Кварц-альбитовые "снежные комки" и серицитовые "сердечки" литий-фтористых гранитов. Этыка, Восточное Забайкалье.

This is the Russian version of this post.

К сожалению, у меня почти не было времени писать в свой блог. И вот, наконец, я с радостью заканчиваю этот пост на кануне Дня Св. Валентина - праздника всех влюбленных. Я  рад поделится со всеми тем, что кажется мне бесконечно увлекательным и красивым. В данном посте основное внимание уделено необычным структурам и минералам, наблюдаемым в редкометалльных литий-фтористых гранитах.
Заканчивая курс магматических рудоносных формаций, я имел возможность ознакомиться с образцами (шлифами, толщиной в 30 микрон) литий-фтористых гранитов массива Этыка, располагающегося в Восточном Забайкалье (Рис. 1). Гранитный массив слагает небольшое интрузивное тело юрского возраста и входит в состав Хангилайского рудного узла. Здесь сосредоточены месторождения W, Sn, Be, Ta, связанные с высокоглиноземистыми  Al/(2Ca+Na+K)>1, субщелочными (Na2O+K2O)>8 вес. % гранитоидами (Сырицо и др, 2011, Zaraisky et al., 1997). Благодаря низкой вязкости расплава, насыщенного летучими элементами (F, H2O) и его обогащенности некоторыми элементами (Li, Be, Rb, Ta, W, Nb) (Федькин, 2000) минеральный состав и структурно-текстурные особенности  литий-фтористых гранитов являются особо интересными для изучения. 

Рис. 1. Расположение (показано крестиком) массива Этыка на географической карте.

Большую часть массива слагают крупнозернистые микроклин-альбитовые граниты (Федькин, 2000), в которых микроклин нередко представлен светло-зеленым амазонитом, цвет которого, как известно, обусловлен вхождением в его состав в виде примесей свинца, двухвалентного железа и некоторых других элементов (Seltmann et al., 1999). Для минерального состава этих пород характерно наличие литий-фтористых слюд типа циннвальдита, лепидолита (10 об. % ), топаза в количестве 5-10 об. % , реже флюорита.

Структурно-текстурной особенностью литий-фтористых гранитов массива Этыка являются кварцевые округлые зерна пойкилитового строения.  Такие структуры возникают за счет включений удлиненных лейстовых кристаллов альбита, расположенных в крупных (2-3 мм) овальных  зернах кварца. Нередко по отношению к таким округлым выделениям кварца применяют термин "овоид", который на мой взгляд может иметь применение только для описания морфологии минерала, не его происхождения. Иногда альбит располагается ориентировано, концентрически внутри кварцевых "овоидов". Такие образования часто называют структурами «снежного кома» (Рис. 2а,б). 

а)

б)

Рис. 2. Характерные пойкилитовые порфиробласты кварца с включениями альбита, структура "снежного кома". а - положение просветления; б - положение угасания (поворот на 45°); николи скрещены, увеличение 45 крат.

Образование «снежных комов» происходит, видимо, на заключительных этапах формирования породы, в условиях субсолидусной кристаллизации. Поздние изменения  выразились в развитии тонкого агрегата серицита, который обнаруживается внутри кварца, слагая концентрические, кольцевые формы. Такие процессы скорее относятся к позднему метасоматическому преобразованию породы, протекающему в условиях филлизитовой фации. Развивающиеся при этом агрегаты серицита часто образуют довольно интересные формы, кольца, нередко напоминающие «сердечки» (Рис. 3). 

Рис. 3. Серицитовое "сердечко" развитое в центре "снежного кома". На снимке тот же кварцевый "овоид", что и на предыдущей фотографии. Николи скрещены, увеличение 60 крат.

Как было сказано ранее, для гранитов массива Этыка характерно присутствие топаза в значительных количествах. Минерал слагает кристаллы неправильной формы, нередко заполняет промежутки между минералами образованными ранее. Топаз хорошо узнается по высокому рельефу, что помогает его найти при прикрытой диафрагме (Рис. 4а). В скрещенных николях минерал демонстрирует низкую величину двулучепреломления (Рис. 4б), максимальная интерференционная окраска в шлифе (30мкм) – белая первого порядка.

Рис. 4а. Ксеноморфное выделение топаза. Диафрагма прикрыта. Николи параллельны, увеличение 60 крат.

Рис. 4б. Топаз, поле зрения то же. Николи скрещены, увеличение 60 крат.

Зерно на фотографии обладает достаточно низкими интерференционными окрасками, при этом не просветляется и не угасает при повороте столика микроскопа. Это позволяет определить косвенно значение 2V (угол оптических осей) и оптический знак минерала (Рис. 5а,б,в).

Рис. 5а. Коноскопическая фигура топаза. Угол оптических осей ~60°.

Рис. 5б. Реакция компенсации. Оптический знак положительный.

Рис. 5в. Идеализированный рисунок выхода оптический оси, наблюдаемом в сходящемся свете, при введенном кварцевом компенсаторе.

Довольно крутой изгиб изогиры позволяет сказать, что угол 2V приблизительно равен 60°, оптический знак – положительный. По диаграмме 2V – мол. % Al₂[SiO₄]F₂ (Tröger, 1971), в топазе содержание молекулы Al₂[SiO₄]F₂  равно 80%, а Al₂[SiO₄](OH)₂ - 20%. Учитывая то, что минерал образовывался, вероятнее всего, на завершающих этапах кристаллизации, можно сделать вывод, что остаточный расплав был значительно обогащен фтором.
Литиевые слюды, содержащиеся в породе в количестве 5-10 об. %, располагаются в основном в промежутках между кристаллами кварца, альбита и калиево-натриевого полевого шпата. Оптическое определение литиевых слюд не проводилось. Наиболее характерным свойством минерала, отличающим его, например от мусковита,  является низкое двупреломление (Рис. 6).

Рис. 6. Кристалл литиевой слюды, включения акцессорных минералов. Николи скрещены, увеличение 60 крат.

Для сравнения приводится удачно сделанная фотография высокодвупреломляющей слюды из пегматитовой жилы Среднего Урала (Рис. 7).

Рис. 7. Кристалл мусковита, включение акцессорного минерала. Пегматитовая жила Среднего Урала. Николи скрещены, увеличение 60 крат.

Li-F гранитный массив Этыка является высокодифференцированным плутоном, становление которого происходило с одновременным накоплением летучих компонентов в остаточном расплаве. Высокая насыщенность летучими компонентами (которыми кроме воды и углекислоты, являются еще фосфор и фтор) приводит к понижению температур солидуса (температура образования первых кристаллов) и ликвидуса (температура перехода породы в полностью жидкое состояние). Для плутона было отмечено наличие характерных ритмично-расслоенных текстур, возникновение которых, по мнению исследователей, является следствием сильного переохлаждения (Федькин, 2000). Такие выводы были подтверждены экспериментально А.В. Федькиным (Fedkin et al., 2002). Все эти факторы способствуют образованию довольно необычных и интересных структурно-текстурных характеристик литий-фтористых гранитов. 

Список литературы

1. Fedkin A., Seltmann R., Bezmen N., Zaraisky G., 2002. Experimental testing of line rocks in Li-F granites: evidence from superliquidus experiments with F and P added. Bulletin of the Czech Geological Survey 77: 113–125. 
2. Seltmann R., Zaraisky G.P., Aksyuk A.M., Fedkin A. V., Shatov V. V. Amazonite in layered granites of the Orlovka and Etyka Та deposits and its relation to magmatic-hydrothermal ore deposition. International Symposium "Physico-chemical aspccts of endogenic geological processes" devoted to the 100-anniversary of D.S. Korzhinskii. Moscow 1999, pp. 136-138.
3. Tröger, W. E. 1971. Optische Bestimmung der gesteinsbildenden Minerale. Teil 1: Bestimmungstabellen.
4. Сырицо Л.Ф., Баданина Е.В., Абушкевич В.С., Волкова Е.В., Газизова Д.Г. Оруденение (Ta, Nb, Li, Cs, W, Sn), связанное с плюмазитовыми редкометальными гранитами: условия и механизмы концентрации. Материалы Всероссийской Конференции, Москва, ИГЕМ РАН, 25–26 октября 2011 г.,
5. Федькин А.В. Геохимическая эволюция и расслоенность литий-фтористых гранитов танталовых месторождений Орловка и Этыка Восточного Забайкалья. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук. Москва, 2000, с. 1616. Zaraisky G. P., Seltmann R., Shatov V. V., Aksyuk A. M., Shapovalov Yu. B., Chevychelov V. Yu., 1997: Petrography and geochemistry of Li-F granites and pegmatite-aplite banded rocks from the Orlovka and Etyka tantalum deposits in Eastern Transbaikalia, Russia. Mineral Deposits, Papunen (ed.). Balkema, 695–698.