Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему
Геохимическая эволюция и расслоенность литий-фтористых гранитов танталовых месторождений Орловка и Этыка Восточного Забайкалья
ВАК РФ 04.00.08, Петрография, вулканология

Автореферат диссертации по теме "Геохимическая эволюция и расслоенность литий-фтористых гранитов танталовых месторождений Орловка и Этыка Восточного Забайкалья"

На правах рукописи

Р ГБ ОД

4 Ш ; ^ -

ФЕДЬКИН Алексей Валентинович

ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ЭВОЛЮЦИЯ И РАССЛОЕННОСТЬ ЛИТИЙ-ФТОРИСТЫХ ГРАНИТОВ ТАНТАЛОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ОРЛОВКА И ЭТЫКА ВОСТОЧНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ

Специальность 04.00.08 - петрология, вулканология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва - 2000

)

Работа выполнена в Институте Экспериментальной Минералогии Российской Академии Наук (ИЭМ РАН)

Научный руководитель: доктор геолого-минералогичеких наук, профессор Г.П. Зарайский (ИЭМ РАН)

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук Р.Н. Соболев (МГУ)

кандидат геолого-минералогических наук В.В. Матиас (ВИМС)

Ведущая организация: Институт минералогии, геохимии и

кристаллохимии редких элементов (ИМГРЭ)

Защита состоится «•¿"^ 2000 г. в ^ час. мин. в аудитории

на заседании диссертационного Совета К.053.05.08 по петрографии, геохимии и геохимическим методам поисков месторождений полезных ископаемых геологического факультета Московского Государственного Университета им. М.В. Ломоносова.

Адрес: 119899, Москва, Воробьевы горы, МГУ, геологический факультет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке геологического факультета МГУ (зона «А»; 6 этаж).

Автореферат разослан 2000 г.

Ученый секретарь

диссертационного Совета ¿Г*1__

старший научный сотрудник \JCa-1- 1 и А.М. Баталова

<£> У ¿ГА О

Введение.

Актуальность исследовании. Явление магматической расслоенное™ п гранитоидах является в настоящее время одной из наиболее актуальных тем' магматической петрологии (Повилайтис 1990, Webber ct ai. 1997, Morgan & London 1999). Это связано с многообразием полосчатых гранитных текстур, и недостатком теоретических и экспериментальных данных для развития универсальных моделей расслоения. В данной работе детально рассматриваются строение и состав расслоенных пород гранитного состава и связь их формирования с общей дифференциацией гранитной магмы и оруденением на примере Орловского и Этыкинского массивов Восточного Забайкалья.

До сих пор эти месторождения изучались в свете взаимоотношений разных минералогических типов и их геохимические и петрологические особенности (Коваленко 1977, Бескип и др. 1994, Гребенников 1995). Однако, не проводилось детального рассмотрения расслоенных пород с высокими концентрациями рудных компонентов и их связи с общей эволюцией гранитных комплексов, чему и посвящена данная работа.

Экспериментальное развитие этого направления крайне интересно с точки зрения получения новых данных при конкретных условиях и сравнения их с результатами по численному моделированию (Балашов, Зарайский, в печати) и детальному геохимическому и петрографическому исследованиям, составляющими основную часть диссертации. Полученные к настоящему моменту предварительные экспериментальные данные позволят создать универсальную методику моделирования ритмично-полосчатых текстур, характерных для обогащенных летучими компонентами и редкими металлами конечных дифференциатов гранитной магмы.

Цель и задачи исследований. Основной целью данного исследования является установление генезиса и механизма кристаллизации расслоенных гранитных тел на танталовых месторождениях Орловка и Этыка Восточного Забайкалья и их связи с редкометальным оруденением. Были поставлены следующие задачи:

1) Построение геохимических трендов, могущих прояснить, последовательность кристаллизации Li-F граиитоидов Орловки и Этыки во взаимосвязи с обычными гранитами соответственно Хангилайского и Олдандинского массивов.

2) Определение минеральных соотношений отдельных зон в расслоенных аплитовидных гранитах; петрографическое исследование характерных для литий-фтористых гранитов магматических структур.

3) Оценка физико-химических параметров образования расслоенных текстур и связанного с ними танталового оруденения.

4) Экспериментальное изучение эволюции гранитных систем с повышенными концентрациями фтора и фосфора и моделирование образования полосчатых текстур.

Научная новизна работы. Выявлена связь магматической дифференциации гранитной магмы с формированием расслоенных гранитных пород и оруденснием на танталовых месторождениях Орловка и Этыка. Экспериментально и теоретически оценено влияние фтора и фосфора на расслоение в магматических системах на примере изучаемых комплексов.

Практическая значимость. Показано, что литий-фтористые граниты формируются на наиболее поздних стадиях магматической дифференциации, характеризующихся накоплением высоких концентраций редких элементов, таких как Та, ЫЬ, РЬ, Бп, У, Ш) и др. Поскольку полосчатые гранитные текстуры, как и редкометальное оруденение, сосредоточены в апикальных частях гранитных куполов и непосредственно связаны между собой, изучение наиболее дифференцированных разновидностей литий-фтористых гранитов, в частности расслоенных тел, может служить ключом для выявления механизмов рудонакопления на конечных этапах магматической эволюции.

Основные защищаемые положения.

1) Геохимические особенности исследованных гранитных комплексов позволили на базе вовлечения в аналитику большего, чем ранее, числа компонентов подтвердить единый тренд дифференциации: биотитовые граниты -лейкограниты - литий-фтористые граниты, включающие расслоенные аплитовидные разновидности (разделы 2.3.2 и 2.4).

2) Определяющим условием образования танталовых месторождений Орловка и Этыка служила глубокая дифференциация безрудного гранитного расплава, в процессе которой остаточный гранитный расплав обогащался Та, ЫЬ, 1л, КЬ, РЬ, Мо, Иа, И и обеднялся Са, Ва, Бг, К, Р, РЗЭ. Главными показателями степени магматической дифференциации помимо концентрирования редких металлов являются:

а) 2г/11(' фракционирование: высокие значения этого отношения (25-30) соответствуют безрудным гранитным породам, тогда как низкие значения (<5) отвечают наиболее высокодифференцированным литий-фтористым гранитам, включая их расслоенные аплитовидные разновидности (раздел 2.3.2);

б) повышенные содержания F, Li, Si в слюдах и Rb, Pb в полевых шпатах (раздел 2.4).

3) Геохимические и экспериментальные данные позволяют предположить в качестве наиболее вероятных следующие механизмы расслоения в жильных телах гранит-аплитов и пегматит-аплитов месторождений Орловка и Этыка, (разделы 2.3,2.5,2.6,3):

а) осцилляция флюидного давления при дегазации кремнекислого силикатного расплава;

б) попеременное пересыщение остаточного расплава избыточными компонентами на фронте кристаллизации;

в) спинодальный распад в условиях неравновесной кристаллизации.

4) Впервые экспериментально доказана определяющая роль фтора и фосфора в образовании ритмично-полосчатых текстур при кристаллизации высокодифференцированных гранитных расплавов в условиях значительного переохлаждения (раздел 3).

Фактическая основа и методы исследований. Образцы гранитов и

вмещающих пород из забайкальских месторождений тантала Орловка и Этыка (всего

около 300), преимущественно мелкозернистых слоистых разновидностей, отобранных

в 1996 г. (частично в 1977 г.) в полевых условиях Г.П. Зарайским, Ю.Б.

Шаповаловым, A.M. Аксюком, В.Ю. Чевычеловым и И.П. Ивановым послужили

исходным материалом. Штуфы расслоенных разновидностей распиливались, t

полировались, сравнивались, классифицировались, изучались, фотографировались. Из них извлекались характерные фрагменты, подвергавшиеся далее отдельному рассмотрению в шлифах, анализу разными методами. В основу понимания геологической позиции отобранных образцов помимо личных наблюдений положены геологические материалы И.Н. Тимофеева, Л.Г. Фельдмана, С.М. Бескина, В.В. Матиаса, A.M. Гребенникова, И.И. Курсинова А.Е. Цыганова и др., опубликованные в журналах Петрология (1994, № 1) и Геология рудных месторождений (1994, № 4), а также в книге «Редкометальные граниты и проблемы магматической дифференциации». Полученные геохимические данные, трансформированные в диаграммы, послужили основой самостоятельных петрологических выводов, которые сравнивались с выводами предшественников. Эксперименты проводились на гидротермальных установках высокого давления, газовых бомбах с внутренним нагревом (ИЭМ РАН) и автоклавах с быстрой закалкой (rapid quench autoclaves, Потсдам, Германия). Продукты экспериментов детально изучались при помощи микрозонда точечными анализами и методом площадного сканирования. Определение валового химического состава массивных и расслоенных гранитов по

зонам проводилось с помощью ICP MS, INAA, XRF, ISE. Составы и зональность слюд, полевых шпатов и топазов анализировались на микрозонде САМЕСЛ SX-50/SX-100 (Потсдам, Германия), САМЕВАХ (ИЭМ РАН, Черноголовка). Наиболее представительные структуры и текстуры гранитов фотографировались в отраженных лучах (САМЕСА SX-100) и в катодолюминесцентном свете на сканирующем электронном микроскопе Zeiss DSM962 (Потсдам, Германия). Выполнено около 2500 микрозондовских анализов минералов гранитовых пород месторождений Орловка, Этыка и Спокойнинское.

Личным вклад автора. Автором выполнялись описанные выше работы со штуфами и пробами каменного материала, в том числе исследования в шлифах порфировидных вкрапленников породообразующих минералов. Им же проводилось построение и интерпретация геохимических диаграмм. Часть аналитических работ также проводилась автором. Так валовый анализ фтора выполнялся им ионно-селективным методом в геохимической лаборатории Геологического Центра в Потсдаме. Микрозондовские анализы минералов пород в некоторых шлифах, а также экспериментальных продуктов проводились автором в том же Центре и в ИЭМ РАН в Черноголовке. Лично автором проведены эксперименты по изучению системы Ab-Or-HF-H2O и совместно с Н.И. Безменом и Г.П. Зарайским - по моделированию полосчатых текстур. Решению поставленных задач способствовала экскурсия автора в карьер Орловского месторождения летом 1999 года для личного ознакомления с проявлениями полосчатых текстур в литий-фтористых гранитах.

Апробация работы. Результаты по основным аспектам диссертации докладывались на Международной конференции «Проблемы генезиса магматических и метаморфических пород» (Санкт-Петербург, 25-27 мая 1998 г.), на конференции по расплавным и флюидным включениям в минералах (ECROFI XV, GFZ Potsdam, 21-24 июня 1999), симпозиуме IAGOD (Лондон, 22-25 августа 1999 г.) и Международном Симпозиуме по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии (Бергамо, Италия, 16-19 апреля 2000 г). По теме диссертации опубликовано 14 работ.

Содержание и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав и заключения. Работа изложена на 160 страницах, включая 57 рисунков, 14 таблиц и списка литературы из 106 названий.

Благодарности. Работа выполнялась в коллективе лаборатории моделей рудных месторождений ИЭМ РАН в рамках темы «Физико-химические условия образования альбититовых и грейзеновых месторождений, связанных с редкометальными гранитами». В рамках совместного русско-немецкого проекта РФФИ-DFG по ритмично-полосчатым текстурам в гранитах проводились

неоднократные поездки в Геологический Исследовательский Центр в Потсдаме для аналитических и дополнительных экспериментальных исследований.

Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю Г.П. Зарайскому за предложенные идеи в развитии нового направления и помощь в подготовке и проведении экспериментов. Образцы гранитов забайкальских месторождений Орловка и Этыка, привезенные Г.П. Зарайским, Ю.Б. Шаповаловым, A.M. Аксюком, В.Ю. Чевычеловым и И.П. Ивановым послужили фактическим материалом для геохимических и петрографических исследований. Успешной работе в рамках проекта способствовало доброжелательное отношение немецких коллег др. Р. Зельтманна, проф. П. Мёллера, обеспечивших условия для аналитических измерений и проф. В. Хайнриха и др. С. Мельцера в проведении экспериментов в Геологическом Центре в Потсдаме. Автор весьма признателен доктору В.В. Шатову за предоставленные количественные данные по минеральным соотношениям в породах и доктору Н.И. Безмену, при содействии которого проводились эксперименты в ИЭМ РАН.

Условные обозначения:

Ab - альбит, A/CNK - Al/(Ca+Na+K), Amz - амазонит, An - анортит, Bin - берлинит, Bt

- биотит, Cry - криофиллит, Fsp - полевые шпаты, Kfs -калиевый полевой шпат, Li-Bt

- литиевый биотит, Lpdm - лепидомелан, Ms - мусковит, Ol - олигоклаз, Or -ортоклаз, Phen - фенгит, Phi - флогопит, PI - плагиоклаз, Protolith - протолитионит, Qtz - кварц, Sid- сидорофиллит, Toz - топаз, Zin - циннвальдит.

1. Геология гранитоидов Орловки и Этыки.

Орловка. Орловское танталовое месторождение расположено в Восточном Забайкалье, 180 км к юго-востоку от города Чита. Вместе со Спокойнинским вольфрамовым месторождением, расположенным восточнее Орловки на 8 км, и другими более мелкими рудными (W, Sn) объектами оно принадлежит Орловско-Спокойнинскому рудному узлу. Последний площадью 24x22 км, соответствует контуру Хангилайского плутона мезозойских гранитов, залегающему (по геофизическим данным) на глубинах от дневной поверхности до 2500 м (Бескин и др. 1994). На дневную поверхность в центре овала выходят три изолированных гранитных массива: Центральный, Восточный и Западный с площадями 8.0, 0.06 и 1.8 км2 соответственно. Граниты прорывают смятые, рассланцованные и метаморфизованнме позднепротерозойские-раннекемСрийские и нозднетриасовые черригенные и вулканогенные гол щи. По данным упомянутых исследователей

(Бескин и др. 1994) генетически связанная серия слагается тремя дискретными последовательными многофазными интрузивными комплексами: А - нормальные биотиговые и двуслюдяные граниты, Б - аляскитоидные лейкограниты с биотитом и/или с мусковитом и В - литий-фтористые субщелочные микроклин-альбитовые ¡таниты.

Орловское танталовое месторождение локализовано на Западном массиве, залегающим среди триасовых мстапород. Руды концентрируются в пластообразном геле высокоминераличованных лигий-ф гористых гранитов (размером примерно 400x150 и мощностью до 50 м), являющемся верхней частью пологого многофазного гарполита (1.2x1.5x0.35 км) литий-фтористых гранитов, внедренного (Бескин и др. 1994) между апикапыо пологого купола ранних биотитовых гранитов (А) и вмещающими породами. Большая часть объема литий-фтористых гранитов, в том числе руд, представлена крупно- и среднезсрнистыми альбит-микроклиновыми и микроклин-альбитовыми слюдяными разновидностями. Кроме того в Орловке много ритмично-расслоенных мелкозернистых пород того же состава, отличающихся переслаиванием на указанном фоне кварц-альбитовых, кварц-амазонитовых, кварц-слюдяных зон - вплоть до «лент-заборов» из гигантских амазонитовых кристаллов. Спокойнинское вольфрамовое месторождение локализовано на Восточном массиве, где оно приурочено к куполу грейзеиизированных и альбитизнрованных лейкогранитов (Б).

Согласно (Гребенников 1995, Бескин и др. 1994) граниты Хаш илайского плутона на ранних стадиях (А, особенно Б) характерны Ве-\>/ спецификой (Спокойнинское), а на поздних (В) - 1л-МЬ-Та спецификой (Орловка).

Этыка. Этыкинское танталовое месторождение расположено в Восточном Забайкалье в 75 км на ССВ от г. Борзя. Вместе с Антоновогорским (\У), Алдакачанским (8п, V/), а также Ачиканским (1л, Та, №), оно принадлежит Олдандинскому рудному узлу. Последний имеет площадь 23x20 км и соответствует неправильно овальному контуру одноименного плутона мезозойских гранитов, залегающих (по геофизиченским данным) на глубине до 1-2 км (Веэкт е1 а1. 1994). Генетически связанная серия олдандинских гранитов слагается такими же тремя многофазными интрузивными комплексами, что и на Хангилае: Антоновогорское вольфрамовое кварцевожильно-грейзеновое месторождения - фаниты Б, Алдакачанское грейзеновое вольфрам-оловянное - граниты А, прорванные аляскитоидными (Б) дайками, и Этыкинское Та-ЫЬ месторождение - граниты В.

Этыкинское месторождение локализовано в одноименном массиве амазошп-альбитовых литий-фтористых гранитов, который ориентирован меридионально и имеет размеры 1.3x1 км. Танталовое оруденсние приурочено к апикальной части

наблюдаемого массива. На глубин)' месторождение прослежено на несколько десятков метров. Большая часть объема литий-фтористых гранитов представлена крупно-среднезернистыми альбит-амазонитовыми и амазонит-альбит-литиевослюдистыми разновидностями, но руды чаще концентрируются в средне-мелкозернистых кварц-амазонит-альбитовых породах. Среди последних, как и на Орловке, много расслоенных разновидностей.

Таким образом, как и на Хангилае, граниты Олдандшгского плутона на ранних стадиях (А, особенно Б) характерны \У- П спецификой, а на поздних (В) - 1л-

ЫЬ-Та С+вп) спецификой (Этыка).

2. Геохимические и петрологические особенности редкометальных гранитов

и связанных с ними расслоенных тел.

2.1 ПЕТРОГРАФИЯ И МИНЕРАЛОГИЯ ИЗУЧАЕМЫХ ГРАНИТОВ. 2.1.1 Структурно-текстурные особенности гранитов.

1. Биотнтовые и двуслюдяные граниты (Хангилайский плутон, Олдандинский плутон), крупнозернистые порфировидные. Фенокрнсты представлены кварцем (7-10 об.%) в виде округлых гипидиоморфных зерен до 5 мм в диаметре и микроклином (10-15 об.%), короткопризматические зерна которого достигают 15 мм в сечении с развивающейся пертитизацией. Основная масса состоит из кварца (15-30 об.%), плагиоклаза (25-35 %), микроклина (15-25 %), биотита (3-5 об.%) и мусковита (до 5 об.%). Акцессорные минералы - апатит и циркон. Плагиоклаз -олигоклаз/альбит (Ап=10-12 моль. %) часто замещается микроклином, альбитом и агрегатом серицита, гидросерицига, флюорита. Биотит представлен сидерофиллитом до протолитионита, характеризуется наличием акцессорных микровключений. Мусковит встречается как первичный в виде таблитчатых зерен, так и вторичный в ассоциации с серицитом и кварцем.

2. Лейкограниты (Спокойнинское месторождение) - мусковитовые крупно-среднезернистые слегка порфировидные граниты. Фенокристы встречаются редко и представлены микроклином (20 об.%) и олигоклазом/альбитом (3 об.%). Среднезернистая основная масса представлена кварцем (35-45 об.%), микроклином (10-20 %), плагиоклазом (20-35 %) и мусковитом (5-10 об.%). Акцессорные минералы - топаз, берилл, циркон и апатит. Плагиоклаз - олигоклаз/альбит (Ап=10-12 % ) -замещается агрегатами ш8+5ег+ц1г и флюоритом. Мусковит часто образует крупные

зерна (до 2 мм в сечении) с микровключениями альбита. В породах интенсивно проявлена грейзенизация в виде мелкозернистых агрегатов мусковита, серицита, флюорита и кварца.

3. Литий-фтористые граниты.

Массивные граниты Орловского месторождения.

Породы представлены альбит-микроклииовыми гранитами, сменяющимися вверх по разрезу микроклин-альбитовыми и альбитовыми гранитами в апикальной части, в которых максимально распространены расслоенные породы гранитного состава с высокими концентрациями тантала и других редких металлов. Граниты имеют мелко- среднезернистую неравномернозернистую структуру и массивную текстуру. Главные породообразующие минералы: альбит (35-50 об.%), кварц (15-35 об.%), КПШ (0-25 об. %) и литиевая слюда (5-15 об.%). Топаз, берилл и флюорит (<1 %) -■ акцессорные минералы. В альбит-микроклиновых разновидностях кварц формирует порфировидные выделения (до 3 мм в диаметре), не содержащие включений других минералов. Граниты характеризуются наличием высоко литий-фтористой слюдой лепидолитового состава с повышенным содержанием топаза (до 7 об.%). Микроклин часто амазонитовый с зеленовато-голубым оттенком. В выше залегающих микроклнн-альбитовых и альбитовых гранитах кварц содержит многочисленные распределенные по зонам пойкилитовые микровключения полевых шпатов и слюды, формируя характерную структуру «снежного кома». Слюда представлена циннвальдитом нередко в ассоциации с мусковитом приблизительно в равных соотношениях.

Расслоенные породы гранитного состава Орловского месторождения.

Переслаивание пегматит-аплитового типа в гранитных дайках из ороговикованных сланцев, перекрывающих Орловский гранитный купол. Дайки как крутопадающие, так и полого залегающие проявляют отчетливую расслоенность с ориентацией слоев более или менее параллельно контактам даек. Расслоенность в лежачих контактах намного тоньше, чем в висячих. Мощность даек меняется от 5 до 25 см, редко достигая 1 м и более. Мощности приконтактовых зон не превышают 2030 мм. Две отчетливые микрозоны проявлены в висячих эндоконтактовых зонах: 1) мелко- среднезернистые агрегаты альбита; короткопризматические кристаллы альбита ориентированы перпендикулярно контакту; 2) крупно- среднезернистые кварц-альбит-слюдяные пегматоидные агрегаты, обогащенные топазом. Контакт между двумя описанными зонами - нечеткий. Лежачие эндоконтактовые зоны характеризуются переслаиванием очень тонких (мощностью 2-5 мм) слоев,

обогащенных либо альбитом, либо кварцем нередко со структурой «снежного кома». Отдельные слои имеют неравномернозернистую мелко- среднезериистую до крупнозернистой структуру. Микрозона, находящаяся в непосредственном контакте с вмещающими породами, представлена мелкозернистыми агрегатами альбита. Центральная зона представлена мелкозернистым альбитовым гранитом с массивной либо слабо расслоенной текстурой. Кварц (45-55 об.%), альбит (65-80 об.%) и слюда (5-10 об.%, в некоторых участках зон грейзенизации до 60-65 %) - главные породообразующие минералы. В меньшей степени в данных породах распространены топаз, берилл и КПШ. Кварц часто имеет структуру «снежного кома» в ассоциации с литиевой слюдой. В тех зонах, где содержание альбита достигает 70-80 об.%, содержание кварца обычно не превышает 5-10 %. Альбит сильно обогащает отдельные тонкие прослои; в грейзеноподобных слоях присутствует как реликтовый минерал (<1 об.%); присутствует в виде микровключений в кварце со структурой «снежного кома». Слюда -циннвальдит - образует веерообразные агрегаты; в грейзеновых зонах зерна слюды более крупные (0.2-0.8 мм) и некоторые кристаллы достигают 4-5 мм в сечении. Топаз (3-15 об.%) сильно распространен в лежачих и висячих эндоконтактах даек, тогда как в центратьных зонах его содержание составляет 1-9 %; часто содержит много пойкилитовых включений слюды, альбита и кварца. КПШ - микроклин (0.1-1.5 об.% до 2-6 %) преобладает в зонах, где содержание альбита максимально (60 % и более); полностью отсутствует в грейзенизированных зонах лайковых тел.

Переслаивание пегматит-аплитового типа в гранитах апикальной части Орловского купола. Пологие пегматоидные тела кварц-полевошпатового состава состоят из кварца (30-35 об.%), амазонита (45-50 %), альбита (15-20 %) и цшшвальдита (5-10 об.% до .20 %). Мощность таких тел варьирует от 5-10 см до 1.5-2 м, протяженность от нескольких метров до нескольких десятков метров. Аплитовые слон могут изгибаться, но никогда не пересекают друг друга, тогда как пегматоидные жилы могут пересекать соседние слои и выходить за пределы расслоенных тел в массивные гранты или вмещающие роговики. Мегакристы амазонита ориентированы перпендикулярно контактам в' пегматитовых зонах и нередко «деформируют» аплитовые слои или прорастают сквозь них. Кварц представлен изометричными мегакриетами до 5 см в диаметре в пегматоидной зоне и мелкими округлыми зернами (0.08-0.2 мм) с характерной структурой «снежного кома» в аплшовмх зонах. Амазоннт образует идиоморфные мегакристы (3-5 см в сечении) светло-зеленого цвета; содержит многочисленные нойкилиговые микровключения альбит и слюды. Альбит образ>ет вместе с кварцем, микроклином, циннвальдитом и ¡опаюм основную массу всех зон.

Тонко ритмично-расслоенные гранит-аплиты с гребенчатым кварцем. Данный тип характеризуется чередованием еще более тонких расслоенных зон сходного состава и структуры. Мощность зон достаточно стабильна от 0.5 до 3 см. Они состоят из 2-4 более тонких микрослоев мощностью 0.1-1 см, закономерно ритмично чередующихся по объему породы (рис. 1а). Обычно они представлены следующими минеральными ассоциациями (снизу вверх):

- крупнозернистая кварц-микроклиновая порода с гребенчатым кварцем;

- среднезернистая кварц-полевошпат-слюдяная берилл-содержащая порода,

- аплитовидная порода, обогащенная короткопризматическими зернами альбита;

- мелко- среднезернистая кварц-полевошпатовая порода, обогащенная слюдой. Границы между микрослоями, составляющими более мощные зоны, часто нечеткие. По сравнению с последними границы макрозон проявлены отчетливо, линейны со слабым изгибом. Нередко подобная слоистость сечется тонкими пегматоидными прожилками близкого состава. Кварц (20-30 об.% до 75 об.% в отдельных микроклин-кварцевых прослоях) образует отдельные линейные зоны, часто гребенчатого типа; представлен крупными зернами до 8-10 мм в диаметре; в аплитовых прослоях мелкие изометричные зерна (0.04-0.2 мм в диаметре) нередко имеют структуру «снежного кома». КПШ - амазонитовый микроклин (15-40 об.%) - бледно зеленый, в отдельных пегматоидных прослоях достигает 70-80 об.%, тогда как в аплитовых зонах его содержание падает до 2-7 об.%. Слюда - циннвальдит (7-20 об.%) - обогащает аплитовые зоны, в пределах которых образует микрослои с содержанием 75-80 об.%, так же как альбит (25-40 об.%) может достигать в альбититовых зонах 65-80 об.%. Встречается берилл (до 2 об.%) в ассоциации с гребенчатым кварцем, топаз (<1 об.%)

- в аплитовых прослоях, обогащенных амазонитом.

Грейзены Орловского месторождения.

Грейзены формируют отдельные зоны в расслоенных породах гранитного состава и самостоятельные породы (Ферберитовый участок на Орловском карьере). Изученные образцы грейзенов представляют парагенезисы кварц+слюда и кварц+топаз+слюда. Структура обычно крупнозернистая до грубозернистой. Кварц (35-70 об.% в некоторых образцах < 1 %) образует мозаичные агрегаты вместе с топазом, слюдой и флюоритом. Топаз (5-20 об. %) местами исевдоморфно замещен мелкозернистыми arperaгами серицита. Слюда - циннвальдит (15-65 об.%) -встречайся в виде таблитчатых кристаллов (до 4 мм в сечении); нередко образует веерообразные агрегаты, местами замещенные серицитом. Альбит (1-4 об. % до 15 %) встречается в виде реликтовых минералов первичного гранитового иротолита. замешен мускошпом. серицитом и флюоритом. Флюорит К1 об. %) - мелкие

Рис. 1. Типы расслоенных пород гранитного состава: (а) кварц-полевошпатовое переслаивание (Орловка); (б) амазонит-альбитовое переслаивание (Этыка) и (в) чередование зон АЬ / Ашг-АЬ / (^-АЬ с мегакристами Ашг (Этыка).

012

Рис. 2. Тройная диаграмма (^г-АЬ-Ог для гранитоидов Срлоъки.

ксепоморфпые изометричпые зерна (0.01-0.03 мм в диаметре) в ассоциации со слюдой и топазом.

Все расслоенные породы, нанесенные на тройную СНг-АЬ-Ог диаграмму (рис. 2) соответствуют по количественным минеральным соотношениям «альбититам», «калишпатитам» и «грейзеноподобным породам» (Коваленко 1977, Зарайский и др., 1998), суммарно отвечающим составу литий-фтористого гранита.

Массивные граниты Этыкинского месторождения.

Большую часть Этыкинского купола составляют крупнозернистые амазопит-альбиговые граниты. Более поздние жильные образования представлены крупно-среднезернистыми лепидолит-альбит-амазонитовыми гранитами и мелкозернистыми лепидолиг-альбитовыми гранит-аплитами.

Минеральный состав амазонит-альбитовых гранитов представлен кварцем (3040 об.%), амазонитом (25-30 %), альбитом (20-25 %). Акцессорными минералами являются слюда, представленная лепидолитом, в меньшей степени циннвальдитом, и топаз (<5 %). Для пород весьма характерно наличие овоидных зерен кварца (до 5 мм в диаметре) с многочисленными пойкилитовыми микровключениями альбита и микроклина.

Жильные лепидолнт-альбит-амазонитовые граниты состоят из кварца (25-30 %), амазонита (35-45 %), альбита (10-15 %), лепидолита (5-10 %) и топаза (1-3 %). Идиоморфные кристаллы кварца содержат многочисленные микровключения альбита: можно выделить до 5-6 ростовых зон кварца по концентрически расположенным микровключениям. Альбит присутствует в породе в основном в виде микровключений в кварце. Топаз также содержит включения других минералов. Жильные альбптовые гранит-аплиты состоят на 70-90 % из альбита с подчиненным содержанием лепидолита (до 5 %), микроклина (5-10 %) и кварца (10-15 %).

Расслоенные породы гранитного состава Этыкинского месторождения.

В плитообразных апофизах, прорывающих среднезернистые амазонит-альбиговые граниты, формируются расслоенные тела гранитного состава. В приконтактовых зонах стурктура пегматоидная: висячий контакт характеризуется мегакристами кварца и ярко-зеленого амазонита, лежачий контакт представлен в большей степени амазонитовыми мегакристами, растущими в мелкозернистой аплитовндной лепидолит-альбитовой основной массе. Центральная часть имеет мелкозернистую структуру и полосчатую текстуру (рис. 1 б, в). Породы сложены амазонитом, кварцем и альбитом, иногда с участием лепидолита. Полосчатая текстура пород обусловлена частой, иногда ритмичной перемежаемостью (0.1-10 см) зон,

характеризующихся различными количественными соотношениями перечисленных минералов, часто альбита и амазоннта (рис. 1 б). Полосчатые породы перед;..) сложены в мелкие складки за счет развития крупных мстакрпстсв кварца и амазошп л (рис. 1 в), что свидетельствует о временно пластичном состоянии вещести (Луговской и др. 1972). Концевые части мегагристаллсз огибаются периферийными зонами полосчатых образований. Содержание кварца колеблется от 10-15 об.% в альбигоных прослоях до 25-30 % в амазонигопых. Зерна кварца обычно содержат многочисленные пойкилптовыс мпкрогклгочения альбита. В мелкозернистых амазонитовых зонах содержание амазоннта может достигать 70-75 об.% с резко подчиненными альбитом (5-10 %) и кварцем (10-15 %). Слюд1 (2-3 %) - лепидолит -равномерно распределена по отдельным зонам, а топаз обогащает амазонптовые зоны (7-8 %) в большей степени, чем альбигоные (<5 об.%). Лплйтозидные альбитовые слои с повышенным содержанием альбита (65-95 огатасг содержат кварц (5-15 %) амазонит (5-15 %), лепидолит (2-3 %) и топаз (<1 %).

2.1.2 Минералогия литий-фтористых гранитов месторождений Орловка и Этыка.

Кварц присутствует в орловских и этыкинских породах как в виде порфировидных выделений, так и основной массы. Порфировпдные выделения чаще всего характеризуются структурой «снежного кома», т.е. с многочисленными мнкровключениями альбита, хаошчно. а иногда зонально, распределенными по зонам роста кварца (рис. 3). В некоторых разновидностях орловских гранитов порфировидпые выделения кварца не содержат микровключений других минералов (рис. 4).

Полевые шпаты. Альбит является преобладающим минералом 1л-Р гранитов и встречается в основном в виде мелкозернистых агрегатов, а также микровключепий а кварце, микроклиие. топазе. КПШ - обычно микроклнн, часто амазонитовый от бледно-голубого (Орловка) до ярко-зеленою (Этыка) цвета присутствует как в основной массе, так и в виде порфировидных (пегматоидных) выделений. Все проанализированные КПП! делятся на три группы по содержанию КЬ. Первая группа оIносиIся к хангилапскому бнонповому граниту. К1Ш1 которого не содержит рубидия, пли же значения ниже предела обнаружения на мпкрозонде (0.3 мае."'о для КЬ.О). Высоко дифференцированные цшшкальдш-адьбшовые 1 рани мл и расслоенные |раишные породы «чнкаижнм рубидием 0.3-0.6 нес."о I- 1\ПП1|.

I она (-содержащие .тенидоли:-амаюшпош ле ¡р-т-пы харам.рнччгч |ре|ы<> |р\т>, КПШ с максимальным аиер-мчпем КЬ:() (О 7-0 9 ::о<\ '« I :').•• . тер-»: :рсI- • г р\ м!ил с.иш.тнеч г. (> ш>. (п"[>а«>я н.*и|К7 ч.чиЫ рчл ипгычте'""1 я. >ср»ар|1 «М1

Рис. 3. Кварц с микровключениями альбита - структура "снежного кома" - из Ашг гранита (Этыка). Длинна изображения 5 мм.

Рис. 4. Кварц без микровключений альбита из ЛЬ-Лш7. гранита (Орловка).

расслоенная порола на контакте с орогг.рикованннмм с л ^.м ; ауд

Р, мае. %

I,-

1 ЯЬ,0, мае. %

Г !

щ/.-аЬ аЬ д{г-7т-аЬ

7ш-д1?-пЬ я!2-аЬ

1.5] (

0.8

1 2 3 4 5 6 7 12 3 расслоенная грейзеноподобная порода в гранитах

Р, мае. % 1,2 №,0, мае °4

1 1 1 • ■ . 1 ■ > 1 \ \

■ ■ ! , ; 0,9 1

| 1 ! 1 1 1

Г " 1 : : 0.8- * 1

а ■ ■

Я1г-аЬ ■ ' аЬ-лп 0. / •

ци-т аЬ-7т а, 0.ь

5 6 7

3 4 5 6

1 2 3 4 5 6 7

расслоенная даикообразная порола в ороговикованных сланцах

Р, мае. %

1

2

3

ЯЬ.О, мае.1

3

рптмично-полоечатая порода гребенчатого типа с секущим ее пегматоидным прожилком

Р, мае. %

ш 0.95

■ 0,90

1 0.85

: 0.80

0.75

аЛ12-Ц!2 0.70

(' егч ) 0 05

ЯЬ,0, мае. %

№ зоны в расслоенной породе.

Д'« зэ:)Ь' ^ < V породе

Рис. 5. Распределение I- и ЯЬ п .людзх рг.е."лочшых л.-у.од гг-я» лою с с <гг г-?

15

КПШ от 0.4 до 1.1 мас.%. Содержание свиица в амазонитах достаточно низкое (РЬ 0.02 мас.%) но повышается до 0.12 мас.% в краевых частях зерен (этыкинские амазонитовые граниты).

Слюда присутствует как второстепенный минерал в виде мелких удлиненных зерен, равномерно распределенных по породе. Для орловских гранитов прослеживается непрерывный ряд изменения состава слюд: сидерофиллит биотитовых гранитов постепенно переходит в протолитионит (Li-Bt), затем циннвальдит и лепидолит с мусковитом, характерных для литий-фтористых гранитов. В триоктаэдрических слюдах от сидерофиллита к лепидолиту повышается содержание фтора (от 1.3 до 9 мас.%), а также кремнезема (от 36 до 54 мас.%) и лития (Li20 1.5 до 6.1 мас.%), рассчитанного согласно прямой корреляции Si02 - Li20 (Tinndle & Webb 1990). В упомянутом ряду закономерно возрастает содержание Rb20 - от 0.1 мас.% в биотитах до 1.6 мас.% в лепидолитах.

Относительно более литий-фтористые слюды (F 5.4 вес. %) характерны для зон расслоенных пород, обогащенных полевыми шпатами, тогда как слюды с меньшим содержанием фтора (3.51 вес. %) обогащают преимущественно кварцевые зоны той же породы (рис. 5). Подобное распределение более и менее фтористых слюд также проявлено в ритмично-расслоенных преимущественно полевошпатовых гранитах (F 6.64-7.61 вес. %), прорываемых пегматоидными обогащенными кварцем прожилками (F 5.34-7.13 вес. %).

Топаз обычно в ассоциации с амазонитом образует изометричные зерна с микровключениямн кварца, полевых шпатов и слюды. Образование топаза на данных месторождениях обусловлено высокой концентрацией фтора в расплаве на поздних стадиях дифференциации. В целом топазы этыкинских гранитов являются несколько более фтористыми (F=20.6-21.7 вес. %), чем топазы орловских гранитов (F= 19.81-20.3 вес. %).

2.2 ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ ЛИТИЙ-ФТОРИСТЫХ ГРАНИТОВ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ОРЛОВКА И ЭТЫКА В СВЯЗИ С НАКОПЛЕНИЕМ РЕДКИХ МЕТАЛЛОВ.

Главные петрогенные компоненты.

Литий-фтористые граниты Орловки и Этыки являются плюмазитовыми. Индикатор насыщения по глинозему (A/CNK) варьирует от 1.2 в альбит-амазонитовых и циннвальдит-альбитовых гранитах до 2.05 в грейзеноподобиых породах. По сравнению с нормальными биотитовыми и двуслюдяными гранитами литий-фтористые граниты - менее кремнеземистые, но более глиноземистые. В

биотитовых гранитах к&пий преобладает над натрием, а литий-фтористые граниты обогащены больше натрием, чем калием, и, как следствие, являются преимущественно альбитовыми. Кальцием бедны все рассматриваемые разновидности, особенно, высокодифференцированные породы. Отмечается повышенное содержание фтора и лития и сильное обеднение по фемическим компонентам в литий-фтористых гранитах. В расслоенных породах с апьбит-амазонитовым или кварц-полевошпатовым переслаиванием содержание главных окислов может значительно меняться во взаимосвязи с некоторыми редкими элементами. Так, на примере этыкинского расслоенного амазонит-альбитового гранита установлено, что тантал в большей степени концентрируется в слоях, обогащенных альбитом (с высоким ^гО/КгО), чем в амазонитовых зонах (с низким Ыа,0/К20) - рис. 6.

Редкие и рассеянные элементы.

Для высокодифференцированных пород Орловки характерны повышенные содержания Та, XV, У, Ве, Бп, ЫЬ, ЯЬ, и пониженные содержания Ва, 8г, и, ТЬ, РЬ, РЗЭ относительно нерудных биотитовых гранитов Хангилайского массива (см. рис. 3). На Эгыке при магматической дифференциации гранитов происходит обогащение Та, РЬ, Бп, N1), Мо, и, 1?Ь и обеднение Ва, Бг, РЗЭ, Ве относительно нерудных биотитовых олдандинских гранитов. О геохимическом родстве гранитов Хангилайского и Олдандинского массивов и их рудоносных дифференциатов можно судить по более высокой степени дифференциации биотитовых гранитов относительно верхней земной коры, из которой они, вероятно, выплавлялись. В составе хангилайских гранитов по отношению к коре отмечаются повышенные содержания СЧ, 1д, ЯЬ, Та, РЬ и других элементов, что еще более ярко выражено на Орловке. Олдапдипские граниты, также как и Этыкинские. отличаются положительными аномалиями по содержанию 5п. 1.1.1?Ь. Мо и других элементов.

С переходом от биотитовых гранитов к литий-фтористым наиболее четко проявляемся фракционирование элементов, близких по геохимической специфике (рис. 7). Резко повышается ТаЛМЬ отношение (ог 0.1-0.4 до 3.2-3.7). существенно фракционируют /,т и 111" (/.т/Ш' изменяется от 25-30 до <5). сильное обеднение прослеживается но Ва п Хт. причем в большей степени по Ва. При мере дифференциации происходит обеднение по всем редкоземельным э.темешам (-К11 01 215 до 18). в большей С1еиепн по лс! ким.

Наиболее показаIелыюе /т/1 II" 01 ношение в породах 61.1:10 выбрано в качееше ипднкаюра м;н машчсскои дифференциации. Геохимическая эволюция Орловскою комплекса чожа 61.111. иаыядпо предскшлепа па диаграмме /тНГ 1а (рис. 8). С"

-r^íf'-' >Ш} ^V-'it¡'Г'А '

-, i

: '■ í-'^i I

и - '

amz 1 ab amz ab amz amz-ab qtz-

ab

Na,0/K20

0,1 -

0.01-

•Na,0/K,() - l'a. ppm

О

Ta, pprn

100

8

10

2 4,6

рас ci оип hl", см

I'mc. 6. Распределение мечешои н полосчаюм Лш/-ЛЬ ipainnc (г)п.1к;:

IS

10 ^

1 --

ю 0,1 -

0,01 ^

— bt фанит (Хангшийскнй массив) Li-bt-ms грани г (Солонка) д —Ж— ритмично-полое 'п ил и/1 n-ab гранит (Орловка)

—1 I I I I I 1 I I I I I I I I I I I I I I I I

Cs Rb Be Li Th U Pb Nb Ta Sn W Ba Sr Hf Zr Y Ga Zn Ti Sc Cr Ni

Рис. 7. Спайдограммы содержании эелементов, нормализованных к верхней континентальной коре (Taylor & McLennan 1985).

I N

■ lit граниты (Хапглланскип массив)

о Ms-Abj рлшггы (Cnoxojijjijiimjií массив)

А прикоптактовыс nci матоидные тела (Орловка)

О Ап1/-ЛЬ гранили (Орлоика)

Ж расслоенные лсла гранитного cocí ава (Орловка)

—I-

200

400

—I—

600

—I

800

Рис.

Та, ррт

Геохимический тренд эволюции на диаграмме Zr/Hf - Та.

0

повышением степени дифференциации Zr/Hf отношение понижается, в то время как в наиболее поздних дифференциатах происходит накопление Та (Fedkin et al 1998, Seltmann et al. 1998, Зарайский и др. 2000). Самые высокие значения Zr/Hf (27-30) и минимальные по Та (20-30 ррт) относятся к биотитовым гранитам массива. Дзуслюдяные граниты с Li-биогитом, характеризующие промежуточное звено на тренде дифференциации с Zr/Hf=22, переходят в лейкограниты (Zr/Hf=12-23) и затем в литий-фтористые гралнгы с Zr/Hf=5 и ниже, где распространены расслоенные породы в гранитах и дайкообразные тела с содержанием тантала до 700 рргп. Среди литин-фтористых орловских гранитоидов наименее дифференцированными оказываются пегматоидные тела апикальной части Орловского массива с Zr/Hf=3.7-4.9, более низкими значениями Zr/Hf отношения характеризуются массивные микроклин-альбитовые граниты (Zr/Hf=2.6-3.1), ритмично-полосчатые породы (Zr/Hf=) .7-2.7), массивные альбнтовыс граниты (Zr/Hf=1.8) и расслоенные дайкообразные тела (Zr/Hf=1.3-1.7). Эгыкинские массивные граниты характеризуются более высокими содержаниями Zr/Hf отношения (4-6.5), чем их расслоенные аналоги (Zr/Iif=2.5-4).

Массивные и полосчатые породы ipammioro состава имеют близкую геохимическую специфику, имеют в основном текстурные отличия, и их формирование происходило в узком возрастном интервале.

2.3 ГЕНЕЗИС РАССЛОЕННЫХ ПОГОД ПО ДАННЫМ ИЗУЧЕНИЯ

РАСПЛАВНЫХ И ФЛЮИДНЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ.

Зерна топаза и кварца, схожие между собой по морфологии и структуре, содержат первичные и вторичные расплавиые включения (Reyf et al. 1999), позволяя предполагать, что эти породы имеют магматическое происхождение. Из термометрического и аналитического изучения расплавных и флюидных включений следует, что Li-F граниты образуются из низковязкого (~50 Па с при 600"С) расплава, обогащенного фтором (~4 мас.%) и водой (~6 мас.%) и содержащего С02 в добавок к Н20 (их мольные доли -0.08 и -0.92 соответственно). Оцененная вязкость является довольно низкой для гранитных расплавов. Однако, ее величина близка к минимальным значениям, полученных для включений фторо-фосфористых пегматитовых расплавов (Thomas et al. 1996).

Сосуществование расплавных включений и дендритовых микрокристаллоз танталита в ростовых зонах кварца предполагает, что расплав становился насыщенным танталитом на магматической стадии кристаллизации. Мелкие ¡; лшавные включения демонстрируют плавление кристаллических фаз прч 620"С и

движение флюидных пузырей при Т=660°С, которые становятся гетерогенными при закалке.

Предполагается, что прикупольная локализация наиболее Та-обогащеиного расплава обусловлена миграцией интерстиционного остаточного расплава из более глубинных частей тела в контракционные трещины уже затвердевшей прикуполыюй части с образованием расслоенных рудоносных гранитных пород (Reyf et al. 1999).

2.4 КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ РАССЛОЕННЫХ ПОРОД ГРАНИТНОГО СОСТАВА НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ ОРЛОВКА И ЭТЫКА

2.4.1 Существующие представления о происхождении полосчатых текстур в гранитах.

Расслоение в гранитных телах Повилайтис (1990) связывает с автоколебательным процессом - ритмично-зонатыюй фракционной кристаллизационной дифференциацией магмы. Этот процесс обусловлен анхтвгектическим составом и определенными соотношениями скоростей кристаллизации, однонаправленного теплоотвода и диффузии компонентов в переохлажденной магме, находящейся в резком термоградиентном поле - вдали от условий термодинамического равновесия. Существуют представления и о посгмагматическом происхождении расслоенных гранитов (Беус и др. 1962, Залашкова и др. 1969, Сырицо 1998), связанных с метасоматическими изменениями уже законсолидированных пород. Возможность магматического генезиса полосчатости подтверждается экспериментальными исследованиями В.М. Агошкова и А.А. Ярошевского (Агошков 1963, Ярошевский 1970). где доказывается принципиальная возможность ритмично-зонального хода кристаллизации анхиэвтсктпчсской магмы с периодическим сбрасыванием то избыточного против жтекшкп компопеша. то эвтектики в виде зон, конформных контактовой поверхности, в 1срмоградиептном поле.

Распространенная в пегматиг-аплитовых дайках ритмично-полосчатая расслоеипость в лежачих контактах в основном альбит-кварпевого состава интерпретируется Д. Лондоном (I.ondon 1992) как неравновесная кристаллизация в условиях сильною переохлаждения. Чередование тонких различных по составу прослоев в маломощных дайках или жилах происходи! согласно оецплляцношю-днффу шоииой модели (Naslund and McBirney 1996. Webber ct al. 1997. Morgan <fc I ondoH 1999). основанной на неравновесной кристаллизации, при Koiopoii вошикае! пересыщение по комнонешам. не входящим в кристаллизующуюся фал. чю

приводит к дальнейшей нуклеации отличных по составу фаз. Предпола1 ается, чго любой фактор, провоцирующий переохлаждение в неравновесно кристаллизующейся системе (сброс флюидного давления), потенциально может вызвать гетерогенную пуклеацшо и осцилляционный рост кристаллов, что способствует образованию полосчатой породы. Д. Лондоном (London 1998) полосчатость в гранитных системах объясняется еппнодальным распадом (Скрипов, Скрипов 1979) при определенной степени лнквндусного переохлаждения (150"С) расплава.

Широко paci.pociранешпле текстуры с грсбенчашм кварцем (Shannon et al. 1982. Повилайгпс 1990, Lovvenstern & Sinclair 1996) объясняются осцилляциями флюидного давления, которые приводят к смещению квард-полевошпаговой котектикп с попеременным расширением то кварцевого, то полевошпатового поля (rüttle and Bovven 1958. Jahns & Birnham 1969) и, соответственно, к послойной кристаллизации гребеичаюго кварца из ф.поидонасыщеиного расплава и аплигоьых полевошпатовых зон.

2.4.2 Механизмы формирования расслоенных тел в гранитах Орловки и Этыки.

Согласно выявленному индикатору дифференциации граннтоидлой магмы -отношения Zr/Hf, формирование ритмично-полосчатых пород на месторождениях Орловка и Этика является более поздним по отношению к массивным литий-фтористым гранитам, что также согласуется с данными Г.Г1. Луговского и др. (1972).

На основе геологических наблюдений, петрографических и геохимических исследований полосчатых текстур в i раиитах и литературных данных можно предположить следующие механизмы формирования расслоенных тел на месторождениях Орловка и Эгыка: а) осцилляция флюидного давления; б) пересыщение избыточными компонентами на фронте кристаллизации и в) сшшодальньш распад.

Осцилляция флюидного давления. Разработанная В.Н. Балашовым и Г.П. Зарайским (в печаш) количественная модель образования полосчатых даек орловских Iритмов связана с периодической дегазацией расплава в условиях повышенною флюидной» давления: с повышением и дальнейшим сбросом последнего происходит смешение альбш-кварцевой мнекшкн с попеременным расширением то кварцевот, id альбм кики о нолей. Докакпельстом тму являемся довольно час юс нахождение в даикообрашыч ic.ia.s юнконолосчают переслаивания нреим) шее ¡пенно альбтовых и кварцевых прослоев (част фебсичанио пша! с подчиненным количеспюм слюды. Кнднкаюром подобной крноал.ннации н»ляс1ся |акже большая paciipocipaiieniiocn.

в расслоенных породах кварца со структурой «снежного кома», зоны роста которого характеризуют периодическую смену условий и скорости кристаллизации.

Пересыщение избыточными компонентами на фронте кристаллизации. Формирование в этыкинских гранитах расслоенных альбит-амазонитовых пород вряд ли может быть объяснено вышеописанной моделью, т.к. смещение Ab-Or минимума в сторону АЬ с повышением флюидного давления и концентрации фтора не столь значительно как в системе Ab-Qtz. Последовательная кристаллизация преимущественно альбитовых и амазонитовых зон может быть обусловлегга пересыщением порций расплава на фронте кристаллизации компонентами, не входящими в кристаллизуемую фазу. Таким образом, кристаллизация альбитовой зоны приводит к пересыщению остаточного расплава ортоклазовой компонентой; в свою очередь кристаллизация калишпата способствует пересыщению расплава альбитовой компонегггой и кристаллизации альбита. Такой ход. кристаллизации возможен при сильно неравновесных условиях за счет высокого Т-градиента, что типично для маломощных жильных и дайкообразных тел на Орловском и Этыкинском месторождениях. В пользу этой теории свидетельствует также низкая вязкость гранитной магмы за счет насыщения летучими на поздних стадиях дифференциации, где интенсивная диффузия компонентов в переохлажденной магме приводит к образованию полосчатых текстур, а гге гомогенного гранит-аплита или стекла, как это можно ожидать с «сухими» гранитными расплавами.

Спинодалыгый распад. Теория спинодального распада, приложенная Д. Лондоном (London 1998) к полосчатым гранитным породам может быть применена и для расслоенных пород Орловки и Этыки. При значительной степени переохлаждения расплава (150°С по Д. Лондону) происходит неравновесное перераспределение компонентов посредством восходящей диффузии (Скрипов, Скрипов 1973), в результате чего формируются линейные контрастные по составу зоны. По аналогии с экспериментальными исследованиями Д. Лондона (London 1998) образуются тонкие кварцевые и полевошпатовые слои в составе полосчатых тел или, как будет показано в экспериментальной части работы, зоны, обогащенные кремнеземом, чередующиеся с щелсчно-алюмофторидными зонами с меньшим содержанием кремнезема.

3. Экспериментальное исследование физико-химических параметров эволюции гранитных систем с фтором.

3.1 НАДЛИКВИДУСНАЯ ЭВОЛЮЦИЯ И ЭФФЕКТ ПЕРЕОХЛАЖДЕНИЯ В ГРАНИТНЫХ РАСПЛАВАХ В ПРИСУТСТВИИ ФТОРА И ФОСФОРА С ОБРАЗОВАНИЕМ ПОЛОСЧАТЫХ ТЕКСТУР.

В некоторых случаях фосфор, как и фтор, накапливается при магматической эволюции (Raimbault et al. 1995, Breiter et al. 1997). Причиной этому является высокое содержание глинозема (Zaraisky et al. 1998), который связывается с фосфором в расплаве в виде берлшштового комплекса А1[Р04]. Примером таких гранитов, обогащенных фтором, фосфором и редкими металлами (Та), является месторождение Подлеси (Рудные Горы, Чехия), где также распространены расслоенные пегматит-аилиты. Более щелочные граниты Орловки и Этыки обогащены фтором, однако, имеют весьма низкие концентрации фосфора.

Смысл данного эксперимента заключается в том, чтобы выяснить, как будет проходить магматическая эволюция гранитных составов при повышенных содержаниях F, а также F+P, в результате их накопления в остаточном расплаве.

3.1.1. Использование Li-F гранита в качестве исходного материала.

Эксперимент проведен в газовой бомбе в безградиентных условиях при Т=800"С и Р=2 кбар в системе Н-О-С (Bezmen et al. 1999) в присутствии фтора и фосфора. В качестве исходных материалов использовался образец дифференцированного гранита месторождения Подлеси с повышенными содержаниями F (1.3 мас.%) и Р205 (0.5 мас.%). Добавленные содержания фтора и фосфора составляли 5.06 и 3.4 мае. % соответственно относительно твердой навески. Фугитивность водорода контролировалась аргоно-водородной смесыо в реакторе и соответствовала 280 барам при Х(Н2)Аг.н-1- Посчитанная мольная доля водорода в ампуле соответствовала Х(Н2)"'°"С = 0.03-0.04, без учета растворимости С-содержащего газа в расплаве. Фугитивность кислорода определялась с помощью уравнения logf02=NNO-1.5(2), соответствующего стабильности магнетита. В конце эксперимента, длившегося семь дней, проводилась изобарическая закалка.

Микроскопические и мнкрозондовские исследования продукта эксперимента выявили три текстурно и композиционно различающиеся горизонтальные зоны за счет относительного обогащения средней зоны кварцем. В верхней бескварцевой зоне обильно распространены скелетные формы роста, характерные для условий переохлаждения (150-200°С в данном опыте), а также прослеживается микрорасслоенность. Полосчатые зоны (рис. 9) мощностью в 5-10 мкм представлены агрегатами глобулей, обогащенными глиноземом, щелочами и в меньшей степени кремнеземом (рис. 10, состав 3), и стекловатыми прослоями, обогащенными кремнеземом и фосфором (рис. 10, состав 1). Данные фазы также представлены в виде овальных глобулей и дендритов (состав 1) с относительно высоким содержанием Si02

Рис. 9. Микрорасслоениость в верхней закалочной части экспериментального продукта (длинна изображения I мм). Темные полосы - состав У, светлые полосы - состав 3.

1 - дендриты

2 ■ алюмофторидные

глобули

3 - алюмосиликатная

матрица

4 - реакционные каймы

вокруг глобулей(2)

А12ОЗ

8Ю2

Рис. 10. Диаграмма относительного обогащения - обеднения 'жспсримешальнмч фаз по основным петрогеннмм компонентам.

(44-50 мас.%), Р205 (16-21 мас.%) и низкими - А1203 (19-20 мас.%), щелочами (SNa20+K20=3.3-4) и F (4.4-7.8 мас.%) в стекловатой матрице (состав 3), относительно обедненной кремнеземом (32-36 мас.%) и обогащенной глиноземом (30-32 мас.%), щелочами (lNa20+K20=9-15.5 мас.%) и F (27-30 мас.%). В результате опыта формируется закалочный берлинит (AIPO4) за счет высокой глипоземистости используемого гранита и выосокой концентрации фосфора в опыте.

Главным следствием эксперимента является то, что высокая степень переохлаждения (150-200°С) гранитного флюидонасыщенного (Н2, F, Р205) расплава может приводить к образованию ритмичной полосчатости за счет оецилляционной нуклеации закалочных фаз (Webber et al 1997) или спинодалыюго распада (London 1998).

3.1.2 Использование нормального биогитового гранита в качестве исходного материала.

В данной серии опытов в качестве исходного материала использовался безрудный биотитовый гранит Хангилайского комплекса (Забайкалье). В твердую гранитную навеску добавляли фгор (12.3 вес. %), а также фтор вместе с фосфором (7.06 и 7.0 вес. % соответственно) и выдерживали 14 суток при Т=800"С и Р=2 кбар. В конце выдержки проводилась изобарическая закалка. Для сравнения те же опыты проводились в другом температурном режиме: через семь дней выдержки при Т=800°С температура постепенно в течение четырех суток снижалась до Т=685°С как предполагаемой температуры ликвидуса лигий-фтористого гранита по оценочным экспериментальным данным (Зарайский 2000). В режиме ступенчатого охлаждения во время опыта образуются ликвацнонные фазы криолит-зльпасолитового состава и закалочная кристаллизация кварца и фаз, близких по составу к топазу и литиевой слюде. При быстрой закалке образуются либо гомогенное гранитное стекло (только с 1). либо стекло с линейными кварцевыми зонами (с F+P205). Однако ни в том, ни в другом случае данной серии опытов полосчатых зон не зафиксировано.

3.2 ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ФТОРА НА КРИСТАЛЛИЗАЦИЮ ГРАНИТНОГО РАСПЛАВА В КРАЕВОЙ АЛЬБИТ-ОРТОКЛАЗОВОЙ СИСТЕМЕ.

Данное экспериментальное исследование предпринято с целью количественною определения влияния фтора на положение кривых солидуса и ликвидуса, а также смещение эвтектического состава в бинарной cucicmc Ab-Or (l edkin el al. в печаш). Экспсримешатыюе изучение данной сисшмм в дальнейшем

26

может способствовать развитию количественной модели образования полосчатых текстур, характерных для Ab-Amz гранитов Этыкинского месторождения.

Опыты проводились с использованием автоклавов с быстрой закалкой (GFZ Potsdam) при Р=1 кбар в температурном интервате 700-900°С. В качестве исходных материалов использовались синтетически приготовленные (ИЭМ РАН) по методике Гамильтона (Hamilton & Henderson, 1968) смеси в пропорциях Ab9oOr10, ЛЬз0Ог70, Ab750r25, АЬ650гз5. Оцененное значение содержания фтора по флюиде составляло 0.2 вес.% (0.1 м HF). Составы получившихся фаз анализировались на зонде (Cameca SX-100, GFZ Potsdam), а положение кривых солидуса и ликвидуса определялись композиционным методом (Tuttle & Bowen, 1958).

Оценочная кривая ликвидуса для системы Ab-0r-H20-HF, основанная на настоящих экспериментальных данных лежит на 50-70°С ниже , чем для той же системы без фтора по данным Таггла и Боуена (Tuttle & Bowen, 1958). Разница такого же порядка существует в ликвидусных температурах гаплогранитных систем (Ab-Or-Qtz-H20) с фтором (Manning 1981) и без фтора (Tuttle & Bowen 1958). Результаты эксперимента демонстрируют, что даже малые количества фтора существенно влияют на условия плавления в магматических системах. Во всем диапазоне изученных составов полевых шпатов минимальная температура для надликвидусного поля оценивается как 830°С. Субликвидусное поле охватывает температурный интервал 800-850°С.

3.3 ЕСТЬ ЛН АНАЛОГИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО ВОСПРОИЗВЕДЕННЫХ

СТРУКТУР С ИЗУЧЕННЫМИ ПРИРОДНЫМИ ОБЪЕКТАМИ ?

Ритмичная расс.юенность. Повышенные содержания летучих компонентов, понижающих вязкость расплава, а также значительная степень переохлаждения (London 1998) в системе способствует формированию тонко-ритмичной полосчатости. Это отражено в одном из закалочных опытов с Li-F гранитом Подлеси в виде переслаивания стекловатых линейных зон, обогащенных глиноземом, щелочами и фтором, и агрегатами фаз, обогащенных кремнеземом и фосфором. Аналогичные текстуры характерны для приконтактовых частей гранитных даек Орловки с переслаиванием тонких альбитовых и кварцевых полос. Предположительно, главным механизмом образования ритмичной полосчатости является спинодальный распад, при котором происходит фазовое разделение переохлажденного расплава на сосуществующие составы. Главную роль здесь играет восходящая диффузия (Скрипов, Скрипов 1972) при которой происходит не

рассасывание, а усиление неоднородностей состава, в результате чего возникает неоднородная структура.

Кварцевые зоны (гребенчатый кварц). Образованные в некоторых опытах линейные зоны кварца в стекле свидетельствуют о расширения поля кристаллизации S1O2 при подкисляющем воздействии фтора и фосфора. Образование кварцевых зон в стекле в результате эксперимента может быть аналогично определенному этапу формирования слоев гребенчатого кварца в альбит-аплитовой массе гранитов Орловки и Этыки.

Фторсодержащие минеральные фазы (слюда, топаз). На позднемагматической стадии накопление фтора в гранитной магме может приводить к образованию грейзенового остаточного расплава (Xiong Xiao-Lin 1999) и дальнейшей кристаллизации грейзеноподобного Qtz-Toz-Zinn парагенезиса, как это проявлено в гранитах Орловского месторождения (Zaraisky et al. 1997). Это находит подтверждение в проведенных экспериментах с повышенными концентрациями фтора, где происходит обильная кристаллизация кварца, а также образование составов, близких к Li-слюде и топазу.

Таким образом, проведенная аналогия экспериментальных и природных образцов, а также теоретические и экспериментальные данные других исследователей (Маракушев, Яковлева 1994, London 1998, Соболев 1999, Morgan & London 1999) дает возможность предложить модели формирования полосчатых текстур в гранитах, в частности, механизм спинодального распада, как наиболее вероятный в данных экспериментальных и природных условиях.

Заключение

Геохимические особенности Та месторождений Орловка и Этыка во взаимосвязи с гранитными Хангилайским и Олдандинским комплексами подтверждают гипотезу о непрерывном тренде дифференциации биотитовые граниты - лейкограниты - литий-фтористые граниты. Главным критерием степени дифференциации было выбрано отношение Zr/Hf, соответствующее высоким значениям (25-30) для безрудных гранитов и низким (<5) - для высокодифференцированных разновидностей, включающих расслоенные текстуры с повышенными концентрациями редких металлов (Та, Nb). С повышением степени дифференциации увеличиваются содержания Та, Nb, Sn, Li, Rb, Pb, Pb, Mo, Na, F и уменьшаются - Ca, Ba, Sr, К, P, РЗЭ в расплаве, что отражается на составе породообразующих минералов с повышенными содержаниями Pb, Rb в КПШ и Rb, Li, F в слюдах. Расслоенные породы гранитного состава являются, как правило,

наиболее поздними дифферешшатами. Их валовый химический состав суммарно отвечает составу массивных Li-F гранитов, в которых они локализованы.

Изучение расплавных включений в кварце и топазе подтверждает преимущественно магматический генезис Та-содержаших гранитов и связанных с ними расслоенных тел.

Детальные геохимические и петрологические исследования позволили предложить модель образования полосчатых текстур на изучаемых месторождениях. Согласно существующим представлениям о других подобных расслоенных гранитных комплексах важную роль играет осцилляция флюидиого давления (Lowenstern & Sinclair 1996, Балашов, Зарайский, в печати), обуславливающая ритмический характер переслаивания контрастных по составу и структуре полосчатых зон дайкообразных тел. Пересыщение по избыточным компонентам на фронте кристаллизации (McBirncy & Noyes 1979) или спинодальный распад (London 1998) приводит к образованию аилитовых Ab-Amz и Ab-Qtz расслоенных пород.

Эксперименты по плавлению различных гранитных составов позволили оценить роль фтора и фосфора на формирование полосчатых текстур в гранитных системах. Вполне вероятен механизм спинодалыюго распада, т.е. развития вследствие термодинамической неустойчивости непрерывной неоднородной структуры. Механизмы осцилляции флюидного давления и попеременного пересыщения избыточными компонентами на фронте кристаллизации также применимы к расслоенным телам орловских и этыкинских гранитов, однако, пока не подтверждены экспериментально.

Список опубликованных работ по теме диссертации.

1. Аксюк A.M., Федькин A.B., Зельтманн Р. Слюды и оценки концентраций фтора в рудообразующих флюидах танталовых месторождений Орловка и Этыка, Восточное Забайкалье. // Тез. докл. На Междунар. Конфер. "Проблемы генезиса магматических и метаморфических пород" С.-Петербург, 1998, се. 58-59.

2. Чевычелов В.Ю., Зельтманн Р., Аксюк A.M., Шатов В.В., Федькип A.B., Зарайский Г.П Сравнительная геохимия породообразующих, редких и рассеянных элементов в гранитах и породах полосчатого комплекса тантатовых месторождений Орловка и Эгыка, Вост. Забайкатье. // Тез. докл. На Междунар. Конфер. "Проблемы генезиса магматических и метаморфических пород" С.-Петербург. 1998. сс. 147148.

3. Зарайский ГЛ.. Аксюк A.M.. Зельтманн Р., Федькип A.B. Эволюция редкометальных гранитов и величина отношения Zr/Hf как показатель степени кристаллизационной дифференциации. Петрография на рубеже XXI века: итоги и перспективы. Второе Всероссийское петрографическое совещание. Сыктывкар. 2730 июня 2000 г.. сс. 47-50.

4. Aksyuk A.M., Fedkin A.V., Seltmann R. Micas from granites of the Orlovka and Etyka tantalum deposits and estimations of HF concentrations in endogenic fluids. // Experiment in Geosciences, 1999, Vol. 8, № 1, pp. 42.

5. Bezmen N.I., Fed'kin A. V., Zaraisky G.P. Experimental study of phosphorus and fluorine influence on the superliquidus differentiation of granite melts: Preliminary data. // Experiment in Geosciences, 1999, Vol. 8, № 1, pp. 49-53.

6. Fedkin A., Melzer S., Seltmann R., Zaraisky G. Experimental studies of the Ab-Or binary system under H20-HF fluid pressure. Experiment in Geosciences Mag. (в печати).

7. Fedkin A., Seltmann R., Rhede D., Zaraisky G., and Bezmen N. Reaction of a granitic , melt with fluorine and phosphorus enriched fluids at H-O-C conditions. In: Mineral Deposits: Processes to Processing, Stanley et al. (eds) 1999 Balkema, vol. 1, Rotterdam, pp. 349-352.

8. Fed'kin A.V., Seltmann R., Zaraisky G.P. Geochemical evolution trends characterizing line rock formation in the Orlovka and Etyka tantalum deposits, Eastern Transbaikalia. Abstr. Intern. Meeting "Problems of Geneis of Magmatic and Metamorphic Rocks" S.-Peterb. 1998, pp. 144-145.

9. Fedkin A., Seltmann R., Zaraisky G., and Bezmen N. Experimental study of the effect of fluorine and phosphorus on layering in Li-F granites. Eighth International Symposium on Experimental Mineralogy, Petrology and Geochemistry (EMPG VIII), Bergamo, Italy, 16-19 April 2000, vol. 5, no. 1, p. 33.

10.Reyf F., Seltmann R., Zaraisky G., and Fedkin A. Inclusion derived data on features of tantalite-saturated melt and its responsibility for the formation of the Orlovka tantalum deposit, Transbaikalia. Terra Nostra 99/6 ECROFI XV, June 21-24, 1999, GeoForschungsZentrum Potsdam, Germany, pp. 250-252.

11 .Seltmann R., Aksyuk A.A., Fedkin A. V., and Zaraisky G.P. Geochemical evolution trends characterizing pegmatite-aplite and line rock formation related to Li-F granites in the Orlovka and Etyka tantalum deposits, Eastern Transbaikalia, Russia. // Ber. DMG Bh. Europ. J. Miner. 1998, Vol.10, p. 271.

12.Seltmann R. Taylor В., Aksyuk A., Fedkin A., ReyfF., Shatov V., Zaraisky G.P. Line rock formation in the Orlovka and Etyka tantalum deposits, Eastern Transbaikalia. // 17th General IMA Meeting, (abstr.), Toronto, 1998, p. A148.

13.Seltmann R., Zaraisky G.P., Aksyuk A.M., Fedkin A. V., Shatov V. V. Amazonite in layered granites of the Orlovka and Etyka Та deposits and its relation to magmatic-hydrothermal ore deposition. International Symposium "Physico-chemical aspccts of endogenic geological processes" devoted to the 100-anniversary of D.S. Korzhinskii. Moscow 1999, pp. 136-138.

14.Zaraisky G., Aksuk A., Seltmann R., Shatov V., Fedkin A. Phosphorus in granites associated with W-Mo, W-Sn, and Ta-Nb mineralization. Acta Univcrsitatis Carolinac -Geologica 1998. Vol.42, No.l, pp. 194-199. (Proc. of the Intern. Conf. "Genetic Significance of Phosphorus in Fractionated Granites" IGCP Project No.273, Sept.21-24. 1998. Perslak. Czech Republic).

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Федькин, Алексей Валентинович

Введение.

1. Геология гранитоидов Орловки и Этыки.

2. Геохимические и петрологические особенности редкометальных гранитов и связанных с ними расслоенных тел.

2.1 Петрография и минералогия изучаемых гранитов.

2.1.1 Структурно-текстурные особенности гранитов.

2.1.2 Минералогия литий-фтористых гранитов месторождений Орловка и Этыка.

2.2 Геохимическая дифференциация литий-фтористых гранитов месторождений Орловка и Этыка в связи с накоплением редких металлов.

2.3 Генезис расслоенных пород по данным изучения расплавных и флюидных включений.

2.4 Кристаллизация расслоенных пород гранитного состава на месторождениях Орловка и Этыка.

2.4.1 Существующие представления о происхождении полосчатых текстур в гранитах.

2.4.2 Механизмы кристаллизации гранитоидов для Орловки и Этыки.

3. Экспериментальное исследование физико-химических параметров эволюции гранитных систем с фтором.

3.1 Надликвидусная эволюция и эффект переохлаждения в гранитных расплавах в присутствии фтора и фосфора с образованием полосчатых текстур.

3.1.1 Использование Ы-Р гранита в качестве исходного материала.

3.1.2 Использование нормального биотитового гранита в качестве исходного материала.

3.2 Оценка влияния фтора на кристаллизацию гранитного расплава в краевой альбит-ортоклазовой системе.

3.3 Есть ли аналогия экспериментально воспроизведенных структур с изученными природными объектами?.

Введение Диссертация по геологии, на тему "Геохимическая эволюция и расслоенность литий-фтористых гранитов танталовых месторождений Орловка и Этыка Восточного Забайкалья"

Актуальность исследований. Явление магматической расслоенности в гранитоидах является в настоящее время одной из наиболее актуальных тем магматической петрологии (Повилайтис 1990, Webber et al. 1997, Morgan & London 1999). Это связано с многообразием полосчатых гранитных текстур и недостатком теоретических и экспериментальных данных для развития универсальных моделей расслоения. В данной работе детально рассматриваются строение и состав расслоенных пород гранитного состава и связь их формирования с общей дифференциацией гранитной магмы и оруденением на примере Орловского и Этыкинского массивов Восточного Забайкалья.

До сих пор эти месторождения изучались в свете взаимоотношений разных минералогических типов и их геохимические и петрологические особенности (Коваленко 1977, Бескин и др. 1994, Гребенников 1995). Однако, не проводилось детального рассмотрения расслоенных пород с высокими концентрациями рудных компонентов и их связи с общей эволюцией гранитных комплексов, чему и посвящена данная работа.

Экспериментальное развитие этого направления крайне интересно с точки зрения получения новых данных при конкретных условиях и сравнения их с результатами по численному моделированию (Балашов, Зарайский, в печати) и детальному геохимическому и петрографическому исследованиям, составляющими основную часть диссертации. Полученные к настоящему моменту предварительные экспериментальные данные позволят создать универсальную методику моделирования ритмично-полосчатых текстур, характерных для обогащенных летучими компонентами и редкими металлами конечных дифференциатов гранитной магмы.

Цель и задачи исследований. Основной целью данного исследования является установление генезиса и механизма кристаллизации расслоенных гранитных тел на танталовых месторождениях Орловка и Этыка Восточного Забайкалья и их связи с редкометальным оруденением. Были поставлены следующие задачи:

1) Построение геохимических трендов, могущих прояснить последовательность кристаллизации Li-F гранитоидов Орловки и Этыки во взаимосвязи с обычными гранитами соответственно Хангилайского и Олдандинского массивов.

2) Определение минеральных соотношений отдельных зон в расслоенных аплитовидных гранитах; петрографическое исследование характерных для литий-фтористых гранитов магматических структур.

3) Оценка физико-химических параметров образования расслоенных гранитных пород и связанного с ними танталово го оруденения.

4) Экспериментальное изучение эволюции гранитных систем с повышенными концентрациями фтора и фосфора и моделирование образования полосчатых текстур.

Научная новизна работы. Выявлена связь магматической дифференциации гранитной магмы с формированием расслоенных гранитных пород и оруденением на танталовых месторождениях Орловка и Этыка. Экспериментально и теоретически оценено влияние фтора и фосфора на расслоение в магматических системах на примере изучаемых комплексов.

Практическая значимость. Показано, что литий-фтористые граниты формируются на наиболее поздних стадиях магматической дифференциации, характеризующихся накоплением высоких концентраций редких элементов, таких как Та, N1), РЬ, Бп, 1л, ЯЬ и др. Поскольку полосчатые гранитные текстуры, как и редкометальное оруденение, сосредоточены в апикальных частях гранитных куполов и непосредственно связаны между собой, изучение наиболее дифференцированных разновидностей литий-фтористых гранитов, в частности расслоенных тел, может служить ключом для выявления механизмов рудонакопления на конечных этапах магматической эволюции.

Основные защищаемые положения.

1) Геохимические особенности исследованных гранитных комплексов позволили на базе вовлечения в аналитику большего, чем ранее, числа компонентов подтвердить единый тренд дифференциации: биотитовые граниты - лейкограниты - литий-фтористые граниты, включающие расслоенные аплитовидные разновидности (разделы 2.1.2 и 2.2).

2) Определяющим условием образования танталовых месторождений Орловка и Этыка служила глубокая дифференциация безрудного гранитного расплава, в процессе которой остаточный гранитный расплав обогащался Та, N1», 1л, ЯЬ, РЬ, Мо, N3, Р и обеднялся Са, Ва, Бг, К, Р, РЗЭ. Главными показателями степени магматической дифференциации помимо концентрирования редких металлов являются: а) фракционирование: высокие значения этого отношения (25-30) соответствуют безрудным гранитным породам, тогда как низкие значения (<5) отвечают наиболее высокодифференцированным литий-фтористым гранитам, включая их расслоенные аплитовидные разновидности (раздел 2.2); б) повышенные содержания F, Li, Si в слюдах и Rb, Pb в полевых шпатах (раздел 2.1.2).

3) Геохимические и экспериментальные данные позволяют предположить в качестве наиболее вероятных следующие механизмы расслоения в жильных телах гранит-аплитов и пегматит-аплитов месторождений Орловка и Этыка, (разделы 2.1, 2.3, 2.4, 3): а) осцилляция флюидного давления при дегазации кремнекислого силикатного расплава; б) попеременное пересыщение остаточного расплава избыточными компонентами на фронте кристаллизации; в) спинодальный распад в условиях неравновесной кристаллизации.

4) Впервые экспериментально доказана определяющая роль фтора и фосфора в образовании ритмично-полосчатых текстур при кристаллизации высокодифференцированных гранитных расплавов в условиях значительного переохлаждения (раздел 3).

Фактическая основа и методы исследований. Образцы гранитов и вмещающих пород из забайкальских месторождений тантала Орловка и Этыка (всего около 300), преимущественно мелкозернистых слоистых разновидностей, отобранных в 1996 г. (частично в 1977 г.) в полевых условиях Г.П. Зарайским, Ю.Б. Шаповаловым, A.M. Аксюком, В.Ю. Чевычеловым и И.П. Ивановым послужили исходным материалом. Штуфы расслоенных разновидностей распиливались, полировались, сравнивались, классифицировались, изучались, фотографировались. Из них извлекались характерные фрагменты, подвергавшиеся далее отдельному рассмотрению в шлифах, анализу разными методами. В основу понимания геологической позиции отобранных образцов помимо личных наблюдений положены геологические материалы И.Н. Тимофеева, Л.Г. Фельдмана, С.М. Бескина, В.В. Матиаса, A.M. Гребенникова, И.И. Курсинова А.Е. Цыганова и др., опубликованные в журналах Петрология (1994, № 1) и Геология рудных месторождений (1994, № 4), а также в книге «Редкометальные граниты и проблемы магматической дифференциации». Полученные геохимические данные, трансформированные в диаграммы, послужили основой самостоятельных петрологических выводов, которые сравнивались с выводами предшественников. Эксперименты проводились на гидротермальных установках высокого давления, газовых бомбах с внутренним нагревом (ИЭМ РАН) и автоклавах с быстрой закалкой (rapid quench autoclaves, Потсдам, Германия). Продукты экспериментов детально изучались при помощи микрозонда точечными анализами и методом площадного сканирования. Определение валового химического состава массивных и расслоенных гранитов по зонам проводилось с помощью ICP MS, INAA, XRF, ISE. Составы и зональность слюд, полевых шпатов и топазов анализировались на микрозонде САМЕСА SX-50/SX-100 (Потсдам, Германия), САМЕВАХ (ИЭМ РАН, Черноголовка). Наиболее представительные структуры и текстуры гранитов фотографировались в отраженных лучах (САМЕСА SX-100) и в катодолюминесцентном свете на сканирующем электронном микроскопе Zeiss DSM962 (Потсдам, Германия). Выполнено около 2500 микрозондовских анализов минералов гранитовых пород месторождений Орловка, Этыка и Спокойнинское.

Личный вклад автора. Автором выполнялись описанные выше работы со штуфами и пробами каменного материала, в том числе исследования в шлифах порфировидных вкрапленников породообразующих минералов. Им же проводилось построение и интерпретация геохимических диаграмм. Часть аналитических работ также проводилась автором. Так валовый анализ фтора выполнялся им ионно-селективным методом в геохимической лаборатории Геологического Центра в Потсдаме. Микрозондовские анализы минералов пород в некоторых шлифах, а также экспериментальных продуктов проводились автором в том' же Центре и в ИЭМ РАН в Черноголовке. Лично автором проведены эксперименты по изучению системы Ab-Or-HF-FbO и совместно с Н.И. Безменом и Г.П. Зарайским - по моделированию полосчатых текстур. Решению поставленных задач способствовала экскурсия автора в карьер Орловского месторождения летом 1999 года для личного ознакомления с проявлениями полосчатых текстур в литий-фтористых гранитах.

Апробация работы. Результаты по основным аспектам диссертации докладывались на Международной конференции «Проблемы генезиса магматических и метаморфических пород» (Санкт-Петербург, 25-27 мая 1998 г.), на конференции по расплавным и флюидным включениям в минералах (ECROFI XV, GFZ Potsdam, 21-24 июня 1999), симпозиуме IAGOD (Лондон, 22-25 августа 1999 г.) и Международном Симпозиуме по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии (Бергамо, Италия, 16-19 апреля 2000 г). По теме диссертации опубликовано 14 работ.

Содержание и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав и заключения. Работа изложена на 160 страницах, включая 57 рисунков, 14 таблиц и списка литературы из 106 названий.

Заключение Диссертация по теме "Петрография, вулканология", Федькин, Алексей Валентинович

Заключение

Геохимические особенности Li-F гранитов Та месторождений Орловка и Этыка во взаимосвязи с «материнскими» гранитами Хангилайского и Олдандинского массивов подтверждают гипотезу (Луговской и др. 1972, Бескин и др. 1994, Сырицо 1998 и многие др.) о непрерывном тренде дифференциации биотитовые граниты - лейкограниты - литий-фтористые граниты. Главным критерием степени дифференциации в этой работе впервые было взято отношение Zr/Hf, соответствующее высоким значениям (25-30) для материнских безрудных гранитов и низким (<5) - для высокодифференцированных разновидностей, включающих разности с полосчатыми текстурами с повышенными концентрациями редких металлов (Та, Nb). С повышением степени дифференциации увеличиваются содержания Та, Nb, Sn, Li, Rb, Pb, Mo, Na, F и уменьшаются - Ca, Ba, Sr, K, P, РЗЭ в расплаве, что отражается на составе породообразующих минералов с повышенными содержаниями Pb, Rb в КПШ и Rb, Li, F в слюдах. Судя по геохимическим трендам расслоенные разновидности Li-F пород на Этыке (не все) являются наиболее поздними дифференциатами. На Орловке фигуративные точки подобных пород не образуют четких скоплений на трендовых финалах. Отметим, что их валовый химический состав суммарно отвечает составу массивного Li-F гранита для месторождений Орловка и Этыка.

Изучение расплавных включений в кварце и топазе подтверждает преимущественно магматический генезис Та-содержащих гранитов и связанных с ними расслоенных тел.

Детальные геохимические и петрологические исследования позволили выбрать среди обсуждаемых конкретную модель образования полосчатых текстур на наших месторождениях. Согласно существующим представлениям о других подобных расслоенных гранитных комплексах важную роль играет осцилляция флюидного давления (Lowenstern & Sinclair 1996, Балашов, Зарайский, в печати), обуславливающая ритмический характер переслаивания контрастных по составу и структуре полосчатых зон дайкообразных тел. Пересыщение по избыточным компонентам на фронте кристаллизации (McBirney & Noyes 1979) или спинодальный распад (London 1998) приводит к образованию аплитовых Ab-Amz и Ab-Qtz расслоенных пород.

Выявлена специфика эволюции гранитных расплавов с 1) обогащением и 2) обеднением фосфором в зависимости от исходного содержания глинозема в расплаве на примере Р-обогащенного гранита Подлеси (Рудные Горы) и Р-обедненных гранитов Орловки и Этыки (Забайкалье). Эксперименты по плавлению этих гранитных составов позволили оценить роль фтора и фосфора на формирование полосчатых текстур в гранитных системах. Вполне вероятен механизм спинодального распада, т.е. развития вследствие термодинамической неустойчивости непрерывной неоднородной структуры. Механизмы осцилляции флюидного давления и попеременного пересыщения избыточными компонентами на фронте кристаллизации также применимы к расслоенным телам орловских и этыкинских гранитов, однако, пока не подтверждены экспериментально. Проведена аналогия экспериментально воспроизведенных структур с природными, что послужит базой для создания и усовершенствования количественной модели формирования полосчатых текстур в Ы-Р гранитах.

Библиография Диссертация по геологии, кандидата геолого-минералогических наук, Федькин, Алексей Валентинович, Черноголовка

1. Агошков В.М. (1963) Использование зонной плавки для установления полей кристаллизации и состава эвтектик многокомпонентных систем расплавленных солей // Доклады АН СССР, т. 152, № 1, сс. 96-99.

2. Агошков В.М. (1963) Физико-химическое исследование процесса зонной плавки двухкомпонентных систем с эвтектикой. Геохимия, 1963, № 4 с. 351-360.

3. Базаров, Л.Ш. (1974) Генетические особенности кристаллизации берилла в зональном в зональном массиве редкометальных гранитов (апогранитов). Доклады АН СССР, т. 219, № 4, сс. 955-958.

4. Базаров, Л.Ш., Косалс, В.А., Сенина, В.А., Гордеева, В.И. (1972) Температурные условия кристаллизации зональных вкрапленников кварца в апогранитах. Доклады АН СССР, т. 205, № 1, сс. 175-178.

5. Балашов, В.Н., Зарайский, Г.П. Флюидно-магматическое взаимодействие и осцилляционные явления при кристаллизации гранитного расплава с накоплением-потерей флюида. Петрология (в печати).

6. Бескин, С.М., Гребенников, A.M., Матиас, В.В. (1994) Хангилайский гранитный плутон и связанное с ним Орловское месторождение тантала в Забайкалье. Петрология, том 2, № 1, 68-87.

7. Бескин, С.М., Ларин, В.Н., Марин, Ю.Б. (1979) Редкометальные гранитовые формации. Л. Недра, сс. 86-102.

8. Бескин, С.М., Матиас, В.В. (1979) Изв. АН СССР, сер. геол., № 8, сс. 54-61.

9. Беус, A.A., Северов, Э.А., Субботин, К.Д., Ситнин, A.A. (1969) Альбитизированные и грезенизированные граниты (апограниты). М.: Изд-во АН СССР, 1962, 196 с.

10. Глюк, Д.С., Анфилогов, В.Н. (1973) Фазовые равновесия в системе гранит-НгО-KF при давлении паров воды 1000 кг/см2. Доклады АН СССР 210, № 4, 938-940.

11. Граменицкий, E.H., Щекина, Т.И. (1993) Фазовые соотношения в ликвидусной части гранитной системы с фтором. Геохимия, № 6, сс. 821-840.

12. Гребенников A.M. (1995) Орловское танталовое месторождение. Месторождения Забайкалья, ред. Лаверов Н.П. М.: Геоинформмарк, том 1, книга 2, 96-107.

13. Жариков, В.А. (1976) Основы физико-химической петрологии. М.: Изд-во МГУ.

14. Залашкова, Н.Е. (1969) Зональность метасоматических изменных танталоносных гранитов (апогранитов). В кн.: Минералого-геохимические и генетические особенности редкометальных апогранитов. М.: Наука, с. 5-29.

15. Зарайский, Г.П. (2000) Кристаллизация калиевого полевого шпата из высокофтористого агпаитового расплава. Геохимия магматических пород. XIX Всеросийский семинар. Тез. докладов, сс. 58-59.

16. Коваленко, В.И. (1977) Петрология и геохимия редкометальных гранитов. Новосибирск 1977, Наука, 206 с.

17. Коваленко, В.И., Кузьмин, М.И., Антипин, B.C., Петров, Л.Л. (1971) Топазсодержащий кварцевый кератофир (онгонит) новая разновидность субвулканических жильных магматических пород. Доклады АН СССР, т. 199, № 2, 430433.

18. Коваленко, В.И., Кузьмин, М.И., Летников, Ф.А. (1970) О магматическом генезисе редкометальных литий-фтористых гранитов. Доклады АН СССР, т. 190, № 2, 446-449.

19. Коваленко, Н.И. (1979) Экспериментальное исследование образования редкометальных литий-фтористых гранитов. М., "Наука", 1979, 152 с.

20. Коваль П.В. (1975) Петрология и геохимия альбитизированных гранитов. Наука, 260 с.

21. Когарко, JI.H., Кригман, Л.Д. (1981) Фтор в силикатных расплавах и магмах. М.: Наука, 125 с.

22. Левитский, О.Д., Аристов, В.В., Константинов, P.M., Станкеев, Е.А. (1963) Этыкинское оловорудное месторождение Восточного Забайкалья. М.: Изд. АН СССР.

23. Маракушев A.A., Шаповалов Ю.Б. (1994) Экспериментальное исследование рудной концентрации во фторидных гранитных системах. Петрология, том 2, № 1, с. 4-23

24. Маракушев A.A., Шаповалов Ю.Б., Глазовская Л.И., Парфенова О.В. (1994) Экспериментальное исследование фторидной экстракции редкоземельных металлов и проблема генезиса их месторождений. Геология рудных месторождений, т.36, № 4, с. 291-309.

25. Маракушев, A.A., Яковлева, Е.Б. (1993) Ликвационная неоднородность стекловатой основной массы кислых эффузивов. Вестник Московского Университета, сер. 4, Геол., № 6, сс. 78-92.

26. Наумов, В.Б., Коваленко, В.И., Кузьмин, М.И., Владыкин, Н.В., Иванов, Г.Ф. (1971) Термометрическое исследование включений расплава в топазах из топазсодержащих кварцевых кератофиров (онгонитов). Доклады АН СССР, т. 199, № 3, сс. 681-683.

27. Повилайтис, М.М. (1990) Ритмично-расслоенные гранитные интрузии и оруденение. М.:Наука, 240 с.

28. Ситнин A.A., Гребенников, A.M., Сункинзян, В.В. (1995) Этыкинское танталовое месторождение. Месторождения Забайкалья, ред. Лаверов Н.П. М.: Геоинформмарк, том 1, книга 2, 86-95.

29. Скрипов, В.П., Скрипов, A.B. (1979) Спинодальный распад (фазовый переход с участием неустойчивых состояний). Успехи физических наук, т. 128, вып. 2, сс. 193-231.

30. Сырицо Л.Ф. (1998а) Проблемы происхождения редкометальных гранитов РГ и пути их решения на примере Забайкальского региона. Тез. докл. На Междунар. Конфер. "Проблемы генезиса магматических и метаморфических пород" С.-Петербург, 1998, сс. 49-50.

31. Сырицо Л.Ф. (19986) Геохимическая модель формирования Li-F гранитов Орловского массива (Восточное Забайкалье). Тез. докл. На Междунар. Конфер. "Проблемы генезиса магматическш и метаморфических пород" С.-Петербург, 1998, с. 143.

32. Эпельбаум, М.Б. (1980) Силикатные расплавы с летучими компонентами. М.: Наука, 256 с.

33. Ярошевский А.А. О происхождении ритмических структур изверженных горных пород. Геохимия, 1970, № 5, сс. 562-574.

34. Anders, Е. and Grevesse, N., (1989) Abundances of the elements: meteoric and solar. Geochem. Cosmochem. Acta, 53, pp. 197-214.

35. Baker, D.R. and Freda, C. (1999) Ising models of undercooled binary system crystallization: Comparison with experimental and pegmatite textures. American Mineralogist, Vol 84, pp. 725-732.

36. Bezmen, N.I. (1992) Hydrogen in the magmatic system. Experiment in Geosciences Mag. 1(2), pp. 1-33.

37. Bezmen, N.I. and Elevich, V.Ya. (1998) Petrochemical types of the PGE-bearing massifs and their petrogenesis. In N.P. Laverov & V.V. Distler (eds), International Platinum, pp. 8-17. St. Petersburg Athens: Theophrastus Publications.

38. Bezmen N.I., Fed'kin A.V., Zaraisky G.P. (1999) Experimental study of phosphorus and fluorine influence on the superliquidus differentiation of granite melts: Preliminary data. Experiment in Geosciences Mag., vol. 8, № 1, pp. 49-53.

39. Bezmen, N.I., A.G. Kalinichev, V.O. Zavelsky & V.A. Zharikov 1998. Solidus in the system NaAlSi308-H20-H2 (Ptotai=2 kbar/ Experiment in Geosciences Mag. 7(1), pp. 8-9.

40. Breiter, K., Fryda, J., Seltmann, R. and Thomas, R. (1997) Mineralogical evidence for two magmatic stages in the evolution of an Extremely Fractionated P-rich rare-metal granite: the

41. Podlesi Stock, Krusne Hory, Czech Republic. Journal of Petrology, vol. 38, No. 12, pp. 17231739.

42. Burnham, C.W. (1967) Hydrothermal fluids at the magmatic stage. In Barns, H.L. (ed.) Geochemistry of hydrothermal ore deposits, pp. 37-76. New York: Holt, Rinehart & Winston.

43. Cunney, ML, Marignac, C., and Weisbrod, A. (1992) The Beavoir Topaz-Lepidolite Albite Granite (Massif Central, France): The disseminated Magmatic Sn-Li-Ta-Nb-Be Mineralization. Economic Geology, vol. 87, pp. 1766-1794.

44. Dingwell, D.B. (1988) The structures and properties of fluorine-rich magmas: a review of of experimental studies. In Taylor, R.P. & Strong, D.F. (eds.) Recent advances in the geology of granite-related mineral deposits. CIM SPEC VOL 31, pp. 1-12.

45. Fedkin, A., Melzer, S., Seltmann, R., Zaraisky, G. Experimental studies of the Ab-Or binary system under H2O-HF fluid pressure. Experiment in Geosciences Mag. (в печати).

46. Fenn, P.M. (1977) The nucleation and growth of alkali feldspars from hydrous melts. Canadian Mineralogist, 15, pp. 135-161.

47. Hamilton, D.L., Henderson, C.M.B. (1968) The preparation of silicate compositions by a gelling method. Mineralogical Magazine London vol. 36, pp. 832-838.

48. Holtz, F., D.B. Dingwell & H. Behrens 1993. Effect of F, B203 and P205 on the solubility of water in haplogranite melts compared to natural silicate melts. Contrib. Mineral. Petrol. 113, pp. 492-501.

49. Holtz, F., Pichavant, M., Barbey, P., Johannes, W. (1992) Effects of H20 on liquidus phase relationd in the haplogranite system at 2 and 5 kbar. American Mineralogist, vol. 77, pp. 12231241.

50. Jahns, R.H. (1982) Internal evolution of pegmatite bodies. In Cerny, P. (ed.) Granitic pegmatites in science and industry. MIN SOC CAN SHORT COURSE VOL 8, pp. 293-327.

51. Jahns, R.N. and Birnham, C.W. (1969) Experimental studies of pegmatite genesis. 1. A model for the derivation and crystallization of granitic pegmatites. Economic Geology, 64, pp. 843-864.

52. Jahns, R.N. and Tuttle, F.O. (1963) Layered pegmatite-aplite intrusives. Mineral. Soc Am, Spec Pap 1, pp. 78-92.

53. Johannes, W. (1984) Beginning of melting in the granite system Qz-0r-Ab-An-H20. Contrib Mineral Petrol, vol. 86, pp. 264-273.

54. Johannes, W., Holz, F. (1996) Petrogenesis and experimental petrology of granitic rocks. 335 p.

55. Liesegang, R.E. (1896) Ueber einige Eigenschaften von Gallerten. Naturw. Wochschr. 11, pp. 353-362.

56. London, D. (1987) Internal differentiation of rare-element pegmatites: Effects of boron, phosphorus, and fluorine. Geochimim. Cosmochim. Acta, vol. 51, pp. 403-420.

57. London, D. (1992) The application of experimental petrology to the genesis and crystallization of granitic pegmatites. Canadian Mineralogist 30, pp. 499-540.

58. London, D (1998) Experimental simulation of a pegmatite texture (abstract). Int Mineral Accoc 17th Gen Meet Abstr, p. A144.

59. London, D. and Morgan, G.B.V.I. (1998) Experimental crystal growth from undercooled granitic melts: nucleation response, texture, and crystallization sequence (abstract). Am Geophys Union Abstr Program 79, pp. 5366.

60. London, D., Morgan, G.B., Babb, H.A., Loomis, J.L. (1993) Behavior and effects of phosphorus in the system Na20-K20-Al203-Si02-P205-H20 at 200 MPa (H20). Contrib. Mineral. Petrol. 113, pp. 450-465.

61. Luth, W.C., Jahns, R.H., and Tuttle, O.F. (1964) The granite system at pressures of 4 to 10 kilobars. Journal of Jeophysical Research, vol. 69, №. 4, pp. 759-773.

62. Luth, W.C. and Tuttle, O.F. (1966) The alkali feldspar solvus in the system Na20-K20-Al203-Si02-H20. American Mineralogist, vol. 51, pp. 1359-1373.

63. Mahood, G. and Hildreth, W. (1983) Large partition coefficients for trace elements in high-silica rhyolites. Geochem Cosmochim Acta 47, pp. 11-30.

64. Manning, D.A.C. (1981) The effect of fluorine on liquidus phase relationships in the system Qz-Ab-Or with excess water at 1 kbar. Contributions to Mineralogy and Petrology, vol, 76, pp. 206-215.

65. McBirney, A.R., and Noyes, R.M. (1979) Crystallization and layering of the Skaergaard intrusion. J. Petrology 20, pp. 487-554.

66. Miller, C.F. and Mittlefehldt, D.W. (1982) Depletion of light rare-earth elements in felsic magmas. Geology 10, pp. 129-133.

67. Morgan, G.B.V.I. and London, D. (1999) Crystallization of the Little Three layered pegmatite-aplite dike, Ramona District, California. Contrib Mineral Petrol 136, pp. 310-330.

68. Morse, S.A. (1970) Alkali feldspars with water at 5 kb pressure. Journal of Petrology, vol. 11, part 2, pp. 221-251.

69. Mysen, B.O., Holtz, F., Pichavant M., Beny, J.-M., and Montel, J.-M. (1999) The effect of temperature and bulk composition on the solution mechanism of phosphorus in peraluminous haplogranitic magma. American Mineralogist, vol. 84, pp. 1336-1345.

70. Naslund, H.R. and McBirney, A.R. (1996) Mechanisms of formation of igneous layering. In: Cawthorn (ed.) Layered intrusions, pp. 1-43.

71. Orville, P.M. (1963) Alkali ion exchange between vapor and feldspar phases. American Journal of Science, vol. 261, pp. 201-237.

72. Parsons, I. (1978) Feldspars and plutons in cooling plutons. Mineralogical Magazine, vol. 42, No. 321, pp. 1-17.

73. Petrov, I., Mineeva, R.M., Bershov, L.V., and Agel, A. (1993) EPR of Pb-Pb.3+ mixed valence pairs in amazonite-type microcline. American Mineralogist, vol. 78, pp. 500-510.

74. Pollard, P.J. (1989) Geochemistry of granites associated with tantalum and niobium mineralization. In: Lanthanides, tantalum and niobiu, P. Moeller, P. Cerny and F. Saupe (eds.), pp. 145-168.

75. Raimbault, L., Cuney, M., Azencott, C., Duthon, J.-L., and Joron, J.-L. (1999) Geochemical evidence for a multistage magmatic genesis of Ta-Sn-Li mineralization in the Granite at Beavoir, French Massif Central. Economic Geology, vol. 30, pp. 548-576.

76. Rockhold, J.R., Nabelek, P.I., Glasock, M.D. (1987) Origin of rhythmic layering in the Calamity Peak satellite pluton of the Harney Peak Granite, South Dakota: The role of boron. Geochim. Cosmochim. Acta, 51, pp. 487-496.

77. Schwartz, MO (1992) Geochemical criteria for distinguishing magmatic and metasomatic albite enrichment in granitoids examples from the Ta-Li granite Yichun (China) and the Sn-W deposit Tikus (Indonesia). Mineralium Deposita, vol. 27, p. 101-108.

78. Shannon, J.R., Walker, B.M., Carten, R.B., and Geraghty, E.P. (1982) Unidirectional solidification textures and their significance in determining relative ages of intrusions at the Henderson Mine, Colorado. Geology, vol. 10, pp. 293-297.

79. Shinohara, H., Kazahaya, K., Lowenstern, J.B. (1995) Volatile transport in a convecting magma column: implications for porphyry Mo mineralization. Geology 23, pp. 1091-1094.

80. Smith, P., Parsons, I. (1974) The alkali-feldspar solvus at 1 kbar water-vapour pressure. Mineralogical Magazine, vol. 39, pp. 747-767.

81. Swanson, S.E., Fenn, P.M. (1986) Quartz crystallization in igneous rocks. American Mineralogist, 62, pp. 966-978.

82. Taubeneck, W.N. and Poldervaart, A. (1960) Geology of Elkhorn mountains, northeastern Oregon: part II Willo Lake intrusion. Geol. Soc.Am. Bull. 71, pp. 1295-1322.

83. Taylor, S.R. and McLennan, S.M. (1985) The continental crust: its composition and evolution. Examination of the Geochemical Record preserved in Sedimenlaary Rocks. Blackwell Scientific Publications, p. 46.

84. Thomas, R., Rhede, D. and Trumbull, R.B. (1996) Z. geol. Wiss. 24, pp. 507-528.

85. Thompson (1982) British Tertiary volcanic province. Scott. J. Geol, vol. 18., pp. 49-107.

86. Tuttle, O.F. and Bowen, N.L. (1958) Origin of granite in the light of experimental studies in the system NaAlSi308-KAlSi308-Si02-H20. The Geological Society of America Memoir 74, 153 p.

87. Webber K.L., Falster A.U., Simmons W.B., and Foord E.E. (1997) The role of diffusion-controlled oscillatory nucleation in the formation of line rock in pegmatite-aplite dykes. Journal of Petrology, vol.3 8, No 12, pp. 1777-1791.

88. Xiong Xiao-Lin, Zhao Zhen-Hua, Zhu Jin-Chu and Rao Bing (1999). Phase relations in albite granite-HhO-HF system and their petrogenetic applications. Geochemical Journal, vol. 33, pp. 199-214.

89. Zaraisky, G.P., Aksyuk, A.M., Seltmann, R., Shatov, V.V., Fedkin, A.V. (1998) Phosphorus in granites associated with W-Mo, W-Sn, and Ta-Nb mineralization. Acta Universitatis Carolinae Geologica 1998, 42 (1), pp. 194-199.