Многие месторождения Ta, Nb, Li, Sn, W и других
редких металлов связаны с гранитами.
Почему же одни граниты стали месторождением, а другие, почти такие же, пусты?
Если понять причины накопления редких элементов, можно будет осознанно искать
месторождения столь дефицитных металлов. Существует несколько гипотез образования
редкометалльных гранитов. В одних ведущая роль
отводится глубокой дифференциации
обычного гранитного расплава, в других предполагаются особые условия плавления или
особый источник вещества.
Сейчас стало очевидно, что понять природу источника вещества в
магматической геологии
можно, опираясь не только на геохимические, петрологические и другие традиционные
методы, но и привлекая изотопные исследования.
Именно они позволяют заглянуть
в глубь истории горных пород, на шаг дальше, чем это было возможно до их появления
в арсенале геологов. Поэтому я предлагаю читателю вместе провести обзор
геохимических и Sm-Nd и Rb-Sr изотопных данных для редкометалльных гранитов,
сравнить безрудные и
рудоносные граниты с тем, чтобы остановиться
на наиболее
предпочтительной гипотезе их образования. Я умышленно буду избегать детального
разбора авторских гипотез1 образования конкретных
гранитных тел, чтобы не превращать анализ в простое голосование. Мы рассмотрим
наиболее общие геохимические черты редкометалльных гранитов и попробуем понять
особенности их источника и механизм образования.
Граниты различаются по своему составу и
геологическим обстановкам, поэтому прежде
всего нам нужно определиться с объектом нашего анализа. И здесь мы сталкиваемся с
первой проблемой. Трудно строго расклассифицировать объекты, если они образуют
многомерные множества с постепенными переходами. Мы будем придерживаться наиболее
простых и поэтому наверняка неполных схем при выделении разных типов гранитов и
сравнении их между собой.
25 лет назад австралийские геологи Б.Чаппелл и
А.Уайт2 опубликовали
двухстраничный реферат
своего толстого производственного отчета об исследовании
гранитоидов на юго-востоке
Австралии, в котором предложили простые геохимические,
минералогические и изотопные
критерии для распознавания
гранитов, возникших в результате плавления исходно
изверженных (I-граниты) и осадочных, подвергшихся
выветриванию и переотложению,
пород (S-граниты). Как показала четвертьвековая история,
эта буквенная классификация
прижилась, хотя в силу ее неполноты не раз предпринимались попытки расширить алфавит,
образуя менее четкие группы - М, С, А.
Группа A-гранитов заслуживает особого внимания потому, что в нее часто помещают
многие редкометалльные граниты, о которых будет идти речь далее. Но сегодня она
больше похожа на свалку ненужных вещей, чем на полку с бирками в приличной камере
хранения. Взять хотя бы сам индекс "А". В разных работах помимо наиболее
распространенной его расшифровки как "анорогенный"
можно найти также "безводный"
(anhydrous) или "повышенной щелочности" (alkaline).
Все три свойства согласовать
между собой не удается, в результате в одно семейство объединяются и
щелочные граниты, с которыми нередко связаны месторождения Zr, Nb,
редких земель,
и высокоглиноземистые
(с повышенным содержанием Al2O3)
со своей минерализацией - Ta, Nb, Sn, W.
Для нас будут представлять интерес высокоглиноземистые редкометалльные граниты,
частично попадающие в A-тип, а сравнивать их будем, в случае необходимости,
с хорошо распознаваемыми безрудными гранитами
S- и I-типов. Чтобы отличать
магматические процессы от
гидротермально-метасоматических,
в отдельную группу
объединим все грейзены и другие гидротермально измененные
породы.
Источники всей информации сведены в таблицу, чтобы читатель мог легко
ориентироваться в дальнейшем обсуждении данных.
| Объекты | Географическое положение |
Источник |
Li-F граниты Орловка,
Этыка, Безымянка, Харагул |
Забайкалье |
Zaraisky et al., 1998;
Коваленко и др, 1999 |
| Li-F граниты Югодзырь |
Монголия |
Коваленко и др, 1997 |
| Гранит Jurajoki |
Финляндия |
Taylor, 1992 |
| Граниты Hora Svate |
Рудные горы |
Breiter, 1998 |
| Kateriny |
(граница Чехия-Германия) |
|
| Гранит Циннвальд |
Рудные горы (Германия) |
Seltmann et al., 1998 |
| Гранит Lundy |
Бристольский пролив
(Великобритания) |
Thorpe et al., 1990 |
Граниты Homr Akarem, Homrit Mukbit,
Nuweibi |
Восточная Пустыня
(Египет) |
Hassanen, Harraz, 1996 |
| Гранит Quanlishan |
Провинция Хунан (Китай) |
Mao, Li, 1995 |
Мезозойская гранитная
серия Lion Rock |
Гонконг |
Sewell et al., 1992;
Darbyshire, Sewell, 1997 |
Граниты Ko Samui,
Ko Phuket, Bu Ke |
Ю.З.Таиланд |
Ishihara et al., 1980;
Pollard et al., 1995 |
| Гранит Pleasant Ridge |
Нью-Брансуик
(Канада) |
Taylor, 1992;
Whalen et al., 1996 |
| Топазовые риолиты |
запад С.Америки |
Christiansen et al., 1983 |
| Меловые граниты п-ова Эдварда-VII |
З.Антарктика |
Weaver et al., 1992 |
Граниты Чиндагатуйско-
Калгутинского комплекса |
Ю.З.Алтай (Россия) |
Kostitsyn et al., 1998;
Владимиров и др., 1998 |
Граниты Eibenstock-Nejdek, Slavkovsky Les,
Josefsthal, Homolka, Sejby,
Nakolice, Unterlembach, Galthof, Cimer,
Eisgarn, Rozvadov, Pribyslavice, Кarlovy Vary
|
Чехия |
Breiter, 1998;
Hermanek et al., 1998;
Rene, 1998 |
| Гранит Pedrobernardo |
Испания |
Bea et al., 1994 |
| Гранит Argemela |
Португалия |
Charoy, Noronha, 1996 |
| Cornubian батолит |
Ю.Англия |
Darbyshire, Shepherd, 1985;
Charoy, 1986;
Taylor, 1992;
Darbyshire, Shepherd, 1994 |
| Гранит Beauvoir |
Центральный массив
(Франция) |
Raimbault et al., 1995 |
Граниты Tan Yong, Ruso, Pa Na Re,
Ku Long, Khara Khiri, Songkhla,
Khao Kachong, Khao Luang, Yod Nam mine |
Ю.З.Таиланд |
Ishihara et al., 1980 |
| Гранит Lottah |
С.В.Тасмания |
MacKenzie et al., 1988;
Sun, Higgins, 1996 |
| Гранит Davis Lake |
Нова-Скоша (Канада) |
Dostal, Chatterjee, 1995 |
| Macusani туф |
Ю.В.Перу |
Noble et al., 1984;
Pichavant et al., 1988 |
| Грейзены и измененные породы |
| Граниты Орловка, Этыка |
Забайкалье |
Zaraisky et al., 1998 |
| Граниты Югодзырь |
Монголия |
Kovalenko et al., 1997 |
| Гранит Nebelstein |
C.Австрия |
Koller et al., 1998 |
| Cornubian батолит |
Ю.Англия |
Charoy, 1986 |
| Гранит Barca de Alva-Escalhao |
Ю.В.Португалия |
Gaspar, Invero, 1998 |
| Гранит Yichun |
Провинция Цзянси (Ю.Китай) |
Schwartz, 1992 |
| Граниты Tikus |
Индонезия |
Schwartz, 1992 |
Граниты Abu Rusheid, Abu Dabbab,
|
Восточная Пустыня (Египет) | Homr Akarem
Mohamed, 1993;
Hassanen, Harraz, 1996 |
| Lottah гранит |
С.В.Тасмания |
MacKenzie et al., 1988 |
| Mount Gibson |
В.Австралия |
Johnston and Chappell, 1992 |
| Гранит Davis Lake |
Нова-Скоша (Канада) |
Dostal and Chatterjee, 1995 |
| Безрудные I- и S-гранитоиды |
| Гранитоиды Ц.Азии |
юг Сибири, Монголия |
Коваленко и др., 1996 |
| Герцинские двуслюдяные граниты |
Центральный массив (Франция) |
Williamson et al., 1996 |
| Гранит Tichka |
горы Атлас (Марокко) |
Gasquet et al., 1992 |
| Граниты Nugrus, Sikait |
Восточная Пустыня (Египет) |
Mohamed, 1993 |
|
Гонконг |
Sewell et al., 1992 |
Граниты Восточной и Западной Береговых
Провинций |
Малайзия |
Liew, McCulloch, 1985 |
| Гранитоиды Chaelundi I-типа |
В.Австралия |
Landenberger, Collins, 1996 |
| Граниты складчатого пояса Lachlan |
Ю.В.Австралия |
Chappell, White, 1992;
Chappell, White, 1998 |
Граниты суперсвит Almaden, Claret
Creek, Ootan, O'Briens Creek |
С.В.Австралия |
Champion, Chappell, 1992 |
| Мезозойские и третичные гранитоиды |
запад США |
Farmer, DePaolo 1983, 1984 |
| Вулкан Макусани |
|
Noble et al., 1984;
Pichavant et al., 1988 |
Граниты Rio Caiapo, Serra do Iran,
Israelanda, Serra Negra, Serra do
Impertinente, Ipora |
Ц.Бразилия |
Pimentel et al., 1996 |
Про редкометалльные граниты уже многое известно, благодаря в первую очередь
исследованиям В.И. Коваленко3
и его школы.
Сейчас мы, например, уверены, что это действительно магматические породы,
хотя поначалу высказывались сомнения, потому что в таких гранитах нередко очень
ярко проявлены пост- и позднемагматические гидротермальные изменения:
альбитизация, грейзенизация,
образование прожилков флюорита, мусковита, хлорита.
В неизмененных минералах редкометалльных гранитов наблюдаются микроскопические
расплавные включения, которые определенно свидетельствуют, что эти породы прошли
стадию плавления и значительную часть редких элементов накопили еще на магматической
стадии. Кроме того, в ходе своих многолетних исследований в
Монголии Коваленко
открыл вблизи вольфрамового месторождения Онгон-Хайерхан
вулканические аналоги
редкометалльных Li-F гранитов и назвал их онгонитами
по месту первой находки.
Позднее сходные вулканические породы были найдены не только в Монголии,
но и в Сибири, на Алтае,
в Северной Америке, Перу.
Обычно редкометалльные высокоглиноземистые граниты слагают небольшие многофазные
тела, кристаллизовавшиеся на глубине не более нескольких километров.
Образовывались они на
посторогенных этапах
тектономагматических циклов.
Для этапов активной складчатости
эти граниты не характерны.
Главные породообразующие минералы - кварц,
калиевый полевой шпат, плагиоклаз и
слюда (от обогащенного литием сидерофиллита до чисто литиевых слюд - циннвальдита,
лепидолита, полилитионита). Акцессорные минералы представлены топазом
(который иногда может переходить в разряд породообразующих), цирконом,
танталониобатами, касситеритом. Забегая вперед, отметим, что в
высокофосфористых гранитах, кроме того,
немало фосфатных минералов - апатита, монацита,
амблигонита-монтебразита. Интересно поведение циркона: он обнаруживается в шлифах
даже в тех породах, где химический анализ показывает чрезвычайно низкие
содержания циркония (10-20 мкг/г). Активность последнего настолько высока
(или растворимость в высокоглиноземистом расплаве настолько низка), что циркон
образуется даже при ничтожно малых концентрациях основного компонента в расплаве.
Однако мы уже незаметно перешли к геохимии.
1Заинтересованный читатель сможет найти ссылки на
оригинальные публикации в работе: Kostitsyn Yu.A. Sources of peraluminous
rare-metal granites: a review of Rb-Sr and Sm-Nd isotopic data//Ore-bearing
granites of Russia and adjusting Countries / Eds A.A.Kremenetskiy, B.Lehman
and R.Seltmann. Moscow, 1999.
2Chappell B.W., White A.J.R.//Pacific Geology.
1974. V.8. P.173-174.
3Коваленко В.И. Петрология и геохимия
редкометалльных гранитов. Новосибирск, 1977.
Назад|Вперед
|
