ПЕГМАТИ́Т
-
Рубрика: Геология
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
ПЕГМАТИ́Т (от греч. πῆγμα – скрепление, связь), магматическая горная порода с гиганто- или крупнозернистой структурой (размер зёрен св. 1 см), обогащённая редкими минералами; геологич. тело, сложенное этой породой. Термин «П.» введён Р. Ж. Гаюи (1801) для обозначения породы (структурной разновидности П.), которая часто слагает одну из зон в телах гранитных П. и представляет собой графич. срастания кварца и полевого шпата, напоминающие др.-евр. тексты (ныне известна как «письменный гранит», «графический П.», «еврейский камень»). П. образуются в условиях умеренных (св. 3 км) и значительных (св. 6 км) глубин, в широком температурном диапазоне (от 650–700 °C до 400 °C), отвечающем концу магматического – началу гидротермального процесса, при высокой активности летучих компонентов-минерализаторов (воды, фтора, хлора, брома и др.). Концентрации летучих, мн. редких и рассеянных элементов (Li, Rb, Cs, Be, Nb, Ta, Zr, Hf, Th, U, Sc и др.) в П. на неск. порядков выше, чем в материнских магматич. породах. П. образуют жилы и гнездообразные обособления как в материнских магматич. породах, так и во вмещающих метаморфич. или осадочных толщах. Жилы П. нередко достигают 3–5 км в длину и могут иметь мощность в неск. сотен метров. Eдиничные П. редки, обычно они образуют пегматитовые поля площадью до нескольких десятков км2, содержащие от первых десятков до нескольких тысяч отд. жил. П. классифицируют по составу материнской породы – гранитные, основные (габбро-П.), щелочные и ультраосновные.
Наиболее распространены гранитные П., отличающиеся большим разнообразием минер. состава. В них выявлено св. 300 минералов лития (петалит, эвкриптит, сподумен и его драгоценные разности – кунцит, гидденит), цезия (поллуцит), тантала (воджинит, иксиолит, манганотанталит, симпсонит, холтит и др.), иттрия (иттриалит), скандия (тортвейтит), бора и бериллия (гамбергит, родицит, благородный берилл и его разновидности – морганит, воробьевит; цветные турмалины – рубеллит, индиголит, верделит) и др. По внутр. строению среди тел гранитных П. различают азональные, неполно- и полнозональные. В случае полной зональности от контактов к центру тела выделяются: зона аплитовой (гранитовой) структуры, зона графической и/или апографической структуры, зоны блокового П. и центр. кварцевое ядро (иногда ряд кварцевых ядер); в неполнозональных П. часть зон отсутствует. Для гранитных П. характерны очень крупные (по массе и размеру) кристаллы мн. минералов: кварца массой 40 т (Бразилия) и 75 т (Pоссия), берилла 32 т (Mозамбик) и 380 т (Mадагаскар), мусковита св. 77 т (Индия), пластины сподумена длиной св. 10 м (США), кристаллы рубеллита св. 50 см (Mозамбик) и т. д. Гранитные П. разделяют по преобладающему типу добываемого из них минер. сырья на слюдяные, редкометалльные (включая редкоземельные) и хрусталеносные. Слюдяные П. образуются на больших глубинах (св. 6 км), состоят из плагиоклаза, микроклина, кварца, мусковита, биотита, чёрного турмалина, апатита, берилла; служат источником получения листового мусковита и материалов для керамич. произ-ва – микроклина и кварца. Редкометалльные П. формируются на средних глубинах (4–6 км), содержат микроклин, кварц, альбит, иногда сподумен, мусковит, лепидолит и берилл, а также цветные турмалины, колумбит, танталит, касситерит, поллуцит и др.; для них характерно неск. стадий минералообразования (в т. ч. альбитизация, грейзенизация); служат пром. источником Li, Cs, Be, Ta, Sn и драгоценных камней – аквамарина, гелиодора, топаза и др. Хрусталеносные П. образуются на относительно небольших глубинах (3–4 км), состоят из микроклина, кварца, альбита, мусковита, биотита и др.; часто (гл. обр. в нижней части кварцевых ядер) располагаются полости растворения – т. н. погреба с пром. ценными преим. крупными кристаллами горного хрусталя (пьезооптического сырья), оптического флюорита, топаза, берилла, аметиста и др.
Основные П. (габбро-П.) формируют крупные жилы, сложенные обычно роговой обманкой (с длиной кристаллов иногда до 1 м), основным плагиоклазом (длиной до нескольких десятков сантиметров), магнетитом, ильменитом, сульфидами, апатитом и др.
Щелочные П. образуют жильные и линзообразные тела, часто зонального строения, мощностью до нескольких десятков метров и протяжённостью неск. сотен метров. Сложены крупными кристаллами, блоками и гнёздами нефелина, микроклина, содалита, натролита, щелочной роговой обманки, эгирина, биотита, и, кроме того, содержат минералы Zr, Ti, Be, Th, Nb, Li и др.
Ультраосновные П. образуют жильные тела мощностью от десятков сантиметров до нескольких метров. Центр. зоны жил, сложенные плагиоклазом, корундом, флюоритом, бериллом, цеолитами, окружены зонами флогопита (иногда с изумрудом), далее зонами актинолит-хлоритовых пород (иногда содержащими фенакит и хризоберилл), затем зонами талька, постепенно переходящими во вмещающие породы – серпентиниты, перидотиты и др.
Вопрос об образовании П. один из самых дискуссионных в геологии. Гипотеза, предложенная в 1920-х гг. А. Е. Ферсманом, связывает образование П. c кристаллизацией остаточного гранитного расплава, концентрирующего летучие и редкие элементы. На поздних стадиях кристаллизации происходит отделение остаточного расплава от интрузива, подъём в верхние части интрузии или внедрение во вмещающие породы и медленная постепенная кристаллизация (при относительно низких температурах) с образованием последовательных зон от внешних к внутренним. Часто отд. зоны пегматитовых тел перекристаллизуются под воздействием флюидов при темп-ре 400–250 °C. Источником этого флюида может быть как само тело П., так и интрузив, с которым оно связано. A. H. Заварицкий (1944) рассматривал гранитные П. как промежуточные образования между магматич. породами и гидротермальными жилами; выдвинуты также гипотезы o метаморфогенном (рос. учёный H. Г. Cудовиков и др.) и гидротермальном (рос. исследователь B. Д. Hикитин и др.) происхождении гранитных П., гипотезы образования тел П. только метасоматич. путём (амер. учёные У. Т. Шаллер, К. Ландес, Г. Хесс). Вероятно, что в формировании большинства крупных полей П. принимало участие неск. факторов: внедрение и кристаллизация остаточных магматич. расплавов, метасоматоз и взаимодействие с вмещающими породами, перекристаллизация и формирование полостей при наложенном гидротермальном процессе.
П. являются осн. источником редкометалльных (в т. ч. и редкоземельных) минералов (сподумена, берилла, колумбита, танталита, лепидолита, поллуцита, ураноториевых минералов и др.), полевых шпатов для керамич. и стекольной пром-сти, слюды и пьезокварца для электротехнич. пром-сти, а также драгоценных камней. Месторождения редкометалльных П. выявлены в России (Колмозерское, Тастыгское), США (Кинг-Маунтин), Афганистане (Дарае-Пич), Канаде (Берник-Лейк), КНР (Коктогай), а также в Бразилии, Зимбабве и др.; слюдоносных и керамических П. – в России (Мамское на Алданском щите), Индии, Мадагаскаре и др.; камнесамоцветные (хрусталеносные) П. – в России (Мурзинско-Адуевская самоцветная полоса на Урале, в Забайкалье), на Украине (Волынское), в Казахстане, Бразилии и др.