Введение
Глава 1. Фазовые превращения в магматических системах, содержащих летучие компоненты: теоретические концепции эволюции флюидонасыщенных гранитных магм 16
1.1. Введение 16
1.2. Экспериментальные и теоретические модели пегматитообразования 18
1.3. Физико-химический анализ процессов эволюции водонасыщенных гранитных магм 28
1.3.1. Фазовые взаимоотношения в бинарных системах нелетучий (малолетучий)
компонент-вода 28
1.3.1.1. Особенности поведения бинарных систем, содержащих вещества первого типа 29
1.3.1.2. Особенности поведения бинарных систем, содержащих вещества второго типа 38
1.3.2. Фазовые взаимоотношения в трехкомпонентных водно-солевых системах 49
1.3.2.1. Система Si02-B203-H20 57
1.3.2.2. Системы Si02-Na20-H20 59
1.3.2.3. Система Si02-NaF-H20 64
1.3.2.4. Трехкомпонентные системы с участием силикатов 69
1.3.3. Системы гранит-вода с добавлением солевых и других летучих компонентов 82
1.3.3.1. Системы гранит-вода с добавлением HF и НО 83
1.3.3.2. Системы гранит-вода с добавлением хлоридов 86
1.3.3.3. Системы гранит-вода с добавлением фторидов 87
1.3.3.4. Системы гранит-вода с добавлением щелочей и щелочных силикатов 91
1.3.3.5. Общие закономерности фазовых преобразований в системах типа гранит-вода с добавлением солей, кислот и щелочей 92
1.4. Заключение к 1 главе 99
Глава 2. Геохимия борсодержащих магматогенных флюидов 103
2.1. Введение 103
2.2. Включения борнокислых и боратных водных флюидов в минералах пегматитов 106
2.2.1. Борнокислые флюиды в пегматитах Кукуртского самоцветного узла 106
2.2.1.1. Диагностика борсодержащих дочерних фаз во флюидных включениях и методы
определения составов растворов 111
2.2.1.2. Поведение растворов включений с сассолином при нагревании и охлаждении 127
2.2.1.3. Определение концентраций борной кислоты в растворах включений на основе данных микротермометрии 130
2.2.1.4. Возможные погрешности методики при оценке концентрации борной кислоты 133
2.2.2. Борнокислые флюиды в пегматитах Малханского поля, Ц. Забайкалье 134
2.2.2.1. Миароловые пегматиты Малханского поля с драгоценными камнями (ювелирным турмалином, воробьевитом, гамбергитом и данбуритом) 134
2.2.2.2. Пегматитовые ассоциации, минералы которых содержат включения борнокислых флюидов 137
2.2.2.3. Включения борнокислых флюидов в минералах миарол 137
2.2.3. Борнокислые флюиды в пегматитах Юго-Западного Памира 150
2.2.3.1. Миароловые пегматиты Юго-Западного Памира 150
2.2.3.2. Флюидные включения в минералах жилы Шахдаринская 153
2.2.3.3. Флюидные включения в кварце жилы Лесхозовской 156
2.2.3.4. Флюидные включения в миароловом кварце жилы Вездаринская 158
2.2.3.5. Состав дочерних фаз флюидных включений при комнатной температуре 158
2.2.3.6. Поведение включений при нагревании и охлаждении 166
2.3. Составы борнокислых и боратно-борнокислых пегматитовых флюидов 179
2.3.1. Бор и его соединения в пегматитовых флюидах 179
2.3.2. Состав пегматитообразующих флюидов по данным анализа индивидуальных включений в пегматитовых минералах 186
2.4. Экспериментальное исследование форм растворения бора в процессах гидротермального минералообразования 211
2.4.1. Экспериментальные и аналитические методы 211
2.4.1.1. Система Na20-B203-H20 211
2.4.1.2. Система NaF-H3B03-H20 212
2 А .13. Методы аналитических исследований 214
2.4.2. Результаты экспериментальных исследований 216
2.4.2.1. Система ШгО-ВгОз-НгО 216
2.4.2.2. Система NaF-H3B03-H20 236
2.5. Заключение к главе 2 253
Глава 3. Водно-силикатные жидкости и их роль в формировании поздне- и постмагматических парагенезисов гранитных пегматитов 260
3.1. Введение 260
3.2. Водно-силикатные жидкости в пределах исследуемых составов и постановка задач исследования 264
3.3. Методики гидротермальных экспериментов и анализа их продуктов 267
3.3.1. Стратегия экспериментов 267
3.3.2. Снаряжение экспериментов и методы исследования их продуктов 269
3.3.2.1. Особенности снаряжения экспериментов по исследованию процесса образования ВСЖ в системе Na20-Si02-H20 и влияния на него добавления минерализаторов и других петрогенных компонентов 271
3.3.2.2. Методы исследования продуктов эксперимента 275
3.3.2.3. Особенности снаряжения экспериментов по исследованию характера распределения различных элементов между ВСЖ и водным флюидом и анализа их продуктов 278
3.3.2.4. Методы исследования продуктов экспериментов 278
3.4. Описание результатов экспериментов 279
3.4.1. Система ШгО-БЮг-НгО и исследование добавления NaF, NaCl и А1г03 на процессы образования ВСЖ 279
3.4.1.1. Результаты экспериментов в системе Na20-Si02-H20 с добавлением NaF, NaCl 279
3.4.1.2. Результаты экспериментов в системе Na20-Si02-H20 с добавлением AI2O3... 289
3.4.1.3. Результаты экспериментов в системе гранит-МагО-БЮг-НгО и исследование влияния NaF и NaCl на образование в ней ВСЖ 298
3.5. Водно-силикатные жидкости, как среда переноса и осаждения редких металлов 308
3.5.1. Система Na20-Si02-H20 с добавлением Та 308
3.5.1.1. Состав и свойства стекловатых продуктов эксперимента 310
3.5.2. Система rpaHHT-Na20-Si02-H20 с добавлением редких металлов, NaCl nNaF 315
3.5.2.1. Составы стекловатых продуктов экспериментов 315
3.6. Образование водно-силикатных жидкостей и их характеристика как агентов переноса
вещества и сред минералообразования 321
3.6.1. Водно-силикатные жидкости в системе Na20-Si02-H20 и их роль в переносе и накоплении редких металлов 3 22
3.6.1.1. Влияние добавления NaF и NaCl на образование водно-силикатных жидкостей 3 24
3.6.2. Образование и физическая природа ВСЖ, полученной в системе Na20-Si02-H20 325
3.6.3. Изменение состава и свойств водно-силикатных жидкостей при усложнении системы от Na20-Si02-H20 до (Na, К, Li)20-Al203-Si02-H20 327
3.6.4. Механизм образования водно-силикатной жидкости и ее эволюция в системе rpaHHT-Na20-Si02-H20 333
3.6.5. Процесс образования водно-силикатных жидкостей при взаимодействии щелочного водного флюида с кварцем и гранитом 335
3.7. Поведение редких металлов на примере Та при образовании ВСЖ 342
3.8. Особенности распределения редких металлов между ВСЖ и водным флюидом в системе rpaHHT-Na20-Si02-H20 346
3.8.1. Характер распределения металлов между алюмосиликатными расплавами и водным флюидом по литературным данным 346
3.8.1.1. Щелочные металлы 346
3.8.1.2. Переходные металлы 350
3.9. Характер распределения редких металлов между водным флюидом и водно силикатными жидкостями по экспериментальным данным 353
3.9.1. Характер перераспределения щелочных металлов 355
3.9.2. Характер перераспределения переходных металлов 359
3.10. Заключение к главе 3 3 62
Глава 4. Пегматитовые расплавы и позднемагматическая кристаллизация редкометалльных гранитоидов 367
4.1. Введение 367
4.2. Методика термометрического исследования расплавных включений с применением внешнего давления 368
4.2.1. Предыдущие исследования и формулировка экспериментального подхода 369
4.2.2. Объекты исследований, методические подходы и оборудование 371
4.2.3. Результаты экспериментов
4.2.3.1. Преобразование включений в кварце в результате прогрева 377
4.2.3.2. Результаты исследования включений методом ИК-спектроскопии 378
4.2.4. Преобразование включений в результате прогрева в автоклаве 383
4.2.4.1. Изменение формы и фазового состава включений 383
4.2.4.2. Массообмен между включениями и внешней средой по данным ИК спектроскопии 385
4.2.5. Применение методики прогрева и гомогенизации расплавных включений в автоклавах с заполнением тяжелой и обычной водой 387
4.3. Методы исследования вещества расплавных включений 388
4.4. Расплавы позднемагматического этапа образования пегматитовых жил Малханского поля (Ц. Забайкалье) (на примере жил Октябрьская и Моховая) 392
4.4.1. Результаты исследования расплавных включений в кварце различных комплексов жилы Октябрьская 3 92
4.4.1.1. Характеристика ассоциаций расплавных и флюидных включений 397
4.4.1.2. Фазовый состав расплавных включений при комнатной температуре 400
4.4.1.3. Результаты микротермометрических исследований расплавных включений 402
4.4.1.4. Составы закалочных стекол расплавных включений 402
4.4.2. Результаты исследования расплавных включений в миароловом кварце из жилы Моховая 406
4.4.2.1. Характеристика ассоциаций расплавных и флюидных включений. Фазовый состав включений 406
4A..2.2. Результаты микротермометрических исследований 408
4.423. Составы закалочных стекол расплавных включений 408
4.5. Расплавы позднемагматического этапа формирования пегматитов Юго-Западного Памира (на примере жил Лесхозовская, Шахдаринская и Вездаринская) 412
4.5.1. Результаты исследования расплавных включений кварц-двуполевошпатового комплекса жилы Лесхозовской 412
4.5.1.1. Характеристика ассоциаций расплавных и флюидных включений 412
4.5.1.2. Фазовый состав расплавных включений при комнатной температуре 412
4.5.1.3. Результаты микротермометрических исследований 414
4.5.1.4. Составы закалочных стекол расплавных включений 418
4.5.2. Результаты исследования расплавных включений в кварце околомиаролового кварц слюдисто-альбитового комплекса жилы Шахдаринской 421
4.5.2.1. Характеристика ассоциаций флюидных и расплавных включений 422
4.5.2.2. Фазовый состав расплавных включений при комнатной температуре 424
4.5.2.3. Результаты микротермометрических исследований расплавных включений 424
4.5.2.4. Составы закалочных стекол расплавных включений 427
4.5.3. Результаты исследования расплавных включений в миароловом кварце жилы Вездаринская 428
4.5.3.1. Характер ассоциаций флюидных и расплавных включений 429
4.5.3.2. Фазовый состав расплавных включений при комнатной температуре 429
4.5.3.3. Результаты микротермометрических исследований 433
4.5.3.4. Составы закалочных стекол расплавных включений 433
4.6. Расплавы редкометалльных гранитоидов на примере Li-F гранитоидов Sn-W
месторождений Тигриного (Приморье) и Пиа Оак (Сев. Вьетнам) 436
4.6.1. Результаты исследования расплавных включений в кварце протолитионит мусковитовых лейкогранитов Sn месторождения Пиа Оак (Сев. Вьетнам) 436
4.6.1.1. Характеристика ассоциаций расплавных и флюидных включений 439
4.6.1.2. Микротермометрия и состав расплавных и флюидных включений в кварце
лейкогранитов 439
4.6.2. Результаты исследования расплавных включений в кварце Li-F гранитов Sn-W
месторождения Тигриное (Приморье) 443
4.6.2.1. Характеристика ассоциаций расплавных и флюидных включений 444
4.6.2.2. Результаты термометрических экспериментов 444
4.6.2.3. Составы закалочных стекол расплавных включений 446
4.6.2.4. Составы исходных расплавов и флюидный режим образования Li-F гранитов и пегматитов месторождения Тигриное (Приморье) 449
4.7. Заключение к главе 4 452
4.7.1. Позднемагматическая эволюция редкометалльно-гранитных расплавов 454
4.7.2. Эволюция пегматитовых расплавов
4 4.7.2.1. Эволюция составов силикатных жидкостей. Главные компоненты 462
4.7.2.2. Эволюция составов расплава. Редкие и рассеянные элементы 468
Глава 5. Флюидный режим кристаллизации гранитных и пегматитовых магм 478
5.1. Введение 478
5.2. Фазовый состав среды пегматитообразования и его эволюция 479
5.2.1. Происхождение редкометалльных гранитных и пегматитовых магм 479
5.2.2. Температура и давление завершающих этапов кристаллизации силикатных пегматитовых жидкостей 480
5.2.3. Реконструкция фазового состава среды пегматитообразования по результатам исследования флюидных и расплавных включений в минералах пегматитов 484
5.3. Совместная эволюция водной и силикатной фаз в процессе образования турмалиноносных гранитных пегматитов 498
5.4. Развитие очагов флюидонасыщенных гранитных магм в рудно-магматических системах:
гранитный и пегматитовый сценарии 505
5.5. Заключение к главе 5 513
Заключение 515
Список литературы
