Минералого-геммологические особенности основных разновидностей берилла

С.В. Комащенко, (аспирант, ГОУ ВПО Российский государственный геологоразведочный университет, Москва)

 
Журнал Маркшейдерия и Недропользование

Добыча берилла является важной составляющей в экономике многих стран. Типоморфизм берилла систематизируется в группах: собственно гранитные пегматиты – гранитные редкометалльные пегматиты – грейзены высокотемпературные – грейзены низкотемпературные. Наибольшую важность представляют гранитные пегматиты, с ними конкурируют редкометалльные пегматиты, с которыми связаны месторождения морганита и аквамарина.

Проведенные с использованием комплекса современных методов анализа исследования выявили ряд типоморфных признаков, позволяющих оценивать генетическую природу минеральных разновидностей берилла и их геммологические характеристики. Установлено, что соотношение тяжелого и легкого изотопов кислорода 18O/16O вместе с Eh-pH среды минералообразования является определяющим в проявлении тех или иных минеральных разновидностей берилла и сопутствующих им парагенетических ассоциаций других минералов. Выделяются три группы по изменению содержания 18O/16O (в %): до 10, от 10 до 15, от 15 и выше.

Берилл, будучи типоморфным минералом, преимущественно связан с берилл-кварцевыми жилами, в меньшей степени он характерен для сидерофиллитовых жил и почти отсутствует в жильных образованиях кварц-топазового состава. В берилл-кварцевых жилах берилл образует скопления в центральной части жильных тел, вплоть до образования мономинеральных берилловых прожилков. В раздувах жил обнаруживаются пустоты, выполненные бурой глинистой массой, в которой залегают крупные кристаллы аквамарина ювелирного качества.

Нашими исследованиями минералого-геммологических особенностей основных разновидностей берилла установлено:

  • закономерное размещение месторождений берилла обусловлено их минерагенией, геолого-структурной позицией и тектоникой, минералого-геохимической специализацией, литологией вмещающих пород, минералого-геохимической зональностью, морфологией, глубиной залегания;
  • геолого-структурная позиция и характер проявления берилла в различных генетических типах месторождений характеризуется минералого-геохимической специализацией основных разновидностей: 1) гелиодор => аквамарин => воробьевит => гошенит и 2) гелиодор => зеленый берилл => аквамарин => Cr-изумруд => Cr-V-изумруд;
  • изменчивость изотопных отношений в минералах определяется особенностями изоморфизма элементов группы железа, что позволяет распределять минералы бериллов по геолого-промышленным типам: гранитные и редкометальные пегматиты, высоко- и низкотемпературные грейзены, россыпи;
  • по характеру взаимоотношений с минералами различаются две генерации берилла, соответствующие этапам его выделения: ранняя генерация, представленная крупными разъеденными кристаллами и реликтами кристаллов, и более поздняя генерация с образованием кристаллов, выполняющих центральные трещины грейзеновых тел в ассоциации с кварцем и сидерофиллитом;
  • образование слюдитовых жил связано с взаимодействием высокотемпературных кислотных пневматолит-гидротермальных растворов грейзеновой формации, обогащенных парами воды, фтором, бором, бериллием, щелочами и другими летучими компонентами, с породами, содержащими железо и магний.

Сравнительный анализ свидетельствует о закономерной связи типоморфизма спектров с особенностями кристаллохимического отбора элементов в минерале и о роли среды минералообразования, определяющей направленность отбора, что позволяет учитывать выявленные особенности бериллов в связи с оценкой их генетической природы.

Установлено, что ионы H, присутствующие в берилле как изолированные ионы, или как гидридные молекулы RH (R = Na, K, и т.д.) в полых каналах структуры, играют важнейшую роль в процессе уменьшения валентности ионов Fe3+ до Fe2+. Гидридные ионы выступают в роли компенсаторов при гетеровалентном изоморфизме Be2+ Fe3+ и являются донорами электронов в процессе понижения валентности.

Несмотря на то, что формула берилла выглядит как Be3Al2Si6O18, берилл обычно содержит до 5-7% щелочей. Наряду с Na и Li, в берилле присутствуют щелочные катионы K и Cs.

Наиболее высокие показатели преломления характерны для берилла, образованного в основных породах в период щелочной стадии метаморфизма, тогда как берилл с наиболее низкими значениями формировался в кислотную стадию в гранитных породах. Берилл в кварцевых жилах, в амфиболите и плагиоклазовом порфире имеет показатели ne = 1,582 и no = 1,588, а берилл из кварцевых жил в гранитах no = 1,565 и ne = 1,559.

Читать далее

© С.В. Комащенко, "Маркшейдерия и недропользование" № 4 - 2010г.