CC BY
40
УДК 549.651/549.02
ПОЛЕВОЙ ШПАТ ЩЕЛОЧНО-ГРАНИТНОГО КОМПЛЕКСА ХАЛДЗАН-БУРЭГТЭГ (ЗАПАДНАЯ МОНГОЛИЯ): ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРЫ И ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА
Зенина Ксения Сергеевна1,
Небера Татьяна Степановна1,
Коноваленко Сергей Иванович1,
1 Национальный исследовательский Томский государственный университет, Россия, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36.
Состав, структура и другие особенности минералов являются важнейшими генетическими характеристиками, отражающими условия их образования, и позволяют провести реконструкцию жизни геологического объекта. Полевой шпат, в связи с его кристаллизацией в широком интервале температур и давлений, изоморфных замещений и распада твердых растворов, является важным объектом минералогических исследований.
Цель исследования: выявление особенностей структуры и химического состава полевого шпата многофазового щелочно-гра-нитного комплекса Халдзан-Бурэгтэг в Западной Монголии.
Объект исследования: щелочно-гранитовая формация Озерной зоны Западной Монголии, которая объединяет ряд крупных массивов Халдзан-Бурэгтэгской группы (Улан-Хурэн, Гурван-Унэт, Улан-Унэт, Цогту-Ула, Цохни-Ула, Халдзан-Бурэгтэг) ранне-палеозойского возраста, а также позднемагматические дифференциаты гранитоидов - пегматиты и постмагматические производные - гидротермалиты и метасоматиты.
Предмет исследования: полевой шпат, представленный калиевым полевым шпатом и плагиоклазом.
Методы исследования. Проведено комплексное исследование полевого шпата, включающее оптический и морфологический анализ минерала, рентгеноструктурный, рентгенолюминесцентный, рентгеновский энерго-дисперсионный микроанализ, а также количественный и полуколичественный спектральный анализ.
Результаты. Описана морфология, габитус исследуемого полевого шпата, изучены пертитовые структуры минерала. Определены рентгеноструктурные характеристики калиевого полевого шпата и плагиоклаза. Получены данные о химическом составе полевого шпата комплекса, и составлены кристаллохимические формулы минерала. Установлено, что все рассматриваемые породы комплекса Халдзан-Бурэгтэг (нордмаркиты, щелочные и редкометалльные граниты, пегматиты и метасоматиты) имеютдву-полевошпатовый состав с преобладанием калиевой фазы. Среди калиевого полевого шпата доминирует максимальный микроклин, среди плагиоклазов - низкий альбит. На основе полученных типоморфных характеристик была проведена генетическая типизация калиевого полевого шпата (раннемагматический, позднемагматический, постмагматический), определены температуры кристаллизации пород, оценена эволюция среды минералообразования на объекте. Выявлено, что от более высокотемпературных раннемагматических гранитных фаз к более низкотемпературным позднемагматическим образованиям (пегматитам) и постмагматическим производным (метасоматитам) наблюдается закономерное изменение структурных и химических особенностей полевых шпатов.
Ключевые слова:
Полевой шпат, массив Халдзан-Бурэгтэг, типоморфизм, щелочные граниты, редкометалльные граниты, пегматиты.
Введение
Провинции щелочных гранитоидов относятся к довольно редким природным ассоциациям. Особенно это касается высокощелочных представителей гранитоидов с коэффициентом агпаитности ((К20+№20)/А1) больше 1,2. В настоящее время во многих странах возрос интерес к агпаитовым гранитам [1-10]. Они рассматриваются как перспективный источник широкого спектра редких металлов и редкоземельных элементов (Та, №, Zr, Y, Ве, Li, ТЁ). Их рудная специализация представлена множеством экзотических минералов №, Zr, Y и редкоземельных элементов (РЗЭ) (как правило, это ниобиосиликаты, цирконосиликаты и иттрокарбо-наты). К таким объектам, содержащим промышленную Zr-Nb-РЗЭ-минерализацию, относится и щелочно-гранитный комплекс Халдзан-Бурэгтэг. Он расположен в пределах Монгольского Алтая, на
левобережье р. Ховд-Гол, в 40 км от ее устья (оз. Хараус-Нур) и включает, согласно В.И. Коваленко с соавторами [11, 12], 7 интрузивных фаз внедрения, в том числе 2 редкометалльные с Zr, Y и РЗЭ-оруденением. Выделяются следующие группы пород (от ранних фаз к поздним): 1 - нордмаркиты и синхронные с ними долериты; 2 - щелочные граниты и синхронные с ними долериты; 3 - экериты, мелкозернистые щелочные граниты и пегматиты; 4 - пантеллериты; 5 - редкометалльные щелочные граниты; 6 - дайковые калиевые щелочные базиты и, условно, лейкократовые сиениты; 7 - миароловые редкометалльные щелочные граниты. В состав комплекса входят следующие массивы: Улан-Хурэн, Гурван-Унэт, Улан-Унэт, Цогту-Ула, Цохни-Ула, Халдзан-Бурэгтэг [9, 12]. На современной дневной поверхности собственно массив Халдзан-Бурэгтэг представлен двумя
овальными в плане выходами - Южным и Северным. Они отчетливо различаются по внутреннему строению. Наиболее сложным по структуре является Южный выход. Для него характерно концентрически-зональное строение и присутствие всех семи фаз внедрения. Северный выход обнаруживает простое линейное строение и сложен преимущественно нордмаркитами I фазы внедрения. Редко-металльные щелочные граниты поздних фаз в нем не обнаружены [13].
Минеральный кадастр массива сегодня представлен 125 минеральными видами [14]. 65 минеральных видов приходится на пегматиты [15]. К минералам, характерным для всех семи фаз внедрения, а также позднемагматических дифферен-циатов (пегматитов) и постмагматических производных (гидротермалитов и метасоматитов), относятся кварц, полевой шпат, циркон, щелочной амфибол.
Материалы и методы исследования
Для исследования были взяты образцы из различных гранитных фаз комплекса, сопровождающих их пегматитов и метасоматитов. Каждый образец был разделен на две части. Одна часть была измельчена для выделения монофракций, а из другой части были изготовлены шлифы для оптической диагностики минералов. Оптическая диагностика и микрофотосъемка полевого шпата проводилась на оптическом поляризационном микроскопе Leica DM2500P (К.С. Зенина).
Для аналитических исследований был проведен отбор монофракций полевого шпата по цветовым и кристаллографическим характеристикам при помощи стереомикроскопа фирмы Leica ES2 (К.С. Зенина). Размер фракций варьировал от 0,1 мм в гранитах до 1,0 мм в пегматитах и метасо-матитах. Наиболее затруднительный отбор монофракций был связан с неоднородностью полевого шпата гранитных фаз. Полностью разделить калиевый полевой шпат, плагиоклаз и пертитизирован-ные разности на отдельные монофракции не удалось. В протолочке проб гранитных фаз были выделены по морфологическим и цветовым характеристикам отдельные зерна полевого шпата и про-диагностированы при помощи рентгеновского энерго-дисперсионного микроанализа (РЭМА), интегрированного с электронным микроскопом VEGA II LMU (аналитики О.В. Бухарова, А.А. Пешков, центр коллективного пользования «Аналитический центр геохимии природных систем», далее ЦКП «АЦГПС»). Следующим этапом был отбор монофракций разделенных по РСМА фаз полевого шпата. Количество монофракций для РЭМА составило 52, навеска проб - 100 мг. Съемка произведена на рентгеновском дифрактометре X' PERT PRO (фирма Panalytical) (аналитик Т.С. Небера, ЦКП «АЦГПС»). Обработка дифрак-тограмм осуществлялась c помощью программного обеспечения High Score. Часть проб, подвергшихся сомнению по чистоте, прошли процесс гомоге-
низации. Отжиг проводился в муфельной печи в алундовых тиглях. Температура обработки -1000 °С, время - 48 часов (М.А. Самохвалов, ЦКП «АЦГПС»). Повторно снятые дифрактограммы полевого шпата показали полную гомогенизацию и дали информацию об их структурном состоянии на стадии завершения кристаллизации, но до начала распада твердого полевошпатового раствора. Расчет рентгенографических характеристик производился согласно стандартной рентгеновской методике [16]. Контроль рентгенографических данных осуществлялся по оптическим данным. Температуры образования калиевого полевого шпата определялись по моноклинной упорядоченности [17, 18] и по двуполевошпатовому термометру [19].
Спектр и содержание примесных элементов выявлен количественным и полуколичественным спектральным анализом (аналитик Е.Д. Агапова, ЦКП «АЦГПС»).
Описание полевых шпатов
Большинство горных пород, слагающих комплекс, имеют двуполевошпатовый состав и характеризуются резким преобладанием калиевого полевого шпата (КПШ) над плагиоклазом, доля которого составляет первые %. Объем породообразующего плагиоклаза возрастает от раннемагматиче-ских к позднемагматическим комплексам, а максимальное значение ЕЖа-полевые шпаты приобретают в постмагматических производных, где на долю плагиоклаза приходится до 60 % от общего объема породы. В гранитах плагиоклаз помимо пертитовых структур распада замещает краевые участки зерен КПШ. Центральные части зерен в большинстве своем остаются свежими. Минералы, слагающие редкометалльные фазы комплекса, значительно корродированы лейстовидным альбитом, но пертиты распада являются в них исключительной редкостью. Состав шлировых и жильных пегматитов комплекса [15] - кварц-микроклино-вый, доля плагиоклаза в них минимальна. В шли-ровых пегматитах практически весь альбит представлен пертитовыми ламелями. Процессы замещения КПШ плагиоклазом редки и связаны с се-грегированностью пертитов. В зональных пегматитах помимо плагиоклаза пертитовых вростков встречается постмагматический альбит замещающих комплексов. Наиболее распространен плагиоклаз в постмагматических образованиях, представленных разнообразными по составу и морфологии метасоматитами, где он замещает первичные породообразующие минералы исходного субстрата. Кислый плагиоклаз является главным породообразующим минералом ранней щелочной стадии формирования метасоматитов участка Цахирин (Северный выход). Он развивается в замещаемых породах в виде агрегата белых лейстовидных зерен размером 2-7 мм, обычно полисинтетически двойни-кованных по альбитовому закону и находящихся в тесном срастании с кварцем [20]. Процессы аль-битизации широко представлены и на Южном вы-
ходе, где установлено самое крупное тело альбити-тов с поперечным размером до 1 км. Процессы аль-битизации широко проявлены и в щелочных гранитах, в ходе чего формируются тела неправильной формы без четких геологических границ (Северный выход). В постмагматических комплексах КПШ представлен реликтовыми зернами первично-магматического происхождения, реже он образует ксеноморфно-зернистые агрегаты на стадии поздней метасоматической микроклинизации, наиболее широко проявленной на участке Халдзан-Бурэгтэг (Южном выход) и в аподолеритовых ме-тасоматитах участка Цахирин (Северный выход). На участке Халдзан-Бурэгтэг в метасоматически-изменённых щелочных гранитах лейсты альбита в виде пойкилитовых включений присутствуют не только в КПШ, но и в кварце, эгирине и ферро-ферри-фтор-ликите (амфибол).
Окраска, размеры и форма выделений и кристаллов полевого шпата заметно различаются от одной фазы комплекса к другой. Для пегматитов характерны кристаллы двух типов - карлсбадско-го, когда индивиды вытянуты по ос-и с c гранями m (lio), b (010), с (001), y (201), х (101), а (100) и n (130), и реже бавенского с кристаллами, вытянутыми по оси а, с примерно равным-развитие-м граней с (001), b (010), m (110), y (201), х (101) и е (021). В блоковых зонах пегматитовых тел встречаются единичные кристаллы КПШ адулярового облика в виде призматических индивидов с основной гранью m (110) и гранями х (1.01), с (001), y (201), b (010) и е (021). В гранитах преобладает КПШ бавенского типа. Размеры минерала варьируют от 0,1-0,4 мм в нордмаркитах и 0,5-15 мм в щелочных гранитах до 20-35 см по удлинению в пегматитах комплекса. В этом же направлении меняется и окраска КПШ - от красной до розовой молочно-белой. Для плагиоклаза характерны изоме-тричные формы кристаллов с гранями с (001), b (010), m (010), M (0Ю) и е (021).
Микроскопически КПШ представлен пертити-зированными разностями (рис. 1). Согласно классификации С.А. Руденко [21], выделено три типа пер-титов: пертиты распада, характерные для большинства гранитных пород и пегматитов, пертиты замещения и метасоматические пертиты 2-го рода, обнаруженные в метасоматитах и в пегматитовой жиле «Псевдоморфозная». Пертиты распада отличаются большим разнообразием. Они представлены прожил-ковыми, прожилково-струйчатыми, реже микропро-жилковыми и пятнисто-струйчатыми разностями. Вероятно, в ряде случаев они формируются с участием процессов замещения (рис. 1, в, г), что отображается и в завышенных температурах образования, определенных по двуполевошпатовому термометру после их гомогенизации (табл. 1, пробы ХБ-102, ХБ-5-403, ХБ-5-211). Метасоматические пертиты 2-го рода имеют шнуровидную и пятнисто-струйчатую форму с расплывчатыми границами между зернами альбита. По размерности большая часть пер-титов относится к крупным и средним микроперти-
там. В редкометалльных гранитах пертиты устанавливаются только по РСА и РЭМА и относятся к субкриптопертитам. Блоковый КПШ пегматитовых жил Северного выхода характеризуется единичными находками макропертитов с размерами вростков плагиоклаза до 0,3 мм. Пертитовые ламели слагают от 20 до 40 % площади зерна. Угол погасания пер-титов в плоскости (010) равен 16°-18°, что соответствует чистому альбиту. Оптические показатели относительно состава пертитовых ламелей согласуются и с данными РЭМА (табл. 2).
\ \ \ \ \
. VY £ • г ' < у ' А Г - %
О V * * ,
V-. V W \___'
о I в
с > ■ • ■
ч JLs». х- 'Чу —
шш- - 7 mm
mm
- *т
i
>•* if \ --
Рис. 1. Пертитовые структуры КПШ Халдзан-Бурэгтэгского комплекса (николи скрещены): а - прожилковые пертиты распада КПШ ядерной зоны пегматитовой жилы «Пологая» (ХБ-5-44) Северного выхода; б - метасоматические пертиты 2-го рода пятнисто-струйчатой формы с расплывчатыми границами зерен альбита в КПШ пегматитовой жилы «Псевдоморфоз-ная» (ХБ-5-85) Северного выхода; в, г - микроклиновая решетка, микропрожилковые структуры распада и структуры замещения КПШ пегматитов участка Цахирин (ХБ-5-403, ХБ-5-211); д - микропрожилко-вые и пятнисто-струйчатые пертиты КПШ эгириново-го пегматита (ХБ-4-27) Северного выхода; е - про-жилково-струйчатые пертиты распада КПШ пегматитовой жилы «Большая» (ХБ-5-16) Южного выхода
Fig. 1. Perthite structures of potassium feldspar (K-feldspar) of the complex Khaldzan-Buregteg. Crossed Nicole. Note: a are the veined perthite of K-feldspar decay of nuclear zone of the pegmatite vein «Pologaya» (KhB-5-44), North exit; b are the metasomatic perthite of the 2nd sort of spotted-wavy shape with indistinct albite grain boundaries in K-feldspar of pegmatitic vein «Psevdomorfoz-naya» (KhB-5-85), North exit; c, d is the microcline lattice, micro-veined structures of decay and structures of replacement of K-feldspar pegmatites of the zone Tsakhirin (KhB-5-403, KhB-5-211); e are the micro-veined and spotted-wavy perthite of K-feldspar from aeg-irine pegmatite (KhB-4-27), North exit; f are the vein-wavy perthite of decay of K-feldspar from core zone of the pegmatite vein «Bolshaya» (KhB-5-16), South exit
Рис. 2. Оптическое исследование плагиоклаза: а - раскисленный плагиоклаз; б - свежий плагиоклаз; в - зональное изменение плагиоклаза
Fig. 2. Optical study of plagioclase. Note: a is the deoxidized plagioclase; b is the unmodified plagioclase; c is the zone change of pla-gioclase
Внепертитовый плагиоклаз идиоморфен обладает полисинтетическим двойникованием, угол погасания (15°-17°) в плоскости (010) соответствует альбиту. В постмагматических образованиях наблюдается значительно сосюритизированный и раскисленный плагиоклаз (рис. 2, а). Меньшая доля приходится на свежий плагиоклаз (рис. 2, б). В альбитизированных щелочных гранитах плагиоклаз часто зональный с сосюритизированной центральной зоной (рис. 2, в). В метасоматитах сосю-ритизации и раскислению подвержены краевые части зерен, центральная часть при этом хорошей сохранности.
Результаты исследования полевых шпатов
Рентгенографическая характеристика и состав калинатровых полевых шпатов щелочно-гранит-ного комплекса Халдзан-Бурэгтэг представлены в табл. 1. По распределению А1 в кремнекислород-ных тетраэдрах ^0 и рассматриваемые КПШ, относящиеся к разным фазам внедрения щелочных гранитоидов, заметных отличий не имеют. Большинство проанализированных проб КПШ фаз Северного и Южного выходов относятся к максимальным микроклинам (0,89<ДЯ<1,01). Промежуточные микроклины характерны только для южного выхода, а именно для редкометалльных гранитов и пегматитов мелких жил гребня (0,41<ДЖ0,78). По методу «трех пиков» [22, 23], когда рефлекс 201 определяет состав, а рефлексы 060 и -204 - упорядоченность, а также по номограмме для расчёта разницы содержания алюминия в позициях в зависимости от Д20по рефлексам 131 и 131 [23], исследованные КПШ отнесены к микроклинам.
Методами РСА и РЭМА был определен состав калиевой фазы в КПШ-пертитах. Наиболее обога-щён изоморфной примесью № калиевый полевой шпат из пород Южного выхода (АЬ до 11,46 % по РЭМА). В целом содержания АЬ % сильно варьируют от пробы к пробе, особенно в щелочных гранитах и нордмаркитах - от 1,75 до 9,14. Состав большинства проб анализируемого КПШ следующий: 0г97,12-97,95АЬ2,03-2,88.
Температуры, определенные по моноклинной упорядоченности и по двуполевошпатовому термометру, отличаются в среднем на 50-70 °С. По двупо-левошпатовому термометру для нордмаркитов температура образования находится в интервале 300-470 °С, для щелочных гранитов - 250-700 °С, для редкометалльных гранитоидов характерен узкий диапазон температур, составляющий 380-400 °С, для поздне- и постмагматических образований температура широко варьирует - от 200 до 500 °С, и в среднем составляет 400 °С. По моноклинной упорядоченности температуры значительно ниже. Для нор-дмаркитов - 330-400 °С, для щелочных гранитов -180-400 °С, для редкометалльных фаз - 300-330 °С, для пегматитов - от 180 до 380 °С, температура образования метасоматитов составляет 300-330 °С.
Анализ соотношений АЬ-составляющей и содержаний Е в КПШ (рис. 3) показал, что при переходе от более высокотемпературных раннемагматических гранитов и нордмаркитов к позднемагматическим пегматитам, которые формируются при относительно более низких температурах, доля АЬ-составляю-щей заметно сокращается. Краевая и ядерная зоны пегматитовых тел обнаруживают узкий диапазон концентраций № при относительно одинаковом содержании калиевой составляющей (13-14 мас. %). В то же время в блоковых КПШ наблюдается широкая вариация доли АЬ (от 2,05 до 8,83 %) и ее обратная зависимость от содержания калия.
Формульный состав КПШ заметно отличается от теоретического дефицитом щелочей относительно содержаний кремния и алюминия и отсутствием кальция, за исключением одной пробы КПШ нордмаркитов Северного выхода.
Кристаллохимические формулы калиевых полевых шпатов в породах комплекса следующие: норд-маркиты ЮВ (К0,9^а0,02)0,99(А10^е0,01)0,99813,(1А; норд-маркиты СВ (Е1,00Маю,02Са0;01)1,03А11,03812,94О8; щелочные граниты ЮВ (К^^Д^А^^^А; щелочные граниты СВ (Е0^а0 31)0,97(А10^е0,02)1,м813,02О8; редкоме-талльные граниты ЮВ (Е0^а0,10)0,84(А10,94813,22)4,1бО8; пегматиты ЮВ (Е0^а0,01)0,99(А10^е0,м)0,98813,0А; пегматиты СВ (Е0^а0,02)1,01(А10^е0,03)1,м813,0А; метасо-матиты (К0,9^а0,02)0,99(А10,9^е0,03)0,9б813,0А.
Таблица 1. Рентгенографическая характеристика и кристаллохимический состав калинатровых полевых шпатов щелочно-гранитного комплекса Халдзан-Бурэгтэг Table 1. X-ray characteristic and crystal-chemical composition of K-Na feldspars of alkali-granite complex Khaldzan-Buregteg
Порода/Rock О ±4 № пробы/Sample 2 V 060 204 201 130 130 AI Ml Ai, Or % Состав/Composition Температура /Temperature, t, °С
¿5 Ш Np ( 0 t,m t,0=t,m Ренг /X-ray Эл. микроск/Eledron microscopy 1 2
ХБ-5-55 81-82 41,81 50,54 21,07 23,55 23,97 0,94 0,05 0,01 0,99 0,89 89,33 ОтзудЛЬю^ ОГу74зАЬ2,,:еАп,;,4у 380 330
Нордмаркиты C(N) Гомогенизация Homogenlzation (Г) - 41,61 50,60 21,01 23,25 23,67 - - - - - 94,86 ОГу4;ЗбАЬ^14 - 300 -
Nordmarkites ХБ-5-93 83 41,87 50,65 21,16 23,37 24,11 0,94 0,01 0,03 0,95 0,93 81,03 Or3l r,r;Abl3 97 OrysjsAbi.ss 470 400
Ю CS) ХБ-5-94 41,82 50,57 21,13 23,32 24,08 0,96 0,01 0,02 0,97 0,96 83,80 ОГзздАЬкд, Огуз,пАЬ(д 450 400
ХБ-5-95 41,85 50,56 21,11 23,35 24,09 0,96 0,04 0,00 1,00 0,96 85,64 Огз^мАЬ^д ОГум1ЗбАЬу114 430 380
ХБ-5-33 84 41,82 50,52 21,03 23,21 24,01 1,00 0,01 0,00 1,01 0,99 93,01 ОГуЗ.ГпАЬб.уу ОГу7,25АЬ2,75 310 250
Г 41,75 50,69 21,17 23,32 24,09 - - - - - 79,80 ОГуудАЬгмД! " 490 410
ХБ-5-70 83 41,91 50,65 21,16 23,37 24,09 0,94 0,03 0,02 0,97 0,90 81,03 Orsi.niAbis.yi Oryi.seAbs.H 470 400
C(N) Г 42,02 50,74 21,51 23,57 24,18 - - - - - 48,61 О^з^АЬ^зу 700 -
Щелочные граниты Alkaline granites ХБ-5-723 82-83 41,88 50,59 21,01 23,21 23,99 0,98 0,02 0,00 1,00 0,96 94,86 ОГу4;ЗбАЬ^14 ОГуз„АЬ(47 250 180
Г 41,83 50,56 21,12 23,25 24,05 - - - - - 84,66 440 400
ХБ-5-726 82-83 41,89 50,60 21,11 23,32 24,09 0,98 0,02 0,00 1,00 0,96 85,64 Огз^мАЬ^д ОГудцАЬб1уу 430 380
Г 41,89 50,71 21,15 23,34 24,08 - - - - - 82,24 ОГзг^АЬ^бб - 460 400
ХБ-5-92 84 41,9 50,66 21,08 23,37 24,09 0,92 0,03 0,02 0,95 0,89 88,40 ОГзздАЬцд, ОГу2,25АЬ7,75 400 330
Г 41,92 50,85 21,58 23,54 24,05 - - - - - 42,44 ОГ42,44АЬБ7,ЕЁ 720
ХБ-5-99 41,9 50,75 21,11 23,32 24,02 0,88 0,01 0,06 0,89 0,87 85,64 Огз^мАЬ^д 430 380
Редкометалльные граниты 5-й фазы Rare-metal alkaline granites 5" phase Ю CS) ХБ-РГ-1 81 41,95 50,76 21,10 23,61 24,02 0,71 0,20 0,04 0,91 0,51 86,56 ОГ36ДАЬ1344 ОГЗЗДАЬЦ46 410 330
ХБ-РГ-2 41,87 50,60 21,09 23,59 24,08 0,79 0,19 0,01 0,98 0,61 87,48 Or374sAbi2;^ 400 330
ХБ-РГ-3 42,00 50,86 21,06 23,55 24,08 0,76 0,11 0,07 0,87 0,66 90,25 ОГупдАЬуд ОГуз,5зАЬ(47 380 350
Редкометалльные граниты 7-й фазы ХБ-РГ-6 80 41,92 50,72 21,08 23,71 24,10 0,70 0,22 0,04 0,92 0,48 88,40 ОГзз4(АЬцД| Огум^АЬуд 400 330
Rare-metal alkaline granites 7' phase ХБ-РГ-8 41,88 50,85 21,08 23,64 24,03 0,64 0,15 0,10 0,79 0,48 88,40 ОГзз4|АЬцД| - 400 330
Краевая зона ХБ-5-42 84 41,78 50,50 21,02 23,21 23,98 0,97 0,02 0,00 1,00 0,95 93,94 ОГу31У4АЬб1П6 ОГу4;ЗбАЬз114 300 250
Boundary zone Г 41,81 50,65 21,24 23,34 24,04 - - - - - 73,65 ОгвдАЬи - 520 -
Жила «Пологая» Блоковая зона ХБ-5-43 84 41,80 50,52 21,02 23,22 23,99 0,97 0,02 0,00 0,99 0,95 93,94 ОГу31У4АЬб1П6 ОгущАЬг,® 300 250
Vein «Pologaya» Block zone Г 41,80 50,66 21,25 23,35 24,04 - - - - - 72,62 ОгтщАЬгд - 570
Ядерная зона ХБ-5-44 83 41,83 50,56 21,06 23,25 24,04 0,98 0,00 0,01 0,98 0,98 90,25 ОгуодАЬуд ОГу5ДАЬ4Л 380 330
Core zone Г 41,80 50,61 21,19 23,30 24,07 - - - - - 78,26 ОгвдАЬщ - 500
s Краевая зона ХБ-5-36 82 41,83 50,58 21,05 23,27 23,99 0,93 0,04 0,02 0,97 0,89 91,17 Огуц7АЬз,зз ОГу7ДАЬ2Л 330 300
E Жила «Точка наблюдения 491» Boundary zone Г 41,79 50,61 21,05 23,30 23,96 - - - - - 91,17 Огуц7АЬз,зз - 330 -
Vein «Point observations 491» Блоковая зона Block zone C(N) ХБ-5-35 - 41,85 50,55 21,06 23,26 24,05 0,99 0,01 0,00 1,01 0,98 90,25 ОгуодАЬуд ОГуз,75АЬ(д 380 330
2 cz Жила «Точка наблюдения 499» Краевая зона Boundary zone ХБ-5-77 - 41,86 50,58 21,09 23,29 24,05 0,97 0,02 0,01 0,99 0,94 87,48 ОГз74ЗАЬ12;^2 ОГу7,1зАЬ2,з, 400 330
Vein «Point observations 499» Пегматоид ХБ-5-79 - 41,81 50,54 21,04 23,25 23,99 0,95 0,04 0,01 0,99 0,91 92,09 ОГу21муАЬ71У1 ОГу(,27АЬз73 350 300
Pegmatold Г - 41,85 50,64 21,24 23,33 23,95 - - - - - 73,83 0Г73,ЗЗАЬ2Ы7 - 510 -
ХБ-5-403 84 41,8 50,52 21,03 23,22 23,99 0,97 0,02 0,00 0,99 0,95 93,01 ОГуЗ^пАЬ^уу ОГу4;ЗбАЬз114 340 300
Пегматит Цахирина Г - 41,91 50,94 21,48 23,69 24,15 - - - - - 51,10 ОГ^111пАЬ431ум - 680 -
Pegmatites of the zone Tsakhirln ХБ-5-211 80 41,83 50,54 21,05 23,23 24,03 0,99 0,01 0,00 1,00 0,99 91,17 Огуц7АЬз,зз ОГу4дАЬд|3 330 300
Г - 41,77 50,66 21,18 23,63 24,02 - - - - - 78,86 ОгвдАЬщ, - 510 -
7s q
h i
S °
го
СП Й
it) g
■p о
Ш
о
5 s
I °
о ° s
Z3 Ш
О Го
X ш ь tl
Окончание табл. 1 Table 1
Порода/Rock О № пробы/Sample 2 V 060 204 201 130 130 AI Sil Ai, Or % Состав/Composition Температура/Temperature, t, °С
£ Ш Np to t,m t20=f2m Ренг /X-ray Эл. микроск/Eledron microscopy 1 2
Жила «Большая» Vein «Bolshaya» Ядерная зона Core zone ХБ-5-90 84 41,84 50,54 21,06 23,25 24,04 0,99 0,01 0,00 1,01 0,98 90,25 Ог91125АЬ975 ОгщзАЬщ, 380 330
Краевая зона ХБ-5-84 82 41,82 50,52 21,04 23,21 24,02 1,01 0,00 0,00 1,01 1,00 92,09 Or92iü9Ab7i9i Or93,23AbL77 350 300
Жила «Псевдоморфозная» Boundary zone Г - 41,80 50,64 21,16 23,30 24,01 - - - - - 81,08 OrsusAbisjj - 470 -
Vein «pseudomorphs» Блоковая зона ХБ-5-85 41,83 50,54 21,06 23,25 24,04 0,99 0,01 0,00 1,00 0,98 90,25 ОГ„,25АЬи Ог9(,9[АЬз,1и 380 330
Block zone Г - 41,82 50,61 21,20 23,29 24,05 - - - - - 77,56 ОГт,дАЬ2144 - 500 -
Краевая зона ХБ-5-64 82-83 41,81 50,53 21,03 23,22 24,02 0,99 0,00 0,00 0,99 0,99 93,01 ОГаздАЬыа Ог97,1ЗАЬ2,З7 310 250
Boundary zone Г - 41,73 50,84 21,19 23,28 23,55 78,13 Or73j:Ab137 500 -
Псевдоморфозы краевой зоны C(N) ХБ-5-57 41,82 50,54 21,05 23,23 24,02 0,99 0,01 0,00 0,99 0,98 91,17 OrswAbs,s3 Or92ii;i9Ab7i9i 330 250
Г - 41,86 50,58 21,10 23,30 24,03 86,40 ОгзбдАЬцю 410 -
Жила «Классическая» Pseudomorphs boundary zone ХБ-5-58 - 41,81 50,52 21,03 23,21 24,00 0,99 0,01 0,00 1,00 0,98 93,01 OrMAbtM ОГ94ДАЬ5,44 310 250
Vein «Classic» Г - 41,65 50,92 21,23 23,54 24,05 - - - - - 74,17 0Г74,17АЬ25,33 520 -
a Блоковая зона Block zone ХБ-5-60 83-84 41,78 50,49 20,99 23,18 23,98 0,99 0,01 0,00 1,00 0,98 96,70 ОГ9(Д|АЬЗД| Ог9Ь77АЬз,2з 200 180
EE Графическая зона ХБ-5-56 84 41,79 50,5 21,02 23,12 23,94 1,01 0,00 0,00 1,00 1,01 93,94 ОГуз^АЬед ОгщзАЬщ, 300 250
s: Graphic zone Г - 41,97 50,70 21,51 23,55 24,15 - - - - - 48,89 Or43,3iAb5iji 700 -
!= Пегматит с эгирином ХБ-4-27 81-82 41,83 50,56 21,06 23,27 24,03 0,96 0,02 0,01 0,98 0,94 90,25 Ог91125АЬ975 Or974iAb2J9 380 330
3 Pegmatite with aegirine Г - 41,87 50,82 21,32 23,35 24,08 - - - - - 66,72 ОГИ,72АЬзз,23 580 -
Блоковая зона Block zone - - 41,82 50,53 21,07 23,24 24,01 0,98 0,02 0,00 1,00 0,95 89,33 ОгзщАЬщи ОГя.иАЬз.зз 400 350
Ядерная зона - - 41,82 50,54 21,05 23,23 24,02 0,99 0,01 0,00 0,99 0,98 91,17 Ог91,17АЬз,зз 0Г94,КАЬ5,34 330 300
Жила «Большая» Core zone - - 41,64 50,89 21,25 23,01 23,63 - - - - - 72,40 ОГтгдАЬщи 575 -
Vein «Bolshaya» Ядерная зона с ХБ-5-16 81 41,80 50,51 21,03 23,23 24,01 0,98 0,02 0,00 1,00 0,96 93,01 ОГаздАЬщ Ог92жАЬ7д, 310 250
псевдоморфозой Core zone with pseudomorphs Ю CS) Г - 41,83 50,56 21,04 23,26 24,04 - - - - - 91,83 ОГ91ззАЬз,17 - 325 -
Пегматит мелких жил гребня ХБ-5-102 80-81 41,73 50,50 20,95 23,21 23,85 0,87 0,09 0,02 0,96 0,78 99,47 ОвдАЬгщ Or97,(iAb2,39 200 150
Pegmatites of small veins of comb Г - 41,92 50,71 21,43 23,48 24,12 - - - - - 56,05 ОГ4АЬ4з,95 - 650 -
Краевая зона ХБ-4-16 84 41,83 50,54 21,05 23,47 24,04 1,00 0,00 0,00 1,00 1,00 91,17 Ог9117АЬз,зз Or97J2Ab2,33 330 300
Эгириновый пегматит Boundary zone Г - 41,83 50,56 21,04 23,26 24,04 - - - - - 91,83 Ог91ззАЬз,17 - 325 -
Aegirine pegmatite Блоковая ХБ-4-19 82 41,82 50,53 21,06 23,24 24,02 0,98 0,02 0,00 1,00 0,97 90,25 ОгщзАЬи ОГ9З,иАЬ(зз 380 330
Block zone Г - 41,87 50,60 21,24 23,31 24,09 - - - - - 73,30 Ог7ЗД|АЬ2Ь70 - 570 -
ХБ-5-50 41,85 50,57 21,08 23,29 24,02 0,95 0,04 0,00 0,99 0,91 88,40 ОГзздАЬЦД! ОГ9„,25АЬ9,75 400 330
Метасоматиты/Metasomatltes C(N) XB-5-53J 81-82 41,86 50,56 21,10 23,24 24,04 1,00 0,01 0,00 1,01 1,00 86,56 ОГзьзЛЗЛ - 410 330
ХБ-5-53_2 - 41,86 50,6 21,08 23,31 24,03 0,93 0,04 0,01 0,97 0,89 88,40 ОГззД|АЬцД| Ог97,7зАЬ127 400 300
Примечание: 1 ~ по двуполевошпатовому термометру; 2 ~ по моноклинной упорядоченности; Ю ~ Южный выход массива; С ~ Северный выход массива.
Note: 1 ~ for two-feldspar thermometer; 2 ~ monocllnlc order; S Is the South exit of the massif; N Is the Northern exit of the massif.
Таблица 2. Химический состав репрезентативных проб калиевого полевого шпата комплекса Халдзан-Бурэгтэг Table 2. Chemical composition of representative samples of potassium feldspar of the complex Khaldzan-Buregteg
Порода, фаза Rock, phase Нордмаркиты Nordmarkites Щелочные граниты Alkaline granites РЩГ rare-metal alkaline granites Пегматиты/Pegmatites
5-я фаза 5 phase 7-я фаза 7 phase
Выход/Exit Ю (S) С (N) С (N) Ю (S) Ю (S) С (N) Ю (S)
№ пробы Sample ХБ-5-93 ХБ-5-94 ХБ-5-55 ХБ-5-23 ХБ-5-92 ХБ-РГ-1 ХБ-РГ-6 ХБ-5-43 ХБ-5-44 ХБ-5-36 ХБ-5-102 ХБ-4-16
Спектр Spectrum Сп1 Сп1 Сп2 Сп1 Сп3 Сп2 Сп1 Сп1 Сп1 Сп2 Сп1 Сп2 Сп1 Сп2 Сп1 Сп1
Тип/Type КПШ potassium feldspar КПШ potassium feldspar КПШ potassium feldspar КПШ potassium feldspar Пертиты Perthites КПШ potassium feldspar КПШ potassium feldspar КПШ potassium feldspar КПШ potassium feldspar Пертиты Perthites КПШ potassium feldspar Пертиты Perthites КПШ potassium feldspar Пертиты Perthites КПШ potassium feldspar КПШ potassium feldspar
SiO2 (wt. %) 63,85 63,06 65,45 73,35 70,53 64,41 71,1 75,1 65,74 68,29 64,42 68,89 63,88 65,58 65,2 63,63
AlA 17,62 16,53 19,44 20,55 19,63 17,44 18,75 18,75 17,92 18,45 17,05 18,61 17,7 17,92 16,3 17,76
FeO 0,27 1,81 0,00 0,55 0,32 0,00 0,00 0,00 0,56 0,84 0,77 0,7 0,00 0,37 0,55 0,00
CaO 0,00 0,00 0,11 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
Na2O 0,2 0,69 0,24 3,88 11,24 0,79 0,88 1,16 0,23 10,08 0,47 11,31 0,25 10,38 0,24 0,32
K2O 16,11 15,48 17,45 12,55 0,17 14,25 13,05 13,59 16,66 0,27 16,22 0,27 16,75 0,00 14,89 16,36
Сумма/Total 98,05 97,57 85,225 110,88 101,89 82,635 90,73 95,01 101,11 97,93 98,93 99,51 98,58 94,25 97,18 98,07
Количество катионов рассчитано на 8 атомов кислорода/Number of cations is calculated on 8 oxygen atoms
SI 3,02 3,00 2,94 3,02 3,04 3,08 3,19 3,22 3,02 3,09 3,02 3,03 3,00 3,06 3,13 3,00
Al 0,98 0,93 1,03 0,99 1,00 0,98 0,99 0,94 0,97 0,98 0,94 0,96 0,98 0,98 0,92 0,99
Fe 0,01 0,07 0,00 0,02 0,01 0,00 0,00 0,00 0,02 0,03 0,03 0,03 0,00 0,01 0,02 0,00
Са 0,00 0,00 0,01 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
Na 0,02 0,06 0,02 0,31 0,94 0,07 0,08 0,10 0,02 0,88 0,04 0,96 0,02 0,94 0,02 0,03
K 0,97 0,94 1,00 0,66 0,01 0,87 0,75 0,74 0,98 0,02 0,97 0,02 1,00 0,00 0,91 0,98
Катионы Cations 5
An-минал 0,00 0,00 0,49 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
Ab-минал 1,85 6,33 2,03 31,91 99,01 7,75 9,28 11,46 2,05 98,26 4,21 98,45 2,21 100,00 2,39 2,88
Or-минал 98,15 93,67 97,48 68,09 0,99 92,25 90,72 88,54 97,95 1,74 95,79 1,55 97,79 0,00 97,61 97,12
Состав Composition _Q < О _Q < О с < _Q < О _Q < О О _Q < _Q < О _Q < О _Q < О _Q < О О _Q < _Q О О, _Q < _Q ö О _Q < _Q < ö _Q < ö
Примечание: Ю - южный выход массива; С - северный выход массива Note: S is the South exit of the massif; N is the Northern exit of the massif.
Рис. 3. Соотношение содержаний K- и Ab-составляющей в КПШ: 1 - область редкометалльных щелочных гранитов (РЩГ); 2 - область щелочных гранитов (ЩГ); 3 - область нордмаркитов (Н); 4-6 - зональные жилы пегматитов: 4 - краевая зона (КЗ); 5 - блоковая зона (БЗ); 6 - ядерная зона (ЯЗ)
Fig. 3. Ratio of K and Ab component contents in K-feldspar. Note: 1 is the area of rare-metal granites; 2 is the area of alkaline granites; 3 is the area of nordmarkite; 4-6 are the zonal veins of pegmatites: 4 is the boundary zone; 5 is the block zone; 6 is the core zone
Таблица 3. Рентгенографическая характеристика плагиоклаза щелочно-гранитного комплекса Халдзан-Бурэгтэг Table 3. X-ray characteristic of plagioclase of alkali-granite complex Khaldzan-Buregteg
Порода/Rück Выход Exit № пробы Sample 060 204 201 040, 002 113 13-00 131 131 Si/Al t1o t1m EAl AAl n
Нордмаркиты С (N) ХБ-5-55 42,40 51,30 22,05 27,93 50,75 24,30 29,80 31,43 2,92 0,54 0,79 0,81 0,83 1,92
Nordmarkites Ю (S) ХБ-5-93 42,54 51,35 22,07 27,90 50,80 24,31 29,97 31,44 2,92 0,67 0,75 0,87 0,85 1,92
Щелочные граниты С (N) ХБ-5-404 42,49 51,28 22,02 27,80 50,71 24,29 29,80 31,39 2,77 0,59 0,72 0,89 0,80 6,22
Alkaline granites Ю (S) ХБ-5-92 42,46 51,26 22,04 27,91 50,71 24,35 29,95 31,41 2,92 0,68 0,75 0,88 0,82 1,92
Редкометалльные щелочные граниты (РГЩ) 5-й фазы Rare-metal alkaline granites of the 5th phase Ю (S) ХБ-РГ-5 42,51 51,16 22,08 27,98 50,61 24,22 30,02 31,26 2,92 0,86 0,69 0,99 0,86 1,92
Редкометалльные щелочные граниты (РГЩ) 7-й фазы Rare-metal alkaline granites of the 7th phase Ю (S) ХБ-РГ-8 42,51 51,18 22,02 27,96 50,63 24,30 30,12 31,29 2,92 0,91 0,67 0,97 0,80 1,92
^ то TO 0 s JM Краевая boundary zone С (N) ХБ-5-42 42,50 51,16 22,04 27,95 50,59 24,26 30,11 31,38 2,77 0,85 0,64 0,98 0,82 6,22
то E ^ CD w ai. 1 X > Блоковая Block zone ХБ-5-45 42,51 51,27 22,07 27,98 50,71 24,32 30,24 31,35 2,85 0,97 0,62 0,91 0,85 4,02
Q_ !û H TO 5 ф Пегматит мелких жил гребня Pegmatites of small veins of a comb Ю (S) ХБ-5-102 42,48 51,23 22,04 27,95 50,68 24,26 30,18 31,38 2,92 0,89 0,68 0,92 0,82 1,92
П Пегматит участка Цахирин Pegmatites of the zone Tsakhirin С (N) ХБ-5-31 42,46 51,18 22,04 27,98 50,60 24,25 30,11 31,31 2,69 0,92 0,59 0,94 0,82 8,50
ХБ-5-402 42,49 51,32 22,18 28,04 50,72 24,29 30,19 31,41 2,53 0,93 0,53 0,86 0,94 13,39
Метасоматиты участка Цахирин Metasomatites of the zone Tsakhirin С (N) ХБ-5-53-1 42,41 51,25 22,08 27,76 50,67 24,26 30,08 31,43 2,69 0,80 0,63 0,86 0,86 8,50
ХБ-5-53-5 42,41 51,21 22,06 27,69 50,64 24,30 30,12 31,38 2,77 0,86 0,63 0,89 0,84 6,22
Примечание: Ю - Южный выход массива, С - Северный выход массива.
Note: S is the South exit of the massif; N is the Northern exit of the massif.
По результата РСА были рассчитаны ренгеногра-фические характеристики плагиоклаза, приведенные в табл. 3. Si/Al-отношение в изученных плагиоклазах варьирует от 2,45 до 2,92. По параметру ZAl, укладывающемуся в интервал от 0,81 до 0,97, и показателю AAl, изменяющемуся в пределах 0,80-0,94, рассматриваемые плагиоклазы отнесены к низкому альбиту. По номограмме упорядоченности плагиоклазов по методу Дж. Смита [23] пробы попадают в область упорядоченных разностей. От одной фазы к другой в плагиоклазах наблюдаются незначительные вариации всех рентгенографических параметров, что отражает индивидуальные особенности их формирования. Несколько менее кислым и одновременно более структурно упорядоченным оказывается альбит из пород Северного выхода.
Согласно результатам РСМА (табл. 4) изученные плагиоклазы содержат следующие примесные компоненты: MgO, CaO, FeO* и К2О. Наиболее распространенной примесью является FeO*. Содержания суммарного железа варьируют от 0,06 до 0,82 мас. %, при этом наибольшие концентрации характерны для плагиоклаза Южного выхода. Наблюдается обратная зависимость содержаний СаО и MgO от содержания FeO*. Содержания этих ком-
понентов увеличивается при уменьшении содержаний железа: М§0 от 0,05 мас. % в нордмарки-тах до 0,22 мас. % в пегматитах, содержания СаО -0,20-0,21 мас. %. Для плагиоклазов Южного выхода компоненты СаО и М§0 не характерны. Содержание К2О относительно других примесей низкое и укладывается в интервал от 0,06 до 0,27 мас. %.
Кристаллохимические формулы плагиоклаза разных пород комплекса, рассчитанные по данным химического состава (табл. 4), имеют следующий вид: нордмаркиты ЮВ ^^А^^есде^^^'а; нордмаркиты СВ (Ш^Кщ^гЛ^мВ^' щелочные граниты ЮВ №0,97(Л10,%Ее0',03)0',99813,мО8;' щелочные граниты СВ №(1,99Л11,(11812,9908; редкометалльные щелочные граниты ЮВ №0,97(Л10,99Ее0,01)1,0081з,0408; пегматиты ЮВ №0,92(А10^е0,02)0,94813д5'08;' пегматиты СВ (№0,99Са0,01М§0,01)1,01Л10,93812,9А; метасоматиты СВ
^а0,99Са0,01)1,00Л11,01В12,9908.
Для КПШ и плагиоклазов комплекса были получены спектры рентгенолюминесценции (РЛ, Я, нм) в оптическом диапазоне длин волн (250-900 нм) под действием рентгеновского возбуждения. Обнаружены следующие центры: дырочные О - комплексы 8Ю42- и А1О4-, а также Т1+, Се3+, Мп2+, Fe3+. Центры РЛ Се3+, Мп2+ и РЛ 8Ю42- и А1О4- в исследу-
Примечание: Ю - Южный выход массива, С - Северный выход массива. Note: S is the South exit of the massif, N is the Northern exit of the massif.
Таблица 4. Химический состав репрезентативных проб плагиоклаза комплекса Халдзан-Бурэгтэг
Table 4. Chemical composition of representative samples of plagioclase of the complex Khaldzan-Buregteg
Порода, фаза Rock, phase Нордмаркиты Nordmarkites Щелочные граниты Alkaline granites РЩГ rare-metal alkaline granites Пегматиты Pegmatites Метасоматиты Metasomatites
5-я фаза 5 phase 7-я фаза 7 phase
Выход/Exit С (N) Ю (S) С (N) Ю (S) Ю (S) С (N) Ю (S) С (N)
№ пробы/Sample ХБ-5-93 ХБ-5-55 ХБ-5-404 ХБ-4-20 ХБ-5-99 ХБ-РГ-5 ХБ-РГ-8 ХБ-4-31 ХБ-5-402 ХБ-4-16 ХБ-5-102 ХБ-5-53-1 ХБ-5-53-2
Спектр/Spectrum Сп2 Сп1 Сп1 Сп3 Сп2 Сп1 Сп1 Сп1 Сп1 Сп1 Сп2 Сп1 Сп1
SiO2 (wt %) 68,11 69,21 69,09 68,53 67,81 68,91 70,01 70,09 68,33 71,09 68,73 66,41 68,29
AlA 19,36 18,02 19,25 19,56 18,23 19,02 18,00 18,25 19,66 17,62 17,66 19,09 18,45
FeO 0,00 0,72 0,41 0,12 0,82 0,22 0,03 0,09 0,00 0,41 0,06 0,00 0,64
CaO 0,21 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,20 0,21 0,00 0,00 0,24 0,20
MgO 0,05 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,22 0,15 0,00 0,00 0,00 0,00
Na2O 11,98 12,09 10,92 11,74 11,19 11,39 11,81 10,92 11,72 10,72 12,72 11,42 10,08
K2O 0,09 0,00 0,00 0,07 0,00 0,00 0,00 0,00 0,08 0,00 0,06 0,00 0,27
Сумма/Total 99,71 100,04 99,67 100,02 98,05 99,54 99,85 99,77 100,07 99,84 99,17 97,16 97,66
Количество катионов рассчитано на 8 атомов кислорода/Number of cations is calculated on 8 oxygen atoms
Si 2,97 3,02 3,05 2,99 3,04 3,04 3,07 3,10 2,98 3,15 3,01 2,99 3,09
Al 0,99 0,93 1,00 1,01 0,96 0,99 0,93 0,95 1,01 0,92 0,91 1,01 0,98
Fe 0,00 0,03 0,02 0,00 0,03 0,01 0,00 0,00 0,00 0,02 0,00 0,00 0,02
Са 0,01 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,01 0,01 0,00 0,00 0,01 0,01
Mg 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,01 0,01 0,00 0,00 0,00 0,00
Na 1,01 1,02 0,93 0,99 0,97 0,97 1,00 0,93 0,99 0,92 1,08 0,99 0,88
K 0,01 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,02
Катионы/Сations 5
An-минал 0,96 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,35 0,98 0,00 0,00 1,15 1,07
Ab-минал 98,56 100,00 100,00 99,61 100,00 100,00 100,00 99,65 98,58 100,00 99,69 98,85 97,21
Or-минал 0,49 0,00 0,00 0,39 0,00 0,00 0,00 0,00 0,44 0,00 0,31 0,00 1,72
Состав ^imposition _Q < С % О _Q < О _Q < О _Q <| С < О _Q < О _Q < О _Q < о _Q < С < О _Q < С < О _Q < О _Q < С < О _Q < С < О _Q < С < О
емых КПШ указывают на наличием пертитов, ранее подтвержденных по данным РСА и РЭМА. В то же время в КПШ пегматитовых жил РЛ 8Ю42- и А104- отсутствует, однако результаты РСА и РЭМА, а также оптические данные свидетельствуют о пертитизации КПШ пегматитов. По-видимому, отсутствие данных центров РЛ связано с эффектом «тушения» интенсивным свечением рент-генолюминесценции Fe3+, которое в этих пегматитах максимально (I, усл. ед. 3000-4000).
Породы комплекса являются малоглубинными образованиями, о чем свидетельствует большая интенсивность РЛ Fe3+ и низкие соотношения Мп2+^е3+ в КПШ, указывающие на высокий окислительный потенциал среды минералообразова-ния, столь характерный для малоглубинных формаций. Кроме того, появление полосы Fe3+ в спектрах РЛ ПШ связано с устойчивостью и активностью ионов Fe3+ в щелочных средах, что является индикатором щёлочности минералообразующей среды [24-26]. Интенсивная и доминирующая сре-
ди центров свечения полоса Fe3+ в спектрах РЛ полевых шпатов щелочных гранитоидов, их поздне-магматических дифференциатов и постмагматических производных свидетельствует о повышенной щелочности первичного расплава, характерной для всех фаз комплекса. Интенсивность РЛ Fe3+ последовательно возрастает от первой фазы гранито-идов к редкометалльным 5-й и 7-й фазам, а в пегматитах достигает максимума. Для плагиоклаза и КПШ нордмаркитов характерно относительное увеличение отношения Mn2+/Fe3+(0,18-0,3), что, возможно, связано с несколько пониженной щёлочностью материнских для них расплавов и с сравнительно медленным остыванием этих пород относительно более поздних фаз щелочных и редкометал-льных гранитов. По интенсивности РЛ Fe3+в полевых шпатах отчетливо разделяются Южный и Северный выходы комплекса. Более интенсивное свечение Fe3+ свойственно КПШ Южного выхода, что свидетельствует о более высокой щелочности среды минералообразования этого выхода.
В спектрах РЛ в исследуемых плагиоклазах и КПШ редкометалльных фаз зафиксировано излучение Т1+ (285 нм), что, как известно, является индикатором редкометалльности этих пород [26].
Наибольшее значение среди элементов-примесей для полевых шпатов обычно имеют Li, Rb и двухвалентные щелочно-земельные элементы - Ва и вг. При этом Ва и Rb в основном концентрируются в КПШ, а Li и 8г - в плагиоклазах. Данная закономерность прослеживается и для полевых шпатов исследуемого комплекса. Согласно данным спектрального анализа плагиоклазы комплекса обогащены относительно КПШ Мп, Zг, Ве, Zn, редкими землями, а КПШ - РЬ, La, Т1, Мо. Различия в концентрации элементов прослеживаются и в сравнении отдельных выходов массива. Так, примесь Li обнаруживается исключительно в КПШ пород Южного выхода, а Се в КПШ и плагиоклазах Северного выхода. 8г обнаружен только в полевых шпатах Северного выхода. С падением температуры кристаллизации и при повышении давления летучих содержание вг в КПШ растет от 100 г/т в более высокотемпературных раннемагматических гранитных фазах до 400-1020 г/т в более низкотемпературных постмагматических - пегматитах. Максимальная концентрация элемента обнаружена в блоковом КПШ пегматитовой жилы. Количество Са как в КПШ, так и в плагиоклазах растет в следующем направлении: граниты-пегмати-ты-метасоматиты. Следует отметить, что плагиоклазы и КПШ метасоматитов, очевидно, в силу характера своего развития - метасоматоза, гораздо богаче очень многими элементами-примесями и прежде всего TR, Y и №, определяющими рудную специализацию метасоматитов. Обращает на себя внимание сравнительно высокое содержание во всех полевых шпатах примесного железа, что обусловлено повышенным фоном щелочности мине-ралообразования на объекте. Концентрация элемента достигает максимальных значений в плагиоклазе метасоматитов (до 8100 г/т).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Zr-Nb-REE mineralization in peralkaline granites from the Amis Complex, Brandberg (Namibia): evidence for magmatic pre-en-richment from melt inclusions / A.K. Schmitt, R.B. Trumbull, P. Dulski, R. Emmermann // Economic geology. - 2002. - V. 97. -P. 399-413.
2. Salvi S., Williams-Jones A.E. Alteration, HFSE mineralization and hydrocarbon formation in peralkaline igneous systems: Insights from the Strange Lake Pluton, Canada // Lithos. - 2006. -V. 91. - P. 19-34.
3. Distribution and evolution of zirconium mineralization in peral-kaline granites and associated pegmatites of the Khan Bogd Complex, southern Mongolia / J. Kynicky, A.R. Chakhmouradian, C. Xu, L. Krmicek, M. Galiova // Canadian Mineralogist. - 2011. -V.49. - P. 947-965.
4. Gysi A.P., Williams-Jones A.E. Hydrothermal mobilization of pegmatite-hosted REE and Zr at Strange Lake, Canada: a reaction path model // Geochimica et Cosmochimica Acta. - 2013. -V. 122.- P. 324-352.
Заключение
Комплекс проведенных исследований полевых шпатов щелочно-гранитного комплекса Халдзан-Бурэгтэг позволил выявить ряд типоморфных характеристик этих минералов, отражающий особенности их формирования и рудную специализацию объекта.
Установлено, что все породы комплекса имеют двуполевошпатовый состав с преобладанием калиевой фазы. Среди КПШ доминирует максимальный микроклин, а среди плагиоклазов - низкий альбит.
Общим для всех исследованных полевых шпатов является чрезвычайно интенсивное свечение РЛ Fe3+ и повышенное содержание трехвалентной формы этого элемента в составе минералов, что указывает на повышенный щелочной фон процессов минералообразования на объекте.
Типохимизм полевых шпатов Северного и Южного выходов Халдзан-Бурэгтэгского щелочно-гранитного комплекса заметно различается в силу отличий щелочности условий их минералообразо-вания и интенсивности проявления автометасома-тических процессов. Полевые шпаты пород Северного выхода демонстрируют более широкий спектр примесных элементов, прежде всего TR, Y и №, подчеркивающих металлогеническую специализацию объекта.
Температура кристаллизации полевого шпата, согласно характеру распада твердых растворов, лежала в интервале 250-700 °С для гранитных фаз и 200-380 °С для пегматитов и метасоматитов комплекса.
Таким образом, закономерные изменения типо-морфных особенностей полевых шпатов в породах от более высокотемпературных раннемагматиче-ских гранитных фаз к более низкотемпературным позднемагматическим образованиям и постмагматическим производным комплекса отражают характер дифференциации и изменение условий их образования.
5. REE and HFSE mineralization in peralkaline granites of the Am-bohimirahavavy alkaline complex, Ampasindava peninsula, Madagascar / G. Estrade, S. Salvi, D. Beziata, S. Rakotovaoc, R. Ra-kotondrazafyd // Journal of African Earth Sciences. - 2014. -V. 94. - P. 141-155.
6. Dostal J., Kontak D.J., Karl S.M. The Early Jurassic Bokan Mountain peralkaline granitic complex (southeastern Alaska): Geochemistry, petrogenesis and rare-metal mineralization // Lithos. - 2014. - V. 202-203. - P. 395-412.
7. Williams-Jones A.E., Vasyukova O. Fluoride-silicate melt immis-cibility and its role in REE ore formation: Evidence from the Strange Lake rare metal deposit, Québec-Labrador, Canada // Geochimi-ca et Cosmochimica Acta. - 2014. - V. 139. - P. 110-130.
8. Permian alkaline granites in the Erenhot-Hegenshan belt, northern Inner Mongolia, China: Model of generation, time of emplacement and regional tectonic significance / Ying Tong, Bor-ming Jahn, Tao Wanga, Da-wei Hong, E.I. Smith, Min Sun, Jian-feng Gao, Qi-di Yang, Wei Huang // Journal of Asian Earth Sciences. -2015. - V. 97. - P. B. - P. 320-336.
9. The genesis of Zr-Nb-REE mineralisation at Khalzan Buregte (Western Mongolia) reconsidered / U. Kempe, R. Möckel, T. Graupner, J. Kynicky, E. Dombond // Ore Geology Reviews. -
2015. - V. 64. - P. 602-625.
10. Андреева И.А. Генезис и механизмы образования редкометал-льных щелочных гранитов массива Халдзан-Бурегтей, Монголия: данные изучения расплавных включений // Петрология. -
2016. - Т. 24. - №5. - С. 499-514.
11. Халдзан-Бурегтейский массив щелочных и редкометалльных магматических пород: строение, геохронология, и геодинамическое положение в каледонидах западной Монголии / В.И. Коваленко, В.В. Ярмолюк, Е.Б. Сальникова, П.М. Карта-шов, В.П. Ковач, И.К. Козаков, А.М. Козловский, А.Б. Котов,
B.А. Пономарчук, Е.Н. Листратова, С.З. Яковлева // Петрология. - 2004. - Т. 12. - № 5. - С. 467-494.
12. Коваленко В.И., Козловский А.М., Ярмолюк В.В. Отношение элементов-примесей как отражение смесимости источников и дифференциации магм щелочных гранитоидов и базитов Хал-дзан-Бурегтейского массива и одноименного редкометалльного месторождения, Западная Монголия // Петрология. - 2009. -Т. 17. - №2. - С. 175-196.
13. Карташов П.М., Волошин А.В., Пахомовский Я.А. О зональном кристаллическом гадолините из щелочно-гранитных пегматитов Халдзан-Бурэгтэга (Монгольский Алтай) // Записки Всероссийского минералогического общества. - 1993. - № 3. -
C. 65-79.
14. Зенина К.С. Коноваленко С.И. Сравнительная топоминерало-гия щелочных гранитоидов Монголии // Корреляция алтаид и уралид: магматизм, метаморфизм, стратиграфия, геохронология, геодинамика и металлогеническое прогнозирование: материалы Второго Российско-Казахстанского международного научного совещания. - Новосибирск, 2014. - С. 61-65.
15. Зенина К.С. Коноваленко С.И. Минералогические особенности щелочно-гранитных пегматитов Халдзан-Бурэгтэгского массива (Западная Монголия) // Записки Российского минералогического общества. - 2016. - № 3. - С. 63-80.
16. Минералы: Справочник. - М.: Наука, 2003. - Т. 5. - Вып. 1. -583 с.
17. Hovis G.L. Unit - cell dimensions and molar volumes for a sanidi-ne analbite ion-exchange series // Amer. Miner. - 1977. - V. 62. -№ 7. - P. 672-679.
18. Кумеев С.С. Полевые шпаты - петрогенетические индикаторы. - М.: Недра, 1982. - 205 с.
19. Слюдоносные пегматиты Северной Карелии / под ред.
B.В. Гордиенко, В.А. Леоновой. - Л.: Недра, 1976. - 367 с.
20. Зенина К.С., Коноваленко С.И. Минеральный состав и редко-металльная минерализация метасоматитов щелочно-гранит-ных пегматоидов участка Цахирин (Западная Монголия) // Минералогия, геохимия и полезные ископаемые Азии. -Томск, 2013. - Вып. 2. - С. 42-46.
21. Руденко С.А. К вопросу о морфологии пертитовых срастаний полевых шпатов // Записки Всероссийского минералогического общества. - 1949. - № 4. - С. 266-269.
22. Stewart D.B., Wright T.L. Al/Si order and symmetry of natural potassium feldspars and the relationship of strained cell parameters to bulk composition // Bull. Soc. frans. miner er cristallogr. -1975. - V. 97. - № 2. - P. 356-377.
23. Пущаровский Д.Ю. Рентгенография минералов. - М.: ЗАО «Геоинформмарк», 2000. - 288 с.
24. Борозновская Н.Н. Особенности рентгенолюминесценции полевых шпатов как показатели их генезиса // Записки Всероссийского минералогического общества. - 1989. - № 1. -
C. 110-119.
25. Telfer D.J., Walker G. Optical detection of Fe3+ in lunar plagioc-lase // Nature. - 1975. - V. 258. - P. 694-695.
26. Кузнецов Г.В., Таращан А.Н. Люминесценция минералов гранитных пегматитов / АН УССР, Институт геохимии и физики минералов. - Киев: Наукова думка, 1988. - 180 с.
Поступила 25.08.2016 г.
Информация об авторах
Зенина К.С., ассистент кафедры минералогии и геохимии геолого-географического факультета Национального исследовательского Томского государственного университета.
Небера Т.С., кандидат геолого-минералогических наук, ведущий инженер центра коллективного пользования «Аналитический центр геохимии природных систем» Национального исследовательского Томского государственного университета.
Коноваленко С.И., кандидат геолого-минералогических наук, доцент кафедры минералогии и геохимии геолого-географического факультета Национального исследовательского Томского государственного университета.
UDC 549.651/549.02
FELDSPAR OF ALKALI-GRANITE COMPLEX KHALDZAN-BUREGTEG (WESTERN MONGOLIA): FEATURES OF STRUCTURE AND CHEMICAL COMPOSITION
Ksenia S. Zenina1,
Tatiana S. Nebera1,
Sergey I. Konovalenko1,
1 National Research Tomsk State University, 36, Lenin Avenue, Tomsk, 634050, Russia.
Composition, structure and other features of minerals are the most important genetic characteristics reflecting the conditions of their formation and allowing reconstructing the life of a geological object. Feldspar due to its crystallization in a wide range of temperatures and pressures, isomorphic substitutions and breakdown of solid solutions, is the important object of mineralogical studies. The aim of the study is to identify characteristics of a structure and chemical composition of feldspar from multiphase alkali-granite complex Khaldzan-Buregteg in Western Mongolia.
Object of the research: alkaline granitic formation of Lake zone of Western Mongolia, which brings together a number of large massifs of the Khaldzan-Buregteg group (Ulaan-Khuren, Gurvan-Uneet, Ulaan-Unet, Tsogtu-Ula, Tsohni Ula, Khaldzan-Buregteg) of Early Paleozoic age, as well as the late-magmatic differentiates granitoid - pegmatites and postmagmatic derivatives - hydrothermalites and metasomatic rocks.
Research methods. The authors have carried out the comprehensive study of feldspar, including optical and morphological analysis of the mineral, using X-ray diffraction, X-ray fluorescent, X-ray microanalysis as well as quantitative and semi-quantitative spectral analysis. Results. The paper describes the morphology and habitus of the investigated feldspar; perthitic structures of the mineral were studied; the X-ray diffraction characteristics of K-feldspar andplagioclase were determined. The authors obtained the data on chemical composition of feldspar and calculated the crystallochemical formulas of the mineral. It was ascertained that all the considered species rocks of the complex Khaldzan-Buregteg (nordmarkites, granites, pegmatites and metasomatites) have two-feldspar composition with predominance of potassium phase. The maximum microcline dominates among potassium feldspar, low albite dominates among plagioclase. Based on the typomorphic characteristics the authors carried out the genetic typing of potassium feldspar, determined rocks crystallization temperature, evaluated the evolution of the mineral formation environment on the object. It was determined that the regular change of structural and chemical features of feldspars is observed from high-temperature granite phases to lower-temperature late-magma-tic andpost-magmatic derived formations.
Key words:
Feldspar, massif Khaldzan-Buregteg, typomorphism, alkaline granites, rare-metal granites, pegmatites.
REFERENCES
1. Schmitt A.K., Trumbull R.B., Dulski P., Emmermann R. Zr-Nb-REE mineralization in peralkaline granites from the Amis Complex, Brandberg (Namibia): evidence for magmatic pre-en-richment from melt inclusions. Economic geology, 2002, vol. 97, pp. 399-413.
2. Salvi S., Williams-Jones A.E. Alteration, HFSE mineralization and hydrocarbon formation in peralkaline igneous systems: Insights from the Strange Lake Pluton, Canada. Lithos, 2006, vol. 91, pp. 19-34.
3. Kynicky J., Chakhmouradian A.R., Xu C., Krmicek L., Galio-va M. Distribution and evolution of zirconium mineralization in peralkaline granites and associated pegmatites of the Khan Bogd Complex, southern Mongolia. Canadian Mineralogist, 2011, vol. 49, pp. 947-965.
4. Gysi A.P., Williams-Jones A.E. Hydrothermal mobilization of pegmatite-hosted REE and Zr at Strange Lake, Canada: A reaction path model. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2013, vol. 122, pp. 324-352.
5. Estrade G., Salvi S., Beziata D., Rakotovaoc S., Rakotondrazafyd R. REE and HFSE mineralization in peralkaline granites of the Am-bohimirahavavy alkaline complex, Ampasindava peninsula, Madagascar. Journal of African Earth Sciences, 2014, vol. 94, pp. 141-155.
6. Dostal J., Kontak D.J., Karl S.M. The Early Jurassic Bokan Mountain peralkaline granitic complex (southeastern Alaska): Geochemistry, petrogenesis and rare-metal mineralization. Lithos, 2014, vol. 202-203, pp. 395-412.
7. Williams-Jones A.E., Vasyukova O. Fluoride-silicate melt im-miscibility and its role in REE ore formation: Evidence from the Strange Lake rare metal deposit, Québec-Labrador, Canada. Geo-chimica et Cosmochimica Acta, 2014, vol. 139, pp. 110-130.
8. Ying Tong, Bor-ming Jahn, Tao Wanga, Da-wei Hong, Smith E.I., Min Sun, Jian-feng Gao, Qi-di Yang, Wei Huang. Permian alkaline granites in the Erenhot-Hegenshan belt, northern Inner Mongolia, China: Model of generation, time of emplacement and regional tectonic significance. Journal of Asian Earth Sciences, 2015, vol. 97, pp. 320-336.
9. Kempe U., Mëckel R., Graupner T., Kynicky J., Dombond E. The genesis of Zr-Nb-REE mineralisation at Khalzan Buregte (Western Mongolia) reconsidered. Ore Geology Reviews, 2015, vol. 64, pp. 602-625.
10. Andreeva I.A. Genesis and mechanisms of formation of rare-metal alkaline granites of the Khalzan Buregteg massif, Mongolia: data on study of melt inclusions. Petrology, 2016, vol. 24, no. 5, pp. 499-514. In Rus.
11. Kovalenko V.I., Yarmolyuk V.V., Salnikova E.B., Kar-tashov P.M., Kovach V.P., Kozakov I.K., Kozlovsky A.M., Ko-tov A.B., Ponomarchuk V.A., Listratova E.N., Yakovleva S.Z.
The Khalzan Buregteg massif of alkaline and rare-metal igneous rocks: structure, geochronology and geodynamic situation in Caledonia of Western Mongolia. Petrology, 2004, vol. 12, no. 5, pp. 467-494. In Rus.
12. Kovalenko V.I, Kozlovsky A.M., Yarmolyuk V.V. Ratio of impurity elements as a reflection of constant sources and differentiation of alkaline magmas of the granitoids and basites of the Khalzan Buregteg massif and the same name rare-metal deposit, Western Mongolia. Petrology, 2009, vol. 17, no. 2, pp. 175-196. In Rus.
13. Kartashov P.M., Voloshin A.V., Pahomovsky Ya.A. On zonal crystalline gadolinite of alkali granite pegmatites of the Khalzan Buregteg (Mongolian Altai). Proceedings of the Russian Mineralogi-cal Society, 1993, no. 3, pp. 65-79. In Rus.
14. Zenina K.S., Konovalenko S.I. Sravnitelnaya topomineralogiya shchelochnykh granitoydov Mongolii [Comparative topominera-logy of alkaline granitoids of Mongolia]. Korrelyatsiya altaid i uralid: magmatizm, metamorfizm, stratigrafiya, geokhronologi-ya, geodinamika i metallogenicheskoe prognozirovanie: Materialy Vtorogo Rossiysko-Kazahstanskogo mezhdunarodnogo nauchnogo soveshchaniya [Correlation of Altaid and Uralid: magmatism, metamorphism, stratigraphy, geochronology, geodynamics and metallogenic forecasting. Proc. of the Second Russian-Kazakhstan international scientific meeting]. Novosibirsk, 2014. pp. 61-65.
15. Zenina K.S., Konovalenko S.I. Mineralogical features of alkaline granite pegmatites in the Khaldzan-Buregteg massif (Western Mongolia). Proceedings of the Russian Mineralogical Society, 2016, no. 3, pp. 63-80. In Rus.
16. Mineraly. Spravochnik [Mineralogy. Reference book]. Moscow, Nauka Publ., 2003. Vol. 5, no. 1, 583 p.
17. Hovis G.L. Unit - cell dimensions and molar volumes for a sanidi-ne analbite ion-exchange series. American mineralogist, 1977, vol. 62, no. 7, pp. 672-679.
18. Kumeev S.S. Polevye shpaty - petrogeneticheskie indicatory [Feldspars - petrogenetic indicators]. Moscow, Nedra Publ., 1982. 205 p.
19. Slyudonosnyepegmatity Severnoy Karelii [Mica-bearing pegmatites of North Karelia]. Eds. V.V. Gordienko, V.A Leonova. Leningrad, Nedra Publ., 1976. 367 p.
20. Zenina K.S. Mineralny sostav i redkometalnaya mineralizatsiya metasomatitov shchelochno-granitnykh pegmatoydov uchastka Tsakhirin (Zapadnaya Mongoliya) [Mineral composition and mineralization of rare-metal metasomatic rocks of alkali granite pegmatites of the area Tsakhirin (Western Mongolia)]. Mineralo-giya, geokhimiya i poleznye iskopaemye Azii [Mineralogy, geochemistry and mineral resource of Asia]. Tomsk, 2013. Iss. 2, pp. 42-46.
21. Rudenko S.A. K On the issue of morphology of perthites inter-growth of feldspars. Proceedings of the Russian Mineralogical Society, 1949, no. 4, pp. 266-269. In Rus.
22. Stewart D.B., Wright T.L. Al/Si order and symmetry of natural potassium feldspars and the relationship of strained cell parameters to bulk composition. Bull. Soc. frans. miner er cristallogr, 1975, vol. 9, no. 2, pp. 356-377.
23. Pushcharovsky D.Yu. Rentgenografiya mineralov [Radiography of minerals]. Moscow, Geoinformmark Publ., 2000. 288 p.
24. Boroznovskaya N.N. Osobennosti rentgenolyuminestsentsii pole-vykh shpatov kak pokazateli ikh genezisa [Features of X-ray luminescence of feldspars as indicators of their genesis]. Proceedings of the Russian Mineralogical Society, 1989, no. 1, pp. 110-119.
25. Telfer D.J., Walker G. Optical detection of Fe3+ in lunar plagioc-lase. Nature, 1975, vol. 258, pp. 694-695.
26. Kuznetsov G.V., Tarashchan A.N. Lyuminestsentsiya mineralov granitnykh pegmatitov [Luminescence of minerals from granite pegmatites]. Kiev, Naukova dumka Publ., 1988. 180 p.
Received: 25 August 2016.
Information about the authors
Ksenia S. Zenina, assistant, National Research Tomsk State University.
Tatiana S. Nebera, Cand. Sc., chief engineer, National Research Tomsk State University.
Sergey I. Konovalenko, Cand. Sc., associate professor, National Research Tomsk State University.
