Геохимия пегматитового процесса

Date: 2015-10-07; view: 890.

Геохимия магматического процесса. Схема Боуэна. Закономерности формирования магматических горных пород.

Кристаллизационная дифференциация подчиняется правилу Боуэна, составившего схему выделения минералов (рис.). Левый ряд реакционный – каждый последующий минерал образуется после реакции уже выделившегося минерала с остаточным расплавом. Правый ряд – непрерывный, происходит постепенная эволюция состава. Порядок образования минералов определяется объемом ячейки кристаллической решетки.

Формирование магматических пород подчиняется следующим закономерностям:

1. Содержание по мере формирования изверженных пород увеличивается.

2. В левом ряду происходит закономерное изменение оснований: раньше всех из расплава уходит Mg, потом Fe, Mg, Ca. Между соседними элементами наблюдаются изоморфные замещения, а крайние основания (Ca и Mg) образуют двойную соль. В правом ряду раньше всех уходит из расплава Ca, затем Na и K.

3. По мере кристаллизации возрастает количество летучих компонентов и воды, поэтому количество водосодержащих минералов также увеличивается к концу магматического процесса.

4. Окислительно-восстановительные условия в магме характеризуются невысокими значениями Eh, но эти условия зависит от кислотности-щелочности. В кислых магмах величина Eh значительно выше, чем в щелочных. В базитовых магмах обстановка восстановительная, в щелочных расплавах значения Eh низкие, процессы окисления протекают легче.

5. Поведение редких элементов зависит от их кристаллохимических свойств: они не накапливаются в минералах, а уходят в пегматитовый или даже в гидротермальный раствор. Поведение Cu, Co, Ni, Hg обуславливается наличием S2: если она есть – элементы образуют сульфидную минерализацю, если нет – они накапливаются в более поздних пегматитовых расплавах. Редкие элементы, свойства которых близки к породообразующим элементам, рассеиваются в кристаллических решетках породообразующих минералов.

Пегматитовый процесс

Процесс тесно связан с магматическим.

Для пегматитов характерно большое разнообразие минералов. Химические элементы в пегматитах можно разделить на пять групп:

1. Ведущие: Be, O2, Si, H2, Li, Al.

2. Главные: B, F, P.

3. Нормальные: He, Cl, Ca, Ti, Mo.

4. Случайных: Mg, Fe, Cr.

5. Запрещенные: Co, Ni, As.

К основным особенностям химизма пегматитов относятся следующие:

1. Преимущественное развитие нечетных химических элементов.

2. В пегматитах сочетаются контрастные химические элементы: легкие и тяжелые.

3. В составе пегматитов принимают участие химические элементы, попавшие из магматического расплава.

4. Особую роль играют Al и Si: Al замещает Si, что требует компенсации одного заряда из-за этого в кристаллические решетки вовлекаются одновалентные катионы Rb, Tl, Cs. Si легко сорбирует редкие элементы, а в момент кристаллизации сбрасывает их, и они образуют самостоятельные минералы. Если в расплаве невысокое содержание кремния, то редкие элементы рассеиваются в кристаллических решетках породообразующих минералов. Be в кислых породах сорбируется кремнеземом, в результате образует берилл. В щелочных породах кремнекислоты очень мало, поэтому весь бериллий рассеивается в кристаллических решетках минералов.

5. Образование месторождений пегматитового генезиса подчиняется правилу: месторождения образуются в тех случаях, когда в пегматитах нет минералов, в состав которых мог бы войти данный химический элемент, то элемент в них рассеивается.