель с преобладанием иттриевой грунты, то цирконы альбитизированных гранитов, представленные бурой циртолитовой разностью, обладают селективно иттриевым составом редких земель.
Использование циркона как индикатора рудоносности основывается па том, что иногда устанавливается связь между повышенным содержанием в нем олова, молибдена, вольфрама, ниобия, тантала и соответствующей рудоносностью гранитоида. Например, в цирконе из рудоносных гранитов повышено содержание олова, вольфрама и молибдена, что может рассматриваться как признак потенциальной оловоносности магматического очага.
В цирконе гранитов среднее содержание ниобия составляет 234 г/т; в цирконе редкоземельных гранитов оно возрастает до 1190 г/т. То же можно сказать и о тантале: его среднее содержание в цирконе гранитов составляет 55 г/т и достигает максимума (5002 г/т) в цирконе литиево-слюдистых редко метальных гранитов.