приспособиться к ранее появившимся минералам. А у кварца вовсе нет
свойственных ему контуров. Значит, кварц самый «младший» среди минералов
гранита, он кристаллизовался из расплава последним и занял оставшееся на
его долю пространство. О возникновении гранита из магмы свидетельствуют
также его секущие контакты с окружающими породами. Они указывают на то, что
вещество, из которого возник гранит, было жидким и внедрялось в трещины.
Подвижное состояние этого материала также доказывают обломки боковых пород
в граните.
Гранитная магма была сильно нагретой. Об этом убедительно говорят глубокие
изменения в породах, окружающих массивы гранитов. Они преобразованы до
неузнаваемости, перекристаллизовались и превратились в метаморфические
породы (роговики). Петрографы пришли к выводу, что гранитная магма
закончила кристаллизацию при температуре около
600—700 °С.
Нередко в массивах гранитов встречаются обломки чужеродных пород —
ксенолиты. Они привлекают пристальное внимание исследователей, так как дают
возможность заглянуть в недра Земли. По ксенолитам можно судить о горных
породах, через которые прошла магма и обломки которых захватила с собой.
Особый интерес вызывают граниты, переполненные закономерно расположенными
ксенолитами. Полосатость гранитов и удлинение ксенолитов изменяются
определенным образом от места к месту, намечая положение древних слоистых
толщ, часто сложно изогнутых.; Через гранит как бы «просвечивают» древние,
ранее существовавшие до них горные породы. Просвечивающие структуры говорят
о том, что гранитная магма застывала на месте своего образования, не успев
переместиться в более высокие горизонты земной коры.
Но граниты образуются не только из магмы. Еще в середине XIX в. родились
идеи о немагматическом происхождении гранитов. Теперь известно, что
немагматические граниты широко распространены в древнейших участках земной
коры, сложенных докембрийскими гнейсами и сланцами. Здесь гранитные породы
тесно переплетаются с метаморфическими, образуя сложные породы — мигматиты.
Увеличение гранитного материала приводит к тому, что мигматиты становятся
неяснополосчаты-ми и переходят в граниты с расплывчатыми остатками
первичных пород.
Вещество немагматического гранита никогда не было жидким, на его месте
находился инородный материал, который в твердом состоянии превратился в
гранит. Процесс преобразования негранитного вещества в гранит называется
гранитизацией или трансформацией, поэтому сторонников такого взгляда
называют трансформистами.
Они установили, что характерные минералы гранитов — калиевый шпат и
плагиоклаз, богатый натрием,— иногда образуются в песчаниках, сланцах и
даже в таких однообразных по составу породах, как кварциты. Это на первый
взгляд странное явление — наличие крупных правильных кристаллов, никогда не
образующихся в осадочных породах,— объясняется переработкой их вещества
газами и растворами, поднимавшимися из недр Земли. Газы и растворы
пропитали песчаники, сланцы и другие негранитные породы и образовали в них
крупные кристаллы калиевого шпата и плагиоклаза. Так возникли горные
породы, очень похожие на магматические граниты.
И все же немагматические граниты по ряду признаков отличаются от
магматических. Наблюдая их взаимоотношения с окружающими породами, мы
заметим, что они не внедрялись в них и не изменяли их. В шлифах под
микроскопом видно, что очертания зерен минералов неправильные, без
характерных для них контуров. И это понятно, ведь гранитизированные породы
возникли в твердом состоянии, а слагающие их минералы кристаллизовались не
в определенной последовательности, как в магме, а одновременно.
Как мы видим, граниты вызывают очень большой научный интерес. Вместе с
тем они играют немалую роль в жизни человека. С гранитами связаны
месторождения золота, серебра, вольфрама, молибдена, олова и многих других
ценных металлов. В последнее время выяснилось, что и сам гранит может
использоваться как руда редких элементов. Тончайшие спектральные и
химические анализы показали, что в гранитах содержатся почти все элементы
таблицы Менделеева. Известно, что в одном кубическом километре гранита
находится урана 10000 т, ниобия 84 000 т. Еще 20—25 лет назад мысль о
добыче редких элементов из гранита могла показаться фантастической. Но в
наше время техника позволяет выделить из гранита минералы редких элементов,
и поэтому гранит стал кладовой малораспространенных элементов. В Бразилии
из гранита получают тантал, в Африке ниобий, а в недалеком будущем гранит
станет обычной комплексной рудой. Из минералов-примесей будут получать
редкие элементы, а оставшиеся после обогащения полевой шпат и кварц найдут
широкое применение как сырье для изготовления разнообразной керамики и
стекла.
Когда магма обогащена газом
При застывании гранитной магмы не сразу возникает каменный массив. Сначала
с краев появляется твердая оболочка, она постепенно разрастается внутрь и
«оттесняет» к середине остаток гранитного расплава. Меняется при этом и сам
расплав, в нем становится все больше газов (ведь они почти не входят в
состав выкристаллизовавшихся минералов). Так образуется легкоподвижный
расплав, богатый парами и газами. В одних случаях он остается на месте и
застывает среди гранитов. В других случаях расплав покидает массив и
застывает в окружающих породах в виде жил и линз. Так из остаточной
гранитной магмы образуется особая порода — пегматит, состоящая главным
образом из полевого шпата и кварца.
Интересно, что всем пегматитам свойственны некоторые общие особенности.
Прежде всего, эти породы всегда крупнозернистые и даже гигантозернистые.
Нередко кристаллы полевого шпата прорастают кристаллами кварца клиновидной
формы, напоминая клинопись древних народов. Именно этой особенностью
объясняются другие названия пегматитов — «письменный», «еврейский» и
«рунический» камень.
Кристаллы некоторых минералов в пегматитах в длину нередко достигают
нескольких десятков сантиметров, а иногда и более метра. Так, в пегматитах
Северной Карелии, разрабатываемых для извлечения из них полевого шпата как
керамического сырья, длина кристаллов кварца достигает 1,5 м. В норвежских
пегматитах были встречены кристаллы калиевого шпата длиной до 10 м и массой
около 100 т. В начале прошлого века в Ильменских горах на Урале нашли
настолько огромный кристалл калиевого шпата, что в нем заложили
каменоломню.
Размер пегматитовых жил, линз и скоплений неправильной формы гораздо
меньше гранитных массивов. Лишь в некоторых случаях, например в бассейне р.
Мамы в Восточной Сибири, встречаются крупные массивы в несколько квадратных
километров, состоящие из пегматитов. Но пегматиты здесь не «чистые>, а как
бы пропитывают граниты и гнейсы.
К пегматитам издавна приковано внимание геологов и минералогов, потому
что некоторые минералы и химические элементы, очень редкие гости в
гранитах, в пегматитах как бы «сконцентрированы» и могут образовать богатую
рудуг Особый интерес вызывают минералы с редкими землями или радиоактивными
элементами. Это, например, ортит, в котором содержание элементов редких
земель достигает 3%. Можно также упомянуть минералы бериллия, лития и ряда
других элементов, которые обычно отсутствуют в гранитах и других
магматических породах. Все это позволяет считать пегматиты продуктами
затвердевания не самой магмы, а ее остатка, обогащенного газами. О большой
роли газов в пегматитовом расплаве говорят встречающиеся в пегматитах
минералы, содержащие различные летучие вещества. Это фтор- и борсодержащий
турмалин, топаз (в его состав непременно входят фтор и вода), слюда (ее
обязательной составной частью служит вода) и ряд других минералов.
Образование пегматитовых жил происходило при температуре 500—700 °С, т. е.
несколько ниже, чем гранитов.
Пегматиты имеют исключительную промышленную ценность. Из них добывают
слюду, полевой шпат, горный хрусталь, различные драгоценные камни и в том
числе изумруд, аквамарин, рубин, сапфир, топаз, аметист и др. Полевой шпат
некоторых пегматитов очень красив и используется как поделочный камень. Это
так называемый амазонский камень, или амазонит,— голубовато-зеленая
разновидность калиевого шпата. С давних пор он получил заслуженную
известность в камнерезном деле, а художественно-декоративные изделия из
этого поистине чудесного камня всегда привлекали к себе большое внимание.
Амазонит в России стал известен в 1784 г., когда на Южном Урале в
Ильменских горах обнаружили пегматитовые жилы с зеленым камнем. Минерал с
необыкновенно приятной окраской быстро завоевал симпатии любителей
декоративного камня и стал одним из важнейших поделочных камней. В
Государственном Эрмитаже в Ленинграде хранятся великолепные вазы,
столешницы и другие изделия из уральского амазо-нита, сделанные умельцами
Петергофской гранильной фабрики.
Амазонит относится к малораспространенным минералам. В нашей стране
месторождения амазонита, кроме Ильменских гор, найдены на Кольском
полуострове, в Прибайкалье, Казахстане и Средней Азии. До сих пор остается
загадкой цвет амазоннта. Более семидесяти лет назад академик В. И.
Вернадский обнаружил в амазоните Ильменских гор высокую концентрацию
рубидия (до 3,12 % Rb2O), и с того времени многие ученые считали, что
присутствие именно этого элемента вызывает окраску минерала. Но в последние
десятилетия неоднократно устанавливалось, что рубидий в значительных
количествах встречается и в неокрашенных полевых шпатах. Вместе с тем в
некоторых амазонитах его почти нет. Значит, окраска зеленого полевого шпата
не обязательно связана с рубидием.
Затем минералоги обратили внимание на то, что при прокаливании голубовато-
зеленый цвет амазонского камня исчезает и минерал приобретает
невыразительную белую, светло-желтую или светло-серую окраску. Потом
выяснилось, что обесцвеченному амазониту можно возвратить прежнюю окраску
под влиянием рентгеновских лучей.
Пожалуй, ближе всего к разгадке окраски стоит Б. М. Шма-кин. Он
предполагает, что зеленая окраска минерала вызвана двумя причинами:
особенностями строения кристаллов и значительным количеством элементов-
примесей, прежде всего рубидия, свинца, цезия и таллия. Дело в том, что
внутреннее строение амазонита максимально упорядоченное. А это значит, что
ионы кремния, алюминия, калия и кислорода в кристаллической решетке
расположены самым плотным образом. Когда же элементы-примеси захватили
места элементов-«хозяев» и, отличаясь от них своими размерами, нарушили
энергетику кристаллов—появилась характерная окраска амазонита.
Страницы: 1, 2
