СЕКЦИЯ 2. МИНЕРАЛОГИЯ, ГЕОХИМИЯ И ПЕТРОГРАФИЯ

СЕКЦИЯ 2. МИНЕРАЛОГИЯ, ГЕОХИМИЯ И ПЕТРОГРАФИЯ
157
ТИПОМОРФИЗМ СПОДУМЕНА РЕДКОМЕТАЛЬНЫХ ПЕГМАТИТОВ ТАСТЫГСКОГО
МЕСТОРОЖДЕНИЯ (РЕСПУБЛИКА ТЫВА)
Д.И. Полушкин
Научный руководитель доцент С.И. Коноваленко
Национальный исследовательский Томский государственный университет, г. Томск, Россия
Литиевый пироксен – сподумен является главным промышленным минералом подавляющего числа
эндогенных литиевых месторождений мира. Поэтому изучение его типоморфных особенностей представляет как
научный, так и большой практический интерес. Предметом исследования автора стали пробы сподумена
редкометальных пегматитов Тастыгского месторождения Тывы.
Крупное месторождение сподуменовых пегматитов Тастыг относится к Южно-Сангиленскому
пегматитовому поясу. Оно разведано в 1955–1960 гг.
Наряду с высоким средним содержанием Li (1,46 %), в нем присутствует в повышенной концентрации
широкий спектр литофильных редких элементов – Ta, Nb, Sn, Be [3]. Однако главным полезным компонентом
выступает Li, причем 93 % этого химического элемента сосредоточено в сподумене и только 7 % в других
минералах [3]. Средний валовый состав жильной серии месторождения и средний состав минеральных
комплексов жил соответствуют высокоглиноземистым гранитам по объему щелочей (Na2O+K2O+Li2O = 7…7,8
мас %), но характеризуется необычайно низким соотношением Na2O/K2O = 1,3…1,5. С ростом содержания
сподумена в жилах (среднее равно 20…21 %) в них растут содержания Si и Li, снижается K и Na, а количество Al
остается неизмененным [5]. От литий-фтористых гранитов и редкометальных пегматитов других регионов
пегматиты поля, согласно [4], отличает не «альбитовый» тренд фракционирования.
Основной целью данной работы являлось выявление типоморфных особенностей сподумена
Тастыгского месторождения, для чего использованы рентгеноструктурный и рентгенолюминесцентный анализы,
а также масспектроскопия (JCP-MS). Все аналитические исследования проведены в Центре коллективного
пользования «Аналитический центр геохимии природных систем». Аналитики: Т.С. Небера, Н.Н. Борозновская,
Д.В. Лычагин.
Изучена первая главная генерация сподумена, которую в жилах представляют крупные (до 20 см по
удлинению) дощатые кристаллы белого, зеленовато-белого или розового цвета, почти всегда ориентированные
субперпендикулярно контактам жил. Только в самых мощных телах в центральной части вокруг кварцевых ядер
эта ориентировка утрачивается и становится хаотичной.
Кристаллическая структура минерала, как и остальных пироксенов, состоит из вытянутых вдоль оси C
цепочек из кремнекислородных тетраэдров, соединенных в боковом направлении катионами Al3+ и Li+, которые
занимают соответственно структурные позиции M1 и M2 [1]. В то же время отношение кристаллографических
осей сподумена сильно отличается от отношения длин осей других моноклинных пироксенов. Меньший объем
его элементарной ячейки хорошо согласуется с замещением более крупных ионов Ca и Mg диопсида меньшими
по размерам ионами Li и Al. Результатом такого замещения является более плотная упаковка цепей тетраэдров
SiO4. Сподумен имеет размеры элементарной ячейки (Å): a = 9,50; b = 8,30; c = 5,24 [1]. Вычисленные автором
параметры элементарной ячейки сподуменов Тастыгского месторождения несколько отличаются от справочных
и составляют (в Å): a = 9,46…9,48; b = 8,37…840; c = 5,21…5,22. То есть параметры a и с немного меньше
справочных, а параметр b больше. Наибольшим постоянством характеризуется параметр c. Какой-либо
корреляции вариаций параметров элементарной ячейки сподумена месторождения с изменением его окраски,
места отбора и объемом элементов-примесей не установлено.
По данным масспектроскопии наиболее существенными элементами-примесями в составе сподуменов
месторождения являются Fe, Mn, Sn и Ga. Резко доминирует Fe, по-видимому, в форме трехвалентного катиона
Fe3+, замещающего Al. Содержания этого элемента не опускается ниже 1900 г/т. На порядок меньше во всех
пробах содержания Mn, Sn и Ga. В изученных сподуменах отмечен закономерный рост отношения Fe/Mn по мере
роста абсолютных отметок отбора проб, что одновременно отвечает, согласно пространственной ориентировке
жильной серии, переходу от висячего ее бока к лежачему. В этом же направлении в сподумене пегматитов
падают содержания основных флюофильных элементов-примесей – Rb, Cs, Be, Ga. Наблюдающиеся отклонения
от выявленной закономерности, установленные для сподумена жил высоких гипсометрических уровней
(2500…2600 м), свидетельствуют о принадлежности пригребневых сподуменовых пегматитов к самостоятельной
жильной серии.
В спектрах рентгено-люминесценции (РЛ) сподуменов обнаружены две основные полосы излучения в
коротковолновой (340…350 нм) и длинноволновой (600 нм) области. Первая, согласно [2], обусловлена
присутствием собственных структурных дефектов SiOnm , вторая более интенсивная связана с примесным
центром Mn2+.
Таким образом, типоморфными у сподуменов Тастыгского месторождения будут спектры РЛ с
характерными центрами свечения SiOnm и Mn2+, а также типохимизм, обусловленный накоплением в минерале
флюофильных редкометальных элементов-примесей (Be, Rb, Cs, Ga).
Литература
1.
2.
Дир У.А., Хауи Р.А., Зусман Дж. Породообразующие минералы. – М.: Мир, 1965. – Т. 2. – 370 с.
Кузнецов Г.В., Волошин А.В. Люминесценция сподуменов из редкометальных пегматитов Северо-Запада СССР
// Кристаллохимия и спектроскопия минералов. – Киев: Науков думка, 1984. – С. 80–94.
158
3.
4.
5.
ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ И ОСВОЕНИЯ НЕДР
Лебедев Н.И. Минеральные ресурсы Тувы: Обзор и анализ полезных ископаемых // ТувИКОПР СО РАН, 2012. –
284 с.
Кузнецова Л.Г., Шокальский С.П. Месторождения лития в редкометалльных пегматитах республики Тыва //
Литий России: Минерально-сырьевые ресурсы, инновационные технологии, экологическая безопасность:
Материалы Всероссийского научно-практического совещания с международным участием, г. Новосибирск, 24–
26 мая 2011г. – Новосибирск: СО РАН, 2011. – С. 65–70.
Поля редкометальных гранитных пегматитов (геохимическая специализация и закономерности размещения). –
М.: «Наука», 1975. – 332 с.
CL-F-СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ АПАТИТОВ ИЗ ПОРОД РАЗНЫХ СТАДИЙ КОЛЛИЗИОННОГО
МАГМАТИЗМА ЗАПАДНО-МАГНИТОГОРСКОЙ ЗОНЫ ЮЖНОГО УРАЛА
И.Р. Рахимов
Научный руководитель главный научный сотрудник Д.Н. Салихов
Институт геологии Уфимского научного центра РАН, г. Уфа, Россия
Группа гидроксилсодержащих минералов является непосредственным свидетелем участия флюидной
фазы в процессе минералообразования [5]. Она представлена амфиболами, слюдами, апатитом и др. минералами,
которые могут быть породообразующими или акцессорными в разных типах пород. Среди прочих летучих
компонентов особого внимания заслуживают Cl и F, обусловливающие концентрацию, перенос и отложение
различных рудных элементов [1]. Рудные элементы по сродству к Cl и F подразделяются на хлорофильные и
фторофильные [4]. Содержания галогенов являются индикаторами источника магматического расплава и
металлогенической специализации магматических комплексов [1]. В базитах, например, особо информативным
минералом, содержащим флюидные компоненты, является апатит, в гранитоидах – биотит.
В статье приводятся предварительные результаты измерений Cl и F в апатитах из интрузивных пород
юго-центральной части Западно-Магнитогорской зоны (ЗМЗ) Южного Урала. Аналитические работы
проводились в ИГГ УрО РАН (г. Екатеринбург) под руководством В.В. Холоднова по специальной методике [2].
Магматизм ЗМЗ происходил дискретно: выделяются четыре стадии коллизионного магматизма,
который охватывал интервал от турнейского до башкирского веков каменноугольного периода [6]. Исследованы
два образца из ассоциации пород первой стадии и по одному образцу из остальных стадий. Известно, что с
ассоциацией пород первой стадии магматизма связан оксидный рудообразующий процесс (на севере ЗМЗ
известно скарново-магнетитовое месторождение). С ассоциацией третьей стадии – сульфидный рудообразующий
процесс (сульфидное медно-никелевое оруденение пикро-долеритов). Вторая и четвёртая стадии
каменноугольного магматизма ЗМЗ представлены дайковыми сериями.
Рис. Соотношения средних концентраций Cl и F в апатитах из пород ЗападноМагнитогорской зоны: 1 – Басаевский комплекс, 2 – Файзуллинский комплекс,
3 – Кизильский комплекс, 4, 5 – Худолазовский комплекс, 6 – Дайковый комплекс
Апатит является акцессорным минералом в рассматриваемых породах и редко превышает 1 % их
объёма, но присутствует всегда. Размеры зёрен апатита редко превышают 1 мм. В целом оказалось, что
исследуемые породы демонстрируют фтороносную специализацию апатитов. На рис. выявляются три поля
фигуративных точек, отражающих зависимость концентраций хлора от фтора. Кислые породы характеризуются
очень низким отношением Cl/F. В гранит-порфирах Кизильского комплекса (вторая стадия) выявляются два
самостоятельных типа концентрации галогенов: Cl/F ≈ 0,087 и ≈ 0,015. В плагиогранитах Худолазовского
комплекса (третья стадия) при таких же разбросах отношений снижение постепенное. Наиболее хлористые
апатиты характерны Файзуллинскому комплексу (первая стадия). Здесь наблюдается наиболее высокий
показатель отношения Cl/F ≈ 0,4. В поле наиболее обеднённых галогенами апатитов попадают породы сразу трёх