264
Интерпретация
геохимических
днных
ведение алюминия, как суммарного, так и
тетраэдрического
A1
1V
и октаэдрического
A1
VI
.
Многочисленными исследователями была
показана зависимость содержания общего алюминия в биотитах
от состава вмещающих пород: биотиты из пород, бедных глино-
земом, имеют и наиболее низкие содержания этого компонента.
Изучение поведения тетраэдрического и октаэдрического
алюминия раздельно привело к появлению трех точек зрения:
1) количество тетраэдрического алюминия увеличивается с воз-
растанием температуры метаморфизма; 2) содержание тетраэд-
рического алюминия уменьшается с ростом температуры; 3) ко-
личество тетраэдрического алюминия практически не зависит от
температуры. Проведенная на обширном материале с использова-
нием математических методов проверка как будто показала спра-
ведливость третьей точки зрения. Тенденция снижения количе-
ства тетраэдрического алюминия с ростом температуры метамор-
физма проявляется лишь в биотитах некоторых групп пород, и то
весьма незначительно.
Соотношение
Si/Al
lv
—
A1
VI
было использовано для выявле-
ния химических различий между тремя группами биотитов — маг-
матическими, метаморфическими и биотитами из контактово-
реакционной зоны вокруг массива гранитоидов герцинского воз-
раста в
Саламанке,
Испания [94]. Реликтовые метаморфические
биотиты были диагностированы по их более высокому значению
A1
VI
и более низкому отношению
Si/Al
lv
.
Общая глиноземистость разными авторами выражается раз-
личными коэффициентами:
(А1
2
О
3
+
Fe
2
O
3
)/(FeO
+ MgO + MnO)
[79] или
(АГ
1
+
Fe
3+
)/(Mg
+
Fe
?+
+
Mn
+
Ti +
АГ
+
Fe
3+
)
[3], но
кривые распределения их в обоих случаях показывают существо-
вание значительных областей перекрытия полей биотитов разных
фаций, хотя тенденция сокращения общей
глиноземистости
био-
титов с возрастанием степени метаморфизма проявляется. Наибо-
лее высокая глиноземистость характерна для биотитов контакто-
вых роговиков.
Для биотитов гранитоидов [39] была установлена зависимость
глиноземистости биотита от щелочности породы, что позволило
использовать состав биотитов для выделения шести групп грани-
тов разной щелочности.
Что же касается метаморфических биотитов, то такой зави-
симости их глиноземистости от щелочности пород не устанавли-
вается, что, вероятно, связано с отсутствием широких вариаций
щелочности в метаморфических породах.
Глава 7. Использование геохимических днных при изучении
породобразующих
минералов
265
Химический состав биотитов может быть использован и для
разделения по фациям метаморфизма. Например, биотиты грану-
лированной фации характеризуются более высокими содержани-
ями титана, магния и более низким отношением тетраэдрическо-
го алюминия к октаэдрическому. Существование небольшой об-
ласти перекрытия полей
двух
фаций связано с присутствием в
разной степени
диафторированных
биотитов.
Многие авторы отмечают уменьшение железистости биоти-
тов с возрастанием степени метаморфизма. Если рассматривать
железистость биотита внутри одного метаморфического комплек-
са, то всегда наблюдается ее закономерное изменение в опреде-
ленных сериях пород.
Из всех породообразующих минералов биотит наиболее бо-
гат элементами-примесями, что объясняется как особенностью
его кристаллической структуры, так и нахождением его в породах
широкого спектра составов и генезиса.
Для биотитов основных кристаллических сланцев характер-
ны повышенные концентрации кобальта (до 250 г/т), никеля (до
1700 г/т), хрома (до 3000 г/т) и пониженные марганца, цирко-
ния, ниобия и иттрия. Не исключено, что по аналогии с пироксе-
нами и амфиболами высокие содержания никеля и кобальта в
биотите позволяют предполагать первоначально магматическую
природу
заключающей его породы, тем более что биотит часто
замещает
пироксены
и амфиболы, от которых наследует повы-
шенные концентрации этих элементов. Однако для биотита это
только предположение и требует специального исследования.
Биотиты кристаллических сланцев различаются по фациям
(табл.
7.19).
В
гранулитовых
биотитах повышается содержание ва-
надия (до 14000 г/т), бария (до 1,5 % ВаО) и титана (до 6 %
ТЮ
3
);
в то же время в биотитах амфиболитовой фации всегда
выше содержание марганца (до 0,30 % MnO),
Zn
(до 270 г/т) и
Си
(до
300
г/т).
В биотитах гнейсов концентрации кобальта, никеля и хрома
высоки и близки к концентрациям этих элементов в
сланцах
(см.
табл. 7.19). Очевидно, часть гнейсов представляет собой гранити-
зированные
кристаллические сланцы основного состава, биотит
которых наследует эти элементы от исходной породы, а после-
дняя во многих случаях является первично-магматической. В
био-
титах гнейсов гранулитовой фации повышаются содержания ва-
надия, титана и ниобия, а в биотитах амфиболитовой фации выше
концентрации марганца, скандия и меди.