07.04.2021

Формационные типы месторождений листового мусковита


Все промышленные месторождения крупнолистового мусковита принадлежат к геологической формации гранитных пегматитов, которая делится на четыре рудных формации: кварц-полевошпатовых, мусковитовых, редкометальных и хрусталеносных пегматитов. В различных количествах мусковит встречается в пегматитах всех рудных формаций, но промышленные концентрации высококачественной листовой слюды образуются только в пегматитах мусковитовой формации.

Пегматиты, принадлежащие к мусковитовой формация, в свою очередь делятся на несколько формационных типов (табл. 49) по тому же принципу, что и рудные формации: кварц-полевошнатовый (керамическо-мусковитовый), мусковитовый, редкометально-мусковитовый и значительно более редкий хрусталеносно-мусковитовый. Особенностью редкометально-мусковитового (и, по-видимому, хрусталеносно-мусковитового) типа является своего рода генетическая двойственность: эти пегматиты могли возникнуть как в результате единого акта образования (что является типичным для керамическо-мусковитового и мусковитового формационных типов), так и в результате наложения на пегматитовые тела более поздней минерализации, связанной с процессами активизации последующих метаморфических циклов. Естественно. что во втором случае их состав и строение определяются, с одной стороны, составом и строением первичных пегматитов и соответственно их принадлежностью к тому или иному формационному типу, а с другой — типом наложенной минерализации. Обычно на кварц-полевошпатовые или мусковитовые пегматиты накладывается минерализация, соответствующая редкометальным формационным типам (альбит, богатый спессартином гранат, акцессорные тантало-ниобаты и берилл).

Пегматиты, образовавшиеся в результате единого процесса, в таблице названы моноциклическими, а претерпевшие повторные преобразования — подициклическими (повторно минерализованными).

Как видно из табл. 49, мусковит высокого качества встречается только в пегматитах мусковитового формационного типа. Керамическо-мусковитовые пегматиты обычно содержат низкокачественный зеленый мусковит, пригодный для изготовления клееной изоляции. В моноциклических пегматитах редкометально-мусковитового формационного типа, как правило, преобладает слюда низкого качества, не всегда пригодная даже для щипки, но в полициклических редкометально-мусковитовых пегматитах, сформировавшихся в результате наложения редкометальной минерализации на пегматиты мусковитового формационного типа, возможно присутствие какой-то части мусковита среднего качества.

Таким образом, деление пегматита на формационные типы является одновременно классификацией их по качеству промышленного мусковита, а также и по размерам его запасов в рудных телах, поскольку наиболее богатыми промышленным мусковитом являются пегматиты мусковитового формационного типа. Обычно пегматиты этого типа входят в качестве составляющего элемента в поля мусковитовой формации наряду с пегматитами керамическо- и редкометально-мусковитового типов.


Промышленные месторождения мусковитовых пегматитов приурочены к породам древних (докембрийских) метаморфических комплексов на щитах и в складчатом обрамлении платформ, метаморфизованным в условиях амфиболитовой фации метаморфизма, — различного рода слюдяным плагио-гнейсам и сланцам. Их возникновение и размещение контролируется следующим набором геологических факторов: возрастом (временем образования), структурным положением, уровнем метаморфизма вмещающих толщ, составом вмещающих толщ. Приведем краткую характеристику каждого из контролирующих факторов.

Возраст. По имеющимся в настоящее время данным стратиграфии и определениям радиологического возраста мусковитовые пегматиты встречаются от архея до позднего протерозоя. Наиболее вероятное время образования самих мусковитовых пегматитов по различным провинциям распределяется следующим образом: Карело-Кольская — 1800—2000 млн. лет, средний протерозой; Мамско-Чуйская — поздний протерозой; Бихарская — 670—960 млн. лет, поздний протерозой; Раджастанская — 580—1100 млн. лет, поздний протерозой; Неллурская — 1570—2000 млн. лет, средний протерозой; Бразильская — 1900—1100 млн. лет, средний протерозой. Кроме того, по отдельным пегматитовым полям имеются определения и более древнего возраста пегматитов: по Mайсорскому (Индия) свыше 2100 млн. лет. Иначе говоря, все основные месторождения крупнокристаллического мусковита возникли в докембрийское время.

Связь с тектоническими структурами. Пять из шести мусковитовых провинций расположены на щитах: Карело-Кольская — на Балтийском щите, Бихарская, Раджастанская и Неллурская — на Индийском щите, Минас-Жерайсская — на Бразильском. Только одна Мамско-Чуйская провинция относится к складчатому обрамлению Сибирской платформы или миогеосинклинальному поясу Байкалид. Пегматитовые провинции приурочены к крупным складчатым структурам. Так, например, Мамско-Чуйская провинция мусковитовых пегматитов, по мнению большинства исследователей, тяготеет к осложненной антиклинальным поднятием осевой части крупного синклинория. Беломорская пегматитовая провинция пространственно совпадает с региональной синклинальной структурой. Раджастанская провинция в Индия вытянута вдоль осевой части Арваллийского антиклинория. Обычно пегматитовые провинции ограничены зонами глубинных разломов.

Структурный контроль пегматитовых полей, так же как и провинций, не однозначен, однако в большинстве случаев поля связаны с положительными (антиформными) структурами типа гнейсовых (или гранито-гнейсовых) куполов. иногда с флексурными перегибами и линейными зонами дизъюнктивных нарушений, накладывающимися на пликативные структуры и в свою очередь контролируемыми анизотропией среды, определяемой составом (механическими свойствами) метаморфической толщи, характером предшествующей деформации и ориентировкой разрывных нарушений по отношению к основным элементам пликативных структур.

Метаморфизм вмещающих пород. Роль этого фактора в распределении и формировании слюдоносных пегматитов изучена наиболее детально. В настоящее время совершенно определенно установлено, что пегматиты мусковитовой формации залегают в породах, метаморфизованных в условиях амфиболитовой фации дистен-силлиманитовой фациальной серии.

Суть связи мусковитовых пегматитов с определенными фациями и фациальными сериями заключается в следующем: 1) в генетической связи мусковитовых пегматитов с процессами метаморфизма, т. е. мусковитовые пегматиты являются производными процессов метаморфизма; 2) в том, что условия становления мусковитовых пегматитов определяются параметрами метаморфизма амфиболитовой фации (по температуре) и дистен-силлиманитовой фациальной серии (по давлению). Они не могут локализоваться в породах более низкой степени метаморфизма, где и давление, и температура были значительно ниже, чем температура консолидации образующего их расплава и процессов образования мусковита, но не локализуются и в породах более высоких фаций, так как здесь температура среды выше температуры кристаллизации расплава и тем более температуры реакций образований мусковита и, следовательно, здесь эти процессы также идти не могут. Благодаря этому существует нижний и верхний предел температур и давлений, между которыми находятся оптимальные условия для образования мусковитовых пегматитов, отвечающие амфиболитовой фации дистен-силлиманитового типа метаморфизма.

Такова в общих чертах наиболее простая схема взаимосвязи процессов пегматито- и мусковитообразования с метаморфизмом вмещающих толщ. Она довольно четко проявляется на уровне пегматитовых провинций или отдельных их частей, по в связи с устойчивостью в докембрийские эпохи условий метаморфизма на значительных расстояниях по латерали не пригодна в таком виде для решения более локальных задач, в частности вопросов контроля пегматитовых полей и выделения наиболее перспективных участков внутри полей. На этом уровне, по-видимому, ведущая контролирующая роль принадлежит литологии и тектонике.

Однако и региональный метаморфический контроль обнаруживается достаточно однозначно только в условиях монометаморфических комплексов, большинство же мусковитовых провинций находится в пределах полиметаморфических и полифациальных комплексов, причем сформировавшие их метаморфические цикли не только предшествовали пегматитообразованию или были синхронны с ним, но также проявлялись и после возникновения пегматитов. В последнем случае очевидная связь пегматитов с определенной фацией и типом метаморфизма часто затушевывается и с трудом поддается расшифровке. Именно этой причиной объясняются описанные в литературе залегания слюдоносных пегматитов в породах, метаморфизованных в самых разных фациях.

Постпегматитовые проявления метаморфизма не только усложняют расшифровку его генетических связей, но, что гораздо более важно, могут резко отрицательно сказаться на качестве мусковита в метаморфизуемых пегматитах. Метаморфические воздействия на мусковит в зависимости от особенностей пострудного метаморфизма проявляются двояко: при наложении повторного метаморфизма прогрессивного типа (верхов амфиболитовой и гранулитовой фаций) п при диафторезе в условиях эпидот-амфиболитовой или зеленосланцевой фация.

Прогрессивный метаморфизм вызывает дегидратацию мусковита и замещение его парагенезисами с участием силикатов алюминия — дистена, силлиманита, андалузита, что резко отрицательно сказывается на качестве мусковита как промышленного сырья. Низкотемпературный диафторез сопровождается альбитизацией, новообразованием спессартинового граната и иногда акцессорной редко метальной минерализацией. Эти процессы, хоть и в меньшей степени, но также отрицательно сказываются на качестве сырья.

Таким образом, метаморфические процессы на всех стадиях возникновения а существования месторождений мусковита контролируют условия появления пегматитообразующего материала, его миграцию, локализацию, становление и пострудные преобразования пегматитов и слюды в них.

Состав вмещающих толщ. Одним из основных параметров, определяющих слюдоносность пегматитов, является состав вмещающих толщ и пород, непосредственно вмещающих пегматитовые тела. Благоприятны для образования мусковитовых пегматитов толщи метаморфизованных осадков, отвечающих по составу глинам, переслаивающимся с аркозами, иногда с мергелями и карбонатными породами, относимые к аспидной и флишоидной формациям. Слюдоносные пегматиты обычно сосредотачиваются в той части разреза. где преобладают апоглинистые образования — гранат-биотитовые, биотит-кианит-гранатовые, двуслюдяные и биотитовые, богатые слюдами плагиогнейсы и сланцы.

Метаморфические породы, вмещающие пегматиты, делятся на благоприятные. неблагоприятные, индифферентные для образования мусковита вообще, и высококачественного в частности. Характер воздействия вмещающих пород на слюдоносность пегматитов определяется их химическим и минеральным составом, а также структурно-текстурными особенностями.

Наиболее благоприятны но химическому составу для образования мусковита метаморфические породы, содержащие менее 4% окиси калия и 14% железа и магния суммарно. В породах с более высоким содержанием калия образуются керамическо-мусковитовые пегматиты с мусковитом низкого качества или вообще без него. Богатые железом и магнием породы содержат пегматиты с низкокачественным мусковитом или без мусковита, по с биотитом, а иногда и с амфиболом. Важным показателем продуктивности вмещающих пород является содержание воды. Как правило, продуктивные породы содержат от 1 до 2% заключенной в минералах конституционной воды.

При близком химическом составе различные метаморфические породы могут обладать различной степенью благоприятности, поскольку их влияние определяется не только абсолютным содержанием химических элементов, но и формой их фиксации: магний и железо в биотите и гранате входят в состав продуктивных пород — гранат-биотитовых гнейсов, а в виде амфибола и пироксена образуют непродуктивные амфиболиты, известково-силикатные породы, амфиболовые гнейсы.

Наконец, в зависимости от текстурных и структурных особенностей одни и те же по составу породы могут играть различную роль. Например, массивные габбро-амфиболиты содержат пегматиты с мусковитом, если подстилаются слюдяными гнейсами. Te же габбро-амфиболиты, будучи раздробленными, обогащают пегматиты биотитом.

Одним из важнейших моментов, определяющих влияние метаморфических пород на слюдоносность пегматитов, является также соотношение в разрезе горизонтов (или пачек) продуктивных и непродуктивных пород. Существуют пределы, разные в различных районах, содержания в разрезе неблагоприятных пород, в случае превышения которых целая свита или горизонт перестают быть продуктивными, при этом роль неблагоприятных для отдельных пегматитовых полей могут играть не только метаморфические породы вулканогенно-осадочного происхождения, но также интрузивные тела кислого и основного ряда, внедрившиеся до образования пегматитов.

Проблема магматического контроля мусковитовых пегматитов достоверно не решена. В некоторых провинциях как будто бы устанавливается генетическая связь пегматитов с гранитами (например, в Мамско-Чуйской провинции. Бихарском пегматитовом поясе Индии), для других же такая связь начисто отрицается. Так. к Беломорской провинции в полосе развития мусковитовых пегматитов и ближайшем их окружении выходы каких-либо гранитов вообще отсутствуют.

Таким образом, возникновение, размещение и сохранность месторождений крупнокристаллического мусковита контролируются тектонической позицией древних складчатых поясов, условиями метаморфизма вмещающих толщ, литологическим составом непосредственно вмещающих и подстилающих горизонтов.





Яндекс.Метрика