CC BY
60
Т. С. Небера, Н.Н. Борозновская
ТИПОМОРФНОЕ ЗНАЧЕНИЕ СТРУКТУРНО-ХИМИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ КАЛИЕВОГО ПОЛЕВОГО ШПАТА ИЗ ГРАНИТОИДОВ НОВОСИБИРСКОГО ПРИОБЬЯ (КТСЗ)
Типоморфные признаки минералов можно использовать как критерии условий образования и оценки вероятной рудоносности магматических систем. В связи с этим впервые детально исследованы методами порошковой дифрактометрии и микрозондо-вого анализа калиевые полевые шпаты (КПШ), одни из основных породообразующих минералов гранитоидов Новосибирского Приобья. Полученные данные позволяют дополнить и уточнить характеристики условий образования гранитоидного магматизма Колывань-Томской складчатой зоны.
Ключевые слова: калиевые полевые шпаты; дифрактометрия; триклинная и моноклинная упорядоченность.
Колывань-Томская складчатая зона (КТСЗ), к которой относятся исследованные гранитоиды Новосибирского Приобья, расположена на крайнем северо-западе Алтае-Саянской складчатой области и входит совместно с Калба-Нарымской зоной в Центрально-Западносибирскую складчатую систему. Новосибирское При-обье - массивы Колыванский, Барлакский, Обской, Новосибирский, располагаются в западной части КТСЗ в области основного прогиба [1].
В настоящее время доказано, что типоморфные признаки минералов можно использовать как критерии условий образования и оценки вероятной рудоносности геологических объектов. Применение соответствующих методов исследования породообразующих минералов позволяет получить информацию об эволюции физико-химических условий становления гранитных массивов и сопоставить результаты изучения генетически родственных массивов между собой.
Полевые шпаты исследовались методом микрозон-дового анализа и порошковой дифрактометрии по стандартной методике [2], позволяющей получить серию характеристик (степень однородности калишпато-вой фазы, ее триклинность и упорядоченность, валовой состав, соотношение и состав фаз). Съемка и расшифровка рентгенограмм проводились автором (Т.С. Небера) на дифрактометре ДРОН-3 на отфильтрованном (№-фильтр) медном излучении. Напряжение на трубке 30 кУ, ток 18 мА. Образец снимался дважды: общая рентгенограмма в области углов 20 (18-54°) со скоростью 4°/мин и в области углов 20 (28-32°) и (40-52°) со скоростью 1°/мин. В качестве внешнего эталона использовался кварц.
Так как распределение алюминия, содержание и распределение натриевого компонента, определяющие структурные особенности полевых шпатов, являются функцией условий формирования, то получаемые структурные характеристики отражают эти условия и служат критерием для сравнения полевых шпатов из различных массивов. Химический состав изучался с помощью мик-розондового анализа (более 200 определений).
Калиевые полевые шпаты (КПШ). Калиевые полевые шпаты, наряду с плагиоклазами - важнейшие минералы гранитоидов Новосибирского Приобья. Микроскопически КПШ представлены пертитизированными разностями. Среди пертитов можно выделить пертиты распада (поперечно-струйчатые, пятнисто-струйчатые, прожилковые, микропрожилковые), пертиты замещения и сегрегационные пертиты. В более крупных пер-титах проявляются хорошо заметные двойники. На
границе зерен КПШ и плагиоклаза иногда отмечаются мирмекиты (Обской массив).
Исследовались КПШ практически из всех разновидностей пород: из основной массы, порфировых выделений порфировидных граносиенитов, биотит-роговообманковых гранитов, аплитовидных гранитов, пегматитов Новосибирского, Обского массивов; из биотитовых лейкогранитов и аплитовидных гранитов Колыванского, Барлакского массивов и Мочищенского штока. В настоящее время КПШ рассматриваются как упорядочивающиеся серии твердых растворов с непрерывным изменением значений степени упорядоченности. Процессы упорядочения приводят к моноклинно-триклинной инверсии, колебаниям оптических свойств и т. д. В связи с этим определение структурных характеристик имеет большое значение для определения условий образования КПШ и в конечном итоге для расшифровки петрогенезиса содержащих их пород.
Степень триклинности (Ар) КПШ гранитоидов Новосибирского Приобья изменяется от 0 до 0,87 (табл. 1). По этому признаку они делятся на моноклинные с характерным одиночным пиком (131) на дифрактограмме и промежуточные (по уширению максимума 131). Отчетливое триклинное состояние наблюдается только в КПШ пегматитовых выделениях Колыванского массива, Ар в этом случае равна 0,87 (табл. 1). Моноклинные КПШ составляют основную часть гранитоидов Новосибирского и Обского массивов, даже КПШ из пегматитов Обского массива моноклинные (промежуточные ортоклазы). Некоторое отклонение от моноклинной симметрии характерно для КПШ из лейкогранитов Мочищенского штока (Ар = =0,3-0,6). Степень триклинности изученных КПШ может рассматриваться в качестве отличительного признака. Для массивов Новосибирский и Обской (для всех типов пород, включая и аплитовидные граниты, пегматоидные выделения) она стабильна (Ар = 0), т.е. несет определенную типоморфную нагрузку. Исключение составляют лейкограниты Мочищенского штока (Новосибирский массив), в КПШ которых иногда наблюдается отклонение от моноклинной симметрии. При микроскопическом изучении это выражается в появлении крипторешетчатого двойникования. Диапазон колебаний Ар в этом случае достаточно узок (0,3-0,6).
Определение только степени триклинности Ар КПШ не дает полной информации об их структурном состоянии, т.к. Ар = 0 для всех моноклинных КПШ независимо от распределения в них А1. Поэтому дополнительно рассчитывалась моноклинная упорядоченность А2 = 1,47 (9,38 - А20 060-204).
Состав, оптические и рентгенографические характеристики калинатровых полевых шпатов гранитоидов Новосибирского Приобья
Таблица 1
№ образца, порода, фаза К-во обр. 2VNp Ар 20(обо) 20( 20+) 20 ( 201) AZ А1 Состав калиевой фазы Валовой состав (рентг.) т°с
^о 11Ш t2o= t2m Рентген Микрозонд [7] [6]
Обской массив (Новобибеевский карьер)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Граносиенит (о. ф.) 4 45- 44 0 41,74- 41,72 50,81 50,80 21,07-21,05 0,50- 0,52 0,364 0,364 0,136 Оі8іАЬі9— Оі8зАЬі7 ( )г'я;і- \Ь 1\П,, зСп І З Ог86АЬізАп0.зСпі..2 ОГ80А1>20 500 550
Граносиенит, порфировидные выделения 6 46- 44 0 41,76- 41,74 50,78- 50,80 21,03-21,02 0,56- 0,58 0,382 0,382 0,118 Оі85АЬі5— Оі87АЬіз ( )г- |. \Ь2' \ 11, , |Сп | (, ()г86.\Ь2зАп„зСп„- ОГ8оАЬ20 500 540
НБ-6(1) (о. ф.) 1 30 0 41,85 50,94 21,09 0,43 0,356 0,356 0,143 Or8iAt>i9 Or87.Abi2An0.iCni.0 ОгдоАЬю 400 500
НБ-6(2), м/з гранит (третья фаза) 1 50 0 41,9 50,85 21,1 0,63 0,408 0,408 0,092 ОГ80,5АЬі95 0 1 1 о в ОГ80АЬ20 500 480
Биотитовый гранит (о. ф.) 4 45- 43 0 41,8-41,77 50,82- 50,80 21,05-21,03 0,52- 0,54 0,382 0,382 0,118 ОГ8оА1>20— Оі8зАЬі7 Ог8іАЬі8АііодСпо;8— ()г81.\ЬцАп„зСп„6 ОГ8оАЬ20 500 500
Пегматит (дайковая фаза) 2 45- 50 0 41,77 50,85 21,08 0,44 0,393 0,393 0,140 Ог8зАЬі7- Оі85АЬі5 ()г8,,.\Ь|\п ,,зСп,, — Ors7Ab12Ano.4Cno.5- Ог60АЬ40 650 500
Базойский массив
Биотитовый гранит (о. ф.) 6 50- 46 0 41,85— 41,80 50,86- 50,84 21,03-21,02 0,58- 0,54 0,39 0,39 0,21 Оі85АЬі5— Оі87АЬіз Ог89АЬ9АПо.6 Спо.9 ОГ85АЬізАі1о.5 Сііо.9 Ог60АЬ40 650 500
Граносиениты (о. ф.) 5 50- 45 0 41,82- 41,84 50,81 50,83 21,04-21,03 0,57- 0,56 0,385 0,385 0,237 Оі88АЬі2— Ог86АЬі4 ОГдзАЬбАїІо.з Спо.5 ОГ9оАЬ9Аі1о.2Сі1о.4 ОГ7оАЬзо 580 500
Аплитовидный гранит (третья фаза) 3 50 0 41,85— 41,88 50,83- 50,82 21,04- 21,025 0,63- 0,66 0,405 0,405 0,19 Оі85АЬі5- Ог87АЬіз ( )Г9„ ,.\Ь,і. \ 11, 2 Сііод ОГ88АЬцАі1о.2 Спо.з Ог70АЬз0 580 480
Новосибирский массив (карьер Борок)
Порфировидный граносиенит (о. ф.) 3 50 0 41,87- 41,88 50,79- 50,80 21,1-21,09 0,67- 0,66 0,419 0,419 0,08 Ог8оАЬ20— Ог82АЬі8 Or75Ab23.7Ano.4Cn1 з ОГ89АЬюАПо.6 Спо.9 Or65Ab35 630 450
Новосибирский массив (карье р Иппод ромский)
с/з биотит.-роговообман-ковый гранит (о. ф.) 4 45 0 41,81— 41,80 50,79- 50,80 21,05-21,03 0,58- 0,57 0,397 0,397 0,103 Ог85АЬ15 Ог88АЬі2 ОГ85АЬі4АПодСПо.7 ОгиАЬі5Апо.і Сііо.5 ОГ8оАЬ20 500 530
Новосибирский массив (Мочищенский шток)
Мч-4, лейкогранит (о. ф.) 3 60 0 41,87- 41,88 50,78- 50,77 21,12-21,10 0,69- 0,67 0,422 0,422 0,07 Ог-чАЬз Ог8оАЬ20 ОГ85АЬі4АПо.іСі1о.5 ОГ92АЬ7Аі1о.2Сі1о.5 Ог60АЬ40 650 400
Мч-5, лейкогранит (о. ф.) 2 64 0,37- 0,4 41,88- 41,86 50,74- 50,73 21,1-21,08 0,76 0,631 0,251 0,059 Ог86АЬі4- Ог88АЬі2 Ог8бАЬізАпо.зСпо.2 ОГ87АЬі2Аі1о.2Сі1о.4 Ог6оАЬ4о 650 380
Мч-7, лейкогранит (о. ф.) 2 60 41,89- 41,88 50,8- 50,78 21,09-21,10 0,69- 0,68 0,420 0,420 0,07 Ог82АЬі8— Ог8оАЬ2о or90Ab9A110.lcn0.5- ОГ89АЬюАПо.2СПо.4 Ог60АЬ40 650 400
Мч-1, лейкогранит (п. в.) 4 65 0,6- 0,55 41,9- 41,88 50,74- 50,73 21,0-21,02 0,794- 0,788 0,764 0,132 0,051 ()г.„г, Vb і Ог92АЬ8 ОГ92АЬ7АПодСПо.7 Ог65АЬз5 630 340
Колыванский массив
Кл-1, биотитовый лейкогранит (о. ф.) 2 60 0 41,9- 41,88 50,8- 50,81 21,06-21,05 0,70- 0,71 0,425 0,425 0,069 Ог84АЬі6- ОГдоАЬю ОГ92АЬ7 AlloCll 0,14— ОГ92АЬ7АПоСі1о.15 ОГ7оАЬзо 580 380
Кл-6, биотитовый лейкогранит (о. ф.) 1 60 41,9 50,8 21,07 0,705 0,426 0,426 0,073 Ог8зАЬі7— Ог87АЬіз Or^AbsAno Спо.12 ОГ95АЬ4АПо Спо.16 Ог60АЬ40 650 400
Кл-4, биотититовый лейкогранит (о. ф.) 3 60 0,31— 0,40 41,89- 41,88 50,82- 50,80 21,04-21,02 0,66 0,573 0,257 0,08 ( )|'ч2-\Ь8— ОгздАЬю Ог9зАЬ6Ап0 Споді ОГ91 AbsAno Сподз ОГ8оАЬ20 500 430
Пегматит (дайковая фаза) 3 68 0,87 41,88- 41,89 50,75- 50,76 21,01-21,00 0,76 0,869 0,07 0,064 Ог95АЬ5- ( )Г ) і. ОГ92АЬ^7 9 Alio Cllo ( )Г8,,. \ b 2,, 500 400
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Кл- 1к, из контакта лей-когранитов и пегматитов 3 45 0 41,85— 41,87 50,84- 50,86 21,1-21,08 0,573 0,393 0,393 0,107 ОГ81А1>19 ОГ75А1>25 550 500
Барлакский массив
Бк-1, лейкогранит (о.ф.) 4 55 0-0,38 41,85— 41,87 50,77- 50,75 21,07-21,04 0,67 0,608 0,23 0,08 ОГ87-92 АЬ| ( 8 Ог87-95АЬ12-5 Ап0- 0,3 Спо-.О.З ОГ7оАЬзо 600 400
Бм-1, лейкогранит (о.ф.) 5 55 0-0,45 41,86- 41,87 50,75- 50,80 21,05-21,04 0,73 0,634 0,20 0,07 Ог89-95 ЛЬ, 8 0^88-96АЬ^ 2-4 АПо_ 0,2 Спо-.0,3 ОГ7оАЬзо 600 450
Примечание. О. ф. - основная фаза, п. ф. - порфировидные выделения, с/з - среднезернистый, м/з - мелкозернистый. Остальные пояснения см. в тексте.
В изученных КПШ А2 варьирует в пределах 0,450,79. Причем преобладают образцы с А2 0,5-0,6, т.е. относящиеся по систематике [3] к промежуточным ортоклазам. Полученные данные показывают, что однообразные по триклинности (Ар = 0) моноклинные калиевые полевые шпаты достаточно резко дифференцированы по степени моноклинной упорядоченности. Особенно это характерно для пород Обского батолита (Базойский массив рассматривается в составе крупного Обского батолита). Для КПШ пород основной фазы внедрения (порфировидные граносиениты, биотит-амфиболовые граниты, биотитовые граниты) А2 изменяется в пределах 0,43-0,58. Причем А2 КПШ из основной массы породы практически не отличается от А2 (0,54-0,56) КПШ из порфировых выделений. Для КПШ из пород дайковой фазы (аплитовидные, мелкозернистые граниты) А2 отличается несколько повышенными значениями (в пределах 0,63-0,65).
А2 КПШ из пород Новосибирского массива (как для пород основной, так и дополнительной фаз внедрения) характеризуется несколько более высокими значениями (0,58-0,67). Это же можно отметить и для био-
титовых лейкогранитов Мочищенского штока (данный шток традиционно рассматривается в составе Новосибирского массива). А2 КПШ (из основной массы) варьирует в пределах 0,69-0,7, А2 КПШ из порфировых выделений отличается повышенными значениями, равными 0,76-0,8, что соответствует низкому ортоклазу. Это согласуется с тем, что породы Новосибирского массива значительно изменены вторичными наложенными процессами (в отличие от пород Обского массива). А как известно, метасоматические процессы оказывают катализирующее действие на процессы упорядочения [4].
КПШ лейкогранитов Колыванского, Барлакского массивов (табл. 1) характеризуются А2 в пределах
0,66-0,7. Для КПШ пегматитовых выделений А2 = 0,76-0,73. Несколько пониженные значения А2 = 0,57 отмечаются для КПШ, отобранных из зоны контакта пегматитов с вмещающими их лейкогранита-ми. Все вышеизложенное иллюстрирует рис 1. Состав КПШ меняется от промежуточных ортоклазов до максимальных микроклинов (пегматиты Колыванского массива).
Рис 1. Положение калиевых полевых шпатов из гранитоидов Новосибирского Приобья на диаграмме структурной упорядоченности (Ьо-^т) - (^о+^т) по [4]. Массивы: 1 - Обской; 2 - Новосибирский; 3 - Мочище;
4 - Колыванский; 5 - Барлакский
Следующей структурной характеристикой КПШ гранитоидов Новосибирского Приобья является распределение А1 по Т-позициям. Результаты расчетов приведены в табл. 1. Изученные КПШ по концентрации А1 в кремнекислородных тетраэдрах четко делятся по фаци-альной принадлежности. Практически нет группы пород, в которой структурное состояние КПШ различалось бы в широких пределах. На схожесть условий образования авторами указывалось в работе по люминесцентной спектроскопии полевых шпатов [5]. Повышение степени триклинности приводит к перераспределению А1 в положение ^о. КПШ пород дайковой фазы, даже если степень триклинности Ар = 0, отличается несколько повышенными значениями ^о (см. табл. 1).
Следует остановиться еще на одной характеристике, являющейся показателем упорядоченности, - суммарном
содержании А1 в положении ґ1в и ґ1т или числе атомов А1 в положении Т1. Результаты расчетов приведены в табл. 1. Эта характеристика широко используется при геологических построениях. Она несет определенную информацию о температурном интервале устойчивости КПШ. Моноклинные КПШ с повышенным содержанием А1 в положении Т1 отмечены для пород заключительных фаз. Температура образования приведена в табл. 1. Сравнивая температурный интервал устойчивости изученных КПШ, определенный по их моноклинной упорядоченности [6], с температурами образования, вычисленными по двуполевошпатовому термометру [7], можно предположить следующее. В случае относительного совпадения температур структурное состояние этих КПШ возникло в момент их кристаллизации (или перекристаллизации с изменением валового состава) при образовании пород. Соотношение
структурных характеристик и состава этих КПШ отвечает равновесному состоянию. Если температуры образования на 200°С и более превышают температуры, определенные по моноклинной упорядоченности, это свидетельствует о том, что структурное состояние этих КПШ достигнуто в результате процессов упорядочения в твердом состоянии без изменения валового состава зерен. Наиболее характерно это, за редким исключением, для КПШ из лейко-гранитов Колыванского, Барлакского массивов и Мочи-щенского штока.
Состав калиевой фазы в КПШ-пертитах определялся как методами порошковой дифрактометрии, так и методом микрозондового анализа (см. табл. 1). Возможности микрозондового анализа позволяют более точно определить состав калиевой фазы в КПШ-пертите. Наиболее насыщены изоморфной примесью № КПШ из пород Обского массива, а самая чистая калиевая фаза (более
92% Ог) наблюдается преимущественно в КПШ-пертитах из лейкогранитов Колыванского массива. Основную массу составляют КПШ с составом Ог180 -85ЛЬ2о-і5. Анализ составов КПШ по массивам показывает, что максимальное содержание пертитового альбита характерно для КПШ пород Новосибирского, Колыван-ского массивов, низкое - для КПШ пород Обского массива. КПШ пород Базойского массива (в составе Обского батолита) отличаются несколько повышенным содержанием пертитового альбита.
В результате изучения КПШ из различных типов пород было получено і2 характеристик, которые описывают его структурное состояние и состав. Статистический анализ парных корреляционных связей этих характеристик позволяет оценить существующие зависимости. Результаты парных корреляционных связей приведены в табл. 2.
Т а б л и ц а 2
Матрица парных коэффициентов корреляции между структурными и химическими характеристиками КПШ (п = 88)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
і 1,00 0,64 0,82 0,99 -0,98 0,64 -0,08 0,09 -0,27 -0,47 -0,24 0,43
2 1,00 0,50 0,75 -0,49 1,00 -0,50 -0,44 -0,65 -0,63 -0,30 0,37
3 1,00 0,81 -0,81 0,50 -0,19 0,11 -0,09 -0,46 -0,15 0,35
4 1,00 -0,95 0,75 -0,16 0,00 -0,36 -0,52 -0,26 0,45
5 1,00 -0,49 -0,03 -0,21 0,15 0,38 0,20 -0,41
6 1,00 -0,50 -0,44 -0,65 -0,63 -0,30 0,37
7 1,00 0,80 0,59 0,04 -0,16 0,16
8 1,00 0,61 -0,05 -0,33 0,16
9 1,00 0,31 0,00 -0,14
10 1,00 0,50 -0,49
11 1,00 -0,32
12 1,00
Примечание. 1) Ар - рентгеновская триклинность; 2) А7 - моноклинная упорядоченность; 3) содержание Ог в КПШ; 4) содержание А1 в положении ^о; 5) содержание А1 в положении ^т; 6) содержание А1 в положении 71; 7) валовой состав пертита; 8) состав КПШ-пертита (данные рентгенофазового анализа); 9) состав КПШ-пертита (данные микрозондового анализа). Содержания (г/т): 10 - Ва, 11 - Бг, 12 - ЯЬ.
Рентгеновские характеристики, описывающие структурное состояние КПШ, не зависят от его валового состава, но связаны с составом калиевой фазы. Значимая положительная связь установлена между содержанием Ог в калиевой фазе и характеристиками Ар (г = 0,82), А1 (г = 0,50) и Ьо (г = 0,75). Эти результаты подтверждают данные о том, что валовой состав КПШ зависит преимущественно от термодинамических условий кристаллизации, а состав калиевой фазы зависит уже от превращений, происходящих в твердой фазе (т.е. от посткристаллизаци-онных превращений). Достаточно высокий коэффициент корреляции отмечается между триклинностью Ар и моноклинной упорядоченностью (г = 0,64). Соотношение
триклинной и моноклинной упорядоченности показывает, что большинство КПШ Новосибирского Приобья являются моноклинными и разнообразие их определяется только моноклинной упорядоченностью.
Результаты определения состава калиевой фазы рентгенофазовым методом хорошо коррелируются с данными микрозондового анализа (г = 0,61). Несмотря на сходство в распределении Ва и Бг, коэффициент корреляции между ними относительно невысок (г = 0,5). Это объясняется распределением Ва между КПШ и плагиоклазом. По данным [8] такая зависимость может быть связана с региональной геохимической специализацией. В заключение следует отметить отрицательные значимые корреляционные связи между содержанием Ва в КПШ со всеми
характеристиками, описывающими его структурное состояние. Это еще раз подтверждает существующее мнение [3] о тормозящем влиянии Ва на структурное состояние КПШ. Особенно это заметно на примере КПШ из пегматитов. Изученные КПШ из пегматитовых образований в гранитоидах Новосибирского При-обья возникли при разных физико-химических условиях. Однако в дальнейшем те и другие породы подверглись воздействию сильных упорядочивающих факторов (воздействие водных флюидов). Главное различие между КПШ из пегматитов Новосибирского Приобья проявляется в разном содержании Ва. В случае, когда эти породы содержат КПШ с низкой концентрацией Ва (пегматиты Колыванского массива), последние характеризуются наиболее упорядоченными структурами (см. табл. 1). КПШ с высоким содержанием Ва (пегматиты Обского массива) имеют низкую степень трик-линности или моноклинны. И именно повышенное содержание Ва влияет на структурное состояние КПШ. Присутствие катионов Ва мешает миграции А1 из положения Тт в положение Т\о, и степень триклинности равна в этом случае нулю. Но степень моноклинной упорядоченности может быть выше.
С целью генетической интерпретации гранитоидов Новосибирского Приобья исследовались пертитовые срастания в КПШ. Как известно, распад на составляющие пертитовые фазы может давать различную раз-
мерность. В КПШ гранитоидов Новосибирского При-обья распространены в основном оптически видимые микропертиты, реже грубые макропертиты. Крипто-пертиты отмечены только в КПШ из лейкогранитов Мочищенского штока. Оптические микропертиты всегда некогерентные, что хорошо фиксируется на рентгенограммах КПШ. Морфология текстур распада перти-тов, как известно, зависит от условий образования полевых шпатов. Причем главная масса пертитов является пертитами распада, а не замещения. Учитывая то, что пертиты КПШ пород в основном представлены микро- и макроразностями, можно сделать вывод о том, что гранитоиды Новосибирского Приобья гипер-сольвусные. Считается, что в гиперсольвусных породах узок диапазон температур и давлений при образовании полевых шпатов и поэтому исключается их перекристаллизация [9]. Наименее изменены гранитоиды Обского массива и они же содержат наименьшее количество пертитов. Условия кристаллизации гиперсольвус-ных гранитов предполагают маловодность системы. Последующее преобразование пород проявляется в морфологии пертитовых срастаний. Укрупнению пер-титов способствуют как водный флюид, так и изменение содержания анортита.
Химический состав исследовался с помощью мик-розондового анализа. В данном случае рассматривается только химизм калиевой фазы (К-фазы) в составе КПШ - пертита. Из результатов исследования следует, что наибольшие содержания № характерны для КПШ из гранитоидов Обского и Новосибирского массивов (АЬ-составляющая в пределах 21-24%). КПШ в этих массивах представлены ортоклазом, даже в пегматоид-ных выделениях. Несколько снижается содержание АЬ-составляющей к заключительным фазам (в Обском массиве до 16%). Для КПШ из гранитоидов Новосибирского массива данная зависимость не характерна. Высокие содержания АЬ-составляющей отмечаются и для лейкогранитов Мочищенского штока (Новосибирский массив). Низкие содержания № свойственны КПШ из лейкогранитов Колыванского массива (АЬ-составляющая в пределах 12%), к заключительной фазе оно снижается до 8%. Лейкограниты Барлакского массива отличаются повышенным содержанием АЬ-составляющей по сравнению с лейкогранитами Колы-ванского массива (для главной фазы - 19%, заключительной - 15%).
Сопоставление содержания № в КПШ из основной массы и вкрапленников на примере гранитоидов Обского массива показало, что во вкрапленниках № больше, чем в основной массе. Как известно, содержание №, К и Са является показателем условий образования. При этом соотношение № и К в валовом составе КПШ зависит главным образом от температуры кристаллизации, содержание Са определяется влиянием давления и варьирует в достаточно широких пределах, различаясь иногда на порядок.
В отношении распределения Бе и можно отметить следующее. Бе в КПШ находится преимущественно в форме Бе3+. По данным ЭПР устанавливается и вхождение Бе2+. Выделение структурного Бе3+ возможно методом люминесцентной спектроскопии (полоса 700-730 нм) [5]. В среднем содержание Бе не
превышает 0,1%. Кроме того, железо может содержаться в КПШ и как не структурная примесь в атомарном состоянии. Возможно, именно с этим связано повышенное содержание Бе в КПШ дайковой фазы Колыванского массива. Содержание Mg отмечается на уровне 0,01. Наблюдается обратная связь между содержанием Mg и Бе.
Распределение редких щелочных и щелочноземельных элементов рассматривается на примере ЯЬ, Сб, Ва, Бг. Ва и Бг - наиболее типичные примеси в КПШ гранитоидов Новосибирского Приобья. Особенно это относится к Ва. Близость ионных радиусов Ва2+ и К1+ обеспечивает легкость вхождения Ва2+ в решетку КПШ. Для распределения Ва и Бг установлены следующие закономерности. Считается, что Ва и Бг накапливаются в более высокотемпературных полевых шпатах [3]. Кроме того, отмечено, что содержание Ва и Бг уменьшается в процессе кристаллизации расплава от ранних фаз к поздним, заключительным. Барий в исследованных КПШ содержится в количествах от 90 г/т до 11100 г/т (табл. 3). Наименьшие содержания характерны для КПШ Колы-ванского и Барлакского массивов (90 г/т), наибольшие колеблются в пределах 600-800 г/т. Некоторое падение содержания бария отмечается к заключительным фазам данных массивов. Повышенные концентрации Ва наблюдались в КПШ из пород Обского и Новосибирского массивов, что является их отличительной особенностью (до 11100 г/т - в КПШ из пород основной фазы Обского массива). Содержание бария в КПШ из гранитоидов данных массивов составляет в среднем 3000-5000 г/т. На порядок уменьшается содержание Ва к заключительным фазам Обского и Новосибирского массивов (до 200 г/т - дайковая фаза Обского массива). Но для пегматитов данного массива отмеченная закономерность не характерна. Содержание бария в КПШ пегматитов колеблется в пределах 3000-4000 г/т. Стронций в КПШ содержится в количествах от 10 до 3000 г/т. Наибольшие содержания характерны для КПШ из гранитоидов Новосибирского массива (до 3000 г/т). Наименьшие концентрации наблюдаются в лейко-гранитах как Колыванского и Барлакского массивов, так и Мочищенского штока (Новосибирский массив).
КЬ и С&' в природе тесно ассоциируют с К, №. Близость ионных радиусов ЯЬ и К обусловливает тесную геохимическую связь этих элементов и преимущественное накопление ЯЬ в структуре КПШ. Средние содержания ЯЬ в КПШ гранитоидов колеблются в пределах от 60 до 1100 г/т. Характерно накопление ЯЬ в поздних фазах массивов (табл. 3).
Максимальным накоплением ЯЬ характеризуются пегматитовые образования. Данное утверждение выдерживается для КПШ пегматитов Колыванского массива. Повышенные содержания ЯЬ характерны не только для дайковых, но и для главных фаз Колыванского и Барлакского массивов (табл. 3), где содержания в среднем составляют 1100 г/т.
Но пегматитовые образования Обского массива отличаются резко пониженными содержаниями ЯЬ. Максимальное содержание в последних не превышает 120 г/т.
Таблица 3
Содержание щелочных и щелочноземельных элементов в калиевых полевых шпатах гранитоидов Новосибирского Приобья
Массив Фаза, порода Содержание, г/т
Rb Ва Sr Cs
min max Хер min max Хер min max Xcp min max Xcp
I 106 132,55 484,48 324,51 3967,76 10479,18 5436,64 8,46 25,37 11,27 4,72 37,73 14,15
2061 45,71 402,21 222,74 456,78 11106,14 3805,94 8,46 59,19 11,27 4,72 155,63 29,55
2062 45,71 653,59 274,43 1495,75 7604,13 4351,33 8,46 1682,72 248,53 4,72 193,36 35,06
Об-п 45,71 127,98 62,85 3081,06 4630,55 3638,61 8,46 439,71 109,93 4,72 141,48 35,37
306 292,52 411,35 342,79 89,57 546,35 200,03 8,46 8,46 8,46 4,72 141,48 41,66
II 1Н 77,70 539,33 292,93 2095,84 7398,12 4830,03 8,46 2968,02 1316,81 4,72 51,88 9,00
2Н 178,25 676,45 349,65 2570,53 5974,03 4272,28 8,46 1479,78 858,27 4,72 4,72 4,72
ЗН 109,69 571,32 251,38 1056,87 3466,19 2475,60 8,46 1386,77 588,53 4,72 56,59 21,69
Нмч 150,83 530,19 380,37 761,31 8249,00 3483,11 8,46 8,46 8,46 4,72 80,17 14,93
III 1ЬСл 365,65 982,68 618,64 89,57 958,35 574,90 8,46 16,91 5,97 4,72 37,73 14,70
2Кл 543,90 735,86 639,88 89,57 644,87 322,44 8,46 8,46 8,46 4,72 4,72 4,72
VI 1Бр 114,26 685,59 412,56 89,57 4505,15 639,22 8,46 8,46 8,46 4,72 84,89 7,94
2Бр 543,90 1499,15 1103,34 89,57 895,66 211,37 8,46 8,46 8,46 4,72 240,52 122,62
Примечание. I - Обской массив: 106 - первая фаза, гранодиориты; 2061- главная фаза внедрения, порфировидные граносиениты, 2062 - с/з биотит-амфиболовые граниты; Об-п - пегматитовые выделения; 306 - аплитовидные граниты, м/з граниты, дайковая фаза. II - Новосибирский массив: основная фаза внедрения: 1Н - порфировидные граносиениты, 2Н - амфибол-биотитовые граниты; ЗН - м/з граниты заключительной фазы внедрения; Нмч - лейкограниты Мочищенского штока. III - Колыванский массив: 1Кл - лейкограниты основной фазы, 2Кл - аплитовидные граниты, пегматиты. IV - Бар-лакский массив: 1Бр - биотитовые лейкограниты основной фазы, 2Бр - аплитовидные граниты. С/з - среднезернистый, м/з - мелкозернистый. Определения проводились на микроанализаторе САМЕВАХ — MICRO в ОИГГиМ СО РАН (г. Новосибирск).
Возможно, подобные различия в распределении ЯЪ в КПШ связаны с разными условиями образования пегматитов массивов и свидетельствуют о накоплении ЯЪ в КПШ, кристаллизующихся из остаточных расплавов, что характерно для пегматитов Колыванского массива. Пегматиты Обского массива, которые слагают отдельные участки в аплитовидных гранитах и состоят из крупных блоков калиевого полевого шпата и дымчатого кварца, являются продуктами перекристаллизации гранитоидов в процессе более позднего К-Бі метасоматоза.
Таким образом, детальное исследование структурно-химических характеристик КПШ из гранитоидов Новосибирского Приобья позволяет сделать следующие выводы.
1. Характерной особенностью КПШ гранитоидов Новосибирского Приобья является то, что они в подавляющем большинстве ортоклаз-пертиты, с различной
степенью моноклинной упорядоченности. Для пород из массивов Обской и Новосибирский характерно постоянство структурно-химических особенностей КПШ, что указывает на схожесть образования данных массивов.
2. КПШ гранитоидов Новосибирского и Обского массивов отличаются повышенными содержаниями Ва и Бг, что подтверждает их более высокотемпературные условия становления, чем для лейкогранитов Колыван-ского и Барлакского массивов.
3. Структурное состояние КПШ определяется не только температурой их кристаллизации, но и содержанием структурных примесей крупных катионов, в данном случае бария. Данная примесь оказывает тормозящее действие на процесс упорядочения структуры КПШ.
4. По изучению пертитовых срастаний в КПШ исследуемые гранитоиды представляются как гиперсоль-вусные, что предполагает маловодность системы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Сотников В.И., Федосеев Г.С., Кунгурцев Л.В. и др. Геодинамика, магматизм и металлогения Колывань-Томской складчатой зоны. Новоси-
бирск: Изд-во СО РАН, НИЦ ОИГГМ, 1999. 227 с.
2. Рентгенография основных типов породообразующих минералов. Л.: Недра, 1983. С. 245-347.
3. Афонина Г.Г., Макагон В.М., Шмакин Б.М. Барий- и рубидийсодержащие калиевые полевые шпаты. Новосибирск: Наука, 1978. 110 с.
4. Марфунин А.С. Реинтерпретация и общая диаграмма для определения калинатровых полевых шпатов // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1988.
№ 11. С. 3-16.
5. Небера Т.С., Борозновская Н.Н., Полуэктова Т.И., Новоселов К.Л. Структурный типоморфизм породообразующих минералов Новосибир-
ского Приобья (КТСЗ) // Материалы Международного (X Всероссийского) петрографического совещания «ПЕТРОГРАФИЯ XXI ВЕКА». Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2005. Т. 2. С. 155-157.
6. Hovis G.L. Unit - cell dimensions and molar volumes for a sanidine analbite ion-exchange series // Amer. Miner. 1977. Vol. 62, № 7-8. P. 672-679.
7. Слюдоносные пегматиты Северной Карелии. Л.: Недра, 1976. С. 279.
8. Сырицо Л.Ф. Мезозойские гранитоиды Восточного Забайкалья и проблемы редкометалльного рудообразования. СПб.: Изд-во СПб. ун-та,
2002. С. 241.
9. Кумеев С.С. Полевые шпаты - петрогенетические индикаторы. М.: Недра, 1982. C. 27.
Статья представлена научной редакцией «Науки о Земле» 4 мая 2009 г.
