CC BY
15
ИЗВЕСТИЯ ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ II ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА им. С. М. КИРОВА
Том 289 1976
ОСОБЕННОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ АКЦЕССОРНОГО АПАТИТА В ГРАНИТОИДАХ МОХНАТУХИНСКОГО И КАМЕНСКОГО МАССИВОВ (СЕВЕРО-ЗАПАДНАЯ ЧАСТЬ РУДНОГО АЛТАЯ)
Т. И. ПОЛУЭКТОВА (Представлена профессором А. М. Кузьминым)
В литературе все чаще появляются сведения о том, что для петро-генетических целей морфологические признаки апатита имеют не меньшее значение, чем циркона [1, 2, 5].
В предлагаемой работе приводятся результаты изучения характера распределения акцессорного апатита в грапнтоидах двух сходных по петрографическому и петрохимическому составу интрузивных тел, занимающих различное структурное положение. Уровень эрозионного среза обоих интрузивов не велик.
Мохнатухинский и Каменский гранитопдные массивы расположены в пределах Иртышской зоны смятия, которая в районе исследования по геолого-структурным особенностям подразделяется па юго-западную и осевую подзоны. Первый из них залегает среди метамор-физованной песчано-слаицевой толщи верхнего девона—нижнего карбона юго-западной подзоны, второй—прорывает среднедевонские зелеиокаменные сланцы осевой подзоны. Возраст граннтоидных тел по определениям Ф. С. Закировой пермский (220—260 млн. лет), и рассматриваются они в составе колбинского интрузивного комплекса. Слагаются оба массива крупнозернистыми порфировидными биотито-вымп гранитами, которые прорываются (в порядке становления) маломощными пластовыми телами среднезернистых двуслюдяных гранитов, жилами аплитовидных гранитов, аплитов и пегматитов. По химическому составу биотитовые граниты относятся к классу пород нормального состава.
Породы обогащены кремнеземом и щелочами, количество калпя в них преобладает над натрием, а содержание окислов железа, магния и полевошпатовой извести характеризуется низким значением. Петрографический состав крупнозернистых порфировидных биотитовых гранитов обычный: плагиоклаз, щелочной полевой шпат, кварц, биотит, вторичные (серицит, хлорит), акцессорные. Плагиоклаз присутствует в двух генерациях. Плагиоклаз I образует порфировые выделения в виде таблитчатых кристаллов, имеющих зонарное строение. Состав зон меняется от центра к периферии кристалла от № 25—22 до № 13—6. Плагиоклаз II входит в состав основной массы породы в виде мелких таблитчатых индивидов, несущих полисинтетическое двойникование. Состав этих плагиоклазов № 13—5. Щелочной полевой шпат образует крупные метакристаллы, а также входит в виде ксеноморфных зерен в основную массу породы. По оптическим свойствам щелочной полевой
шпат неоднороден, в кристаллах его и зернах имеются участки с погасанием, отвечающим ортоклазу, и участки трпклпнного щелочного полевого шпата. Угол 2V отвечает типичным мпкроклннам и равен —80 —86°. Однако микроклиновая решетка не всегда четкая. Кварц наблюдается в угловатых, округлых зернах основной массы породы, а также в виде пойкилитовых образований в порфировых выделениях плагиоклаза и в метакристаллах щелочного полевого шпата. Погасание его волнистое.
Биотит распределяется в гранитах неравномерно, наблюдается как в виде одиночных чешуек, так п кучных скоплений. Схема плеохроизма: —тёмнокрасный до густо-красного, по Ыр—розовый, светло-желтый. Показатель преломления изменяется от 1,653 до 1,685.
Различаются гранитоиды обоих интрузивных тел, главным образом, количественным соотношением как петрохимических окислов, так и породообразующих минералов. Например, содержание и сумма щелочей К20-|-№оО в гранитах Мохпатухипского массива выше, чем в таковых Каменского. Количество плагиоклаза и биотита в граинтоидах Мохпатухипского массива больше в сравнении с Каменским, а содержание кварца и микроклипа, наоборот, преобладает во втором.
В составе акцессорных минералов Мохпатухипского интрузива встречаются циркон, апатит, монацит, ксенотпм, гранат, ильменит, сфен, пирит, лейкоксен, апатаз, брукнт, рутил, молибденит, вольфрамит, флюорит. В гранитах Каменского массива семь последних минералов пе установлены, а такой акцессорный, как магнетит, присутствует постоянно н в больших количествах. Кроме того, в них изредка встречается турмалин.
Апатит - один из постоянно встречающихся акцессорных минералов в породах сравниваемых интрузивных тел распределяется в них крайне неравномерно. Пределы колебаний содержания апатита, а также усредненная его величина в породах интрузивных тел приведены в табл. 1.
Как видно из таблицы, количество апатита в породах Мохпатухипского массива выше, чем в таковых Каменского. В целом характер распределения апатита в гранитных породах первого массива несколько отличается от второго. Так, в гранитах краевой зоны Мохпатухипского массива содержание фосфата кальция выше, чем в центре интрузива (соответственно 44 г/т и 16,65 г/т). Интересно отметить, что в пробе гранита, взятой из контакта с биотнтовыми сланцами, содержание этого минерала минимальное (0,06 г/т), а в 50 м от границы с вмещающими породами количество апатита в гранитах максимальное (234 г/т). В породах поздних дифферепцнатов содержание фосфата кальция закономерно снижается. В биотнтовых гранитах Каменского массива содержание апатита в эндокоптактовой фации его меньше, чем в центральной. В среднезернистых двуслюдяных гранитах этот минерал зафиксирован только в одной пробе, в жильных породах он вообще не установлен.
Присутствует апатит в гранптопдах рассматриваемых массивов в виде призматических кристаллов. Причем многогранники из пород Мохпатухипского массива характеризуются большим разнообразием простых форм в сравнении с кристаллами из второго интрузива (табл. 2). В гранитах краевой фации на кристаллах появляются грани ди-ппрампды (1 ОТ 1 >. В породах поздних дпфференцпатов грани шшакоп-да (0001) пользуются подчиненным развитием пли полностью вытесняются растущими гранями (10П). Кроме того, в жильных породах па кристаллах фосфата кальция развиваются грани дополнительной фор-
Таблица 1
Содержание апатита в породах Мохнатухинского и Каменского массивов (в г/т)
Породы Мохнатухинский массив Каменский массив
1 2 3 4 5 | б 1 2 3 4 5 6
Пределы колебаний содержания апатита Среднее содержание 217— 0,038 16,55 234— 0,060 44 10,8— 0,05 3,5 3,6— 0,01 1,8 5,4— 1,5— 0,01 0,03 2,2 0,35 60— 1,40 4,7 20— 2,45 1.45 3,6 - — — —
1 — крупнозернистые порфировидные биотитовые граниты центральной части массива, 2 — среднезернистые биотитовые граниты эндоконтактовой фации, 3 — среднезернистые двуслюдяные граниты 4 — аллитовидные граниты, о — аплиты, 6 — пегматиты.
Морфология кристаллов and шита в породах
Мохиз-тухииского, к'аменского массивов _
/¿олица. с.
породы
Морфологические типы кристаллов
с
>
¿s
ХУ
if^l
биотитовые граниты центр, части
60
20
Виогитовые граниты эндоконглкта
40
25
двуслюдяные гра. ни ты
50
30
аплитовидчые грз.ниты
30
25
20
20
70
пег Mi tu ты
20
75
ш
SU-üTU Товб/efPdMU Till центр. Части
90
биотитЬвые грани ты эндоконтаки
85
/5
мы (1120). Поверхность граней кристаллов неровная, шероховатая, ребра часто сглажены, вершины нередко притуплены так, что крпсгалл приобретает округлый или близкий к нему облик. Округлые зерна апатита обычно встречаются в гранитах, подвергшихся метасома-тпческим изменениям. Так, в грейзеппзированных гранитах кристаллы апатита редки, преобладают его округлые зерна. В пробе интенсивно грейзепизпроваппых гранитов, взятой у контакта с вольфрамитоносной кварцевой жилой, апатит исчезает. На хорошую растворимость апатита при постмагматическпх процессах указывает также ряд авторов [2, 8] .В бнотптовых гранитах, главным образом, в центральной част массива, часто встречаются параллельные сростки двух-трех кристаллов. На гранях призмы наблюдаются мелкие наросты в виде сыпи зерен ильменита, мелких чешуек биотита. Размеры кристаллов варьируют от 0,48X0,24 мм до 0,12X0,1 мм, среднее — 0,27X0,14 мм, в краевой зоне массива величина индивидов уменьшается до 0,36X0,14—0,12X0,01 мм, составляя в среднем 0,20X0,7 мм. В породах жильных дифференциа-тов преобладают вытянутые кристаллы размером 0,36X0,4—0,49Х Х0,07 мм. Окраска минерала мутновато-серая, голубоватая, бледно- и густо-желтая. Последняя обусловлена тонкой пленкой пгдроокнелов железа, покрывающей кристалл, которая легко удаляется при растворении в HCl. Мутновато-серый цвет многогранникам придают обильные газовожидкие включения. Кроме этих включений, апатиты содержат кристаллики ильменита, биотита (рис. 1.), а также скопления мелких зерен черного цвета. Нередко последние настолько обильны, что придают кристаллу черный цвет. Ориентированы подобные включения параллельно вертикальной оси и нередко подчеркивают кристаллу зональное строение: центральная часть его черного цвета, следующая зона— дымчато-серого, внешняя—бесцветная. Имеются в литературе предположения, что такие включения могут представлять топкодиспер-спын графит, который выполняет пустотки, расположенные параллельно вертикальной оси кристалла [3, 4].
Главная масса апатита в породах изучаемых интрузивов тесно связана с биотитом, в чешуйках которого кристаллы его це-почковидно вытягиваются вдоль трещин спайности. Очень редко фосфат кальция наблюдается включенным в ортоклаз. Весьма характерны вытянутые шестоватые индивиды, секущие и замещающие породообразующие минералы гранитов. Такие апатиты обычно разбиты системой трещин, параллельных грани (0001) (рис. 2).
Реитгеноспектральным анализом в апатите из бнотптовых грани-
я
ш
■Щ
Рис. 1. Включения биотита в кристаллах апатита. Увелич. X 30
тов Мохнатухннского массива установлены Zr, Y, Pb, Th, U. Последние два элемента в породах поздних дифференциатов не обнаружены. В апатитах из Каменского интрузива в качестве элементов-примесей установлены только Zr и Y.
Рис. 2. Шестоватый кристалл апатита, пронизывающий все породообразующие минералы. Кристалл разбит трещинками, параллельными граням пинакоида
Таким образом, два сходных по петрографическому и петрохими-ческому составу грапитоидных интрузива характеризуются различием в поведении акцессорного апатита. Эти различия следующие:
1. Количество фосфата кальция в породах Мохнатухннского массива выше, чем в таковых Каменского. В первом интрузиве апатит фиксируется во всех дифференциатах, во втором — установлен только в биотитовых гранитах.
2. Кристаллы апатита из пород Мохнатухннского массива богаче простыми формами.
3. Апатит Мохнатухннского интрузива содержит больший набор элементов-примесей.
ЛИТЕРАТУРА
1. Аникеева Н. Ф. Значение акцессорного апатита в изучении верхнемезозойской вулканогенной формации Каркаралинского района. В сб.: «Акцессорные минералы и элементы как критерий комагматичности и металлогениче-ской специализации магматических комплексов». «Наука», 1965.
2. Б у к а н о в В. В. Апатит из жил альпийского типа на Приполярном
83
е*
Урале. ЗВМО, вып. 90, № 5, 1963.
3. Л я х о в и ч В. В., Ч е р в и н с к а я А. Д. О характере распределения акцессорных минералов в гранитных массивах. Тр. ИМГРЭ, вып. 4, 1960.
4. М а т к о в с к и и О. И. Акцессорные минералы гранитоидов Осницко-го комплекса Волыни. 1956.
5. Hoppe Günter. Die Formen des akzessorischen Apatits. Berichte der Geologischen Gcsscllschaft. H. 2. 1962.
