Геохимическая эволюция и расслоенность литий-фтористых гранитов танталовых месторождений Орловка и Этыка Восточного Забайкалья

• Автор: Федькин, Алексей Валентинович
• Шифр специальности: 04.00.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Черноголовка
• Количество страниц: 161 с. : ил.

Содержание
Введение
1. Геология гранитоидов Орловки и Этыки
2. Геохимическис 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 лигий-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-Г 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?
Заключение
Литература

Введение.
Актуальность исследований. Явление магматической расслоенное™ 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 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 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, №>, РЬ, Эп, 1д, ЯЪ 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, N6, 1л, ЯЬ, РЬ, Мо, №, Г 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);

- мелко- среднезернистая кварц-полевошпатовая порода, сильно обогащенная слюдой, зерна которой ориентированы согласно расслоенности, что нехарактерно для других зон.
Соотношения минералов по полосчатым зонам показаны на рис. 2.2. Границы между микрослоями, составляющих 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 (обр. Sh-57).
Состав: преобладающими минералами являются кварц, КПШ, альбит, слюда, берилл и топаз. Все вместе они составляют 90-97 % объема породы. Кварц обычно составляет 18.2-32.9 об.%, иногда достигая 75-78 об.% в отдельных микроклин-кварцевых прослоях гребенчатого типа, существенно преобладает в секущих пегматоидных прожилках (44.4 об.%); представлен крупными до очень крупных гипидиоморфных округлых зерн (0.1-0.3 мм до 8-10 мм в диаметре) во всех пегматоидных микрослоях тогда как в аплитовых прослоях представлен мелкими-средними обычно ксеноморфными изометричными зернами (0.04-0.2 мм в диаметре), нередко со структурой снежного кома; в основном первичный, редко вторичный в ассоциации с мусковитом и флюоритом. КПШ - микроклин (редко ортоклаз) составляет 16.9-39.2 % объема породы; в отдельных пегматоидных прослоях достигает 70-80 об.%, тогда как в аплитовых зонах его содержание падает до 2-7 об.%; в пегматоидных зонах, где он находится в ассоциации с кварцем, представлен бесцветными идиоморфными короткопризмаитческими кристаллами (0.2-0.8 мм до 5-7 мм в сечении), которые никогда непертитизированы и не сдвойникованы; в аплитовых зонах представлен ортоклазом в виде мелких-средних ксеноморфных до гипидиоморфных светло-коричневых непертитизированных зерен (0.05-0.2 мм в сечении), которые нередко замещаются альбитом, первичный - позднемагматический. Берилл (0.3-1.9 об.%) встречается в пегматоидных микрослоях, где он формирует крупные-средние зерна (0.Об-G.8 мм до 1 мм в диаметре); находится в ассоциации с гребенчатым кварцем и микроклином; первичный. Топаз (0.1-1.6 об.%) встречается в основном в аплитовых прослоях, сильно обогащенных альбитом; иногда достигает 3.8 об.% в пегматоидных прожилках; в аплитовых микрозонах образует мелкие ксеноморфные до гипидиоморфных изометрические зерна (0.03-0.2 мм до 0.63 мм в диаметре), которые нередко замещаются мелкозернистыми агрегатами серициита, гидросерицита и глинистыми минералами; в