Table Of ContentТ Р У ДЫ TRANSACTIONS « ^у
Гволого-Разведочного of the Geological and Prospecting ш
В.С.НХ СССР. Service of U.S.S.R.
Выпуск 75. Fascicle 75.
П. П. Пятницкий.
Геологические исследования в изумрудном районе
на Урале.
К вопросу об образовании изумрудов.
P. Piatnltsky.
Geological explorations in the emerald district in the Urals.
To the question of the genesis of emeralds.
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
ГЛАВНОГО ГЕОЛОГО-РАЗВЕДОЧНОГО УПРАВЛЕНИЯ
МОСКВА - 1932 - ЛЕНИНГРАД
Т Р У д ы TRANSACTIONS
Главного Геолого-Разведочного of the Geological and Prospecting
Управления В.С.Н.Х. СССР. Service of U.S.S.R.
Выпуск 75. Fascicle 75.
П. П. Пятницкий.
Геологические исследования в изумрудном районе
на Урале.
К вопросу об образовании изумрудов.
P. Piatnitsky.
Geological explorations in the emerald district in the Urals.
To the question of the genesis of emeralds.
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
ГЛАВНОГО ГЕОЛОГО - РАЗВЕДОЧНОГО УПРАВЛЕНИЯ
МОСКВА - 1932 - ЛЕНИНГРАД
ГШИІІУММЧНАЙ
M АУ ЧН # * Е ХИИЧЕ*« А*
Центральный Научно-Исследова
тельский Геолого-Разведочный
Институт
Сектор Геологической карты
The Central Scientific Geological
and Research Institute.
The Sector of Geological Survey
Ленинградский Горлит № 31750. 0. ъем 4</ п. л.
Т и р аж 100 0б 2
Ленинград. Тип. Госфиниздата им. Котлякова, кан. Грибоедова, 30-32. Зак. № 970.
Геологические исследования в изумрудном
районе на Урале.
К вопросу об образовании изумрудов.
П. П. Пятницкий.
Geological explorations in the emerald district in the Urals.
To the question of the genesis of emeralds. By P. Piatnitsky.
ВВЕДЕНИЕ.
Вопрос об образовании изумрудов сводится к выяснению условий
сосуществования Be и Cr. Повидимому, все исследователи, занимавшиеся
решением этого вопроса (D. Sterret, А. Ферсман, Н. Woodward),
шли одним путем: приняв за аксиому положение о несовместимости Be
и Ci" в первичных горных породах, они объясняли это сосуществование
вплавлением основной породы в прорывавшую ее пегматитовую магмух).
В настоящей своей работе я имею в виду указать на:
1. Фактическое распространение Be- и Cr• содержащих минера
лов и горных пород, на основании существующих в литературе хими
ческих анализов, и полную возможность их первоначального сосуще
ствования в некоторых горных породах (главным образом пегматитах).
2. Невозможность объяснить появление Cr в пегматитах вплавле
нием боковой породы.
3. Условия концентрации Cr в пегматитах.
ПЕГМАТИТЫ.
1. Типы пегматитов по Niggli 2)
(С некоторыми изменениями и дополнениями, с перечислением встре
чающихся в них Be - содержащих минералов.)
I. Обыкновенный H (F, Li)—пегматитовый тип. Слюдистые пегма
титы.
') Влияние предвзятой идеи особенно наглядно сказывается у основателя этой
„теории" (неправильно применяемый им термин для простого предположения) D. S t е г-
Т et; большинство наблюдавшихся им изумрудоносных жил пегматита проходит в биоти-
товых гнейсах, и только некоторые в основных породах, и тем не менее он основывает
свою теорию на этих последних, — неприменимую к большинству им же наблюдав
шихся жил.
2) Р. Niggli. Die leichtflüchtigen Bestandteile im Magma, 1920.
Обыкновенные слюдистые пегматиты особенно распространены
в пацифических гранитовых областях. Главными составными частями
являются кварц и полевые шпаты (как и во всех нормальных грани
товых пегматитах), часто мусковит, нередко биотит, иногда (Бенгалия)
турмалин, гранат.
Сюда, вероятно, нужно отнести пегматиты Южно-Русской (Днепров
ской) площади, редко содержащие турмалин и гранат и очень редко
монацит.
II. Обыкновенный Мп, Ca, Fe, Al - пегматитовый тип. Гранатовые
пегматиты.
Очень распространены, например, в обширной гранитовой
области юго-восточных атлантических штатов С. Америки, описанной
Th. Watson'oM г), в гранитах Вирджиниа (Richmont), Квебека (Ville
neuve), части Connecticut, Спессарта, Ашаффенбурга и др. Пегматиты
гранитов Connecticut 2) содержат иногда кварц, полевой шпат и слюду
в таких же отношениях как и граниты, иногда состоят только из кварца
и полевого шпата, а иногда содержание кварца доходит до 90% всей
массы пегматита. Часто они содержат еще берилл, гранат и турмалин
и много других минералов. Из одной пегматитовой массы, например,
у Branchville собрано 27 минеральных видов, а именно (кроме ьыше-
названных): цинковая обманка, ганит, магнетит, хризоберилл,
висмутовый блеск, альбит, олигоклаз, кордиерит, эпидот, мусковит, ле
пидолит, колумбит, самарски т, монацит, триплит, торбернит,
отунит, уранинит. Касситерита, повидимому, пегматиты эти не содержат,,
а потому отнесение их к X типу (N i g g-1 і) вряд ли удобно.
5е-содержащие минералы: берилл, хризоберилл, самарскит, монацит.
III. Al-пегматитовый тип. Корундовые (андалузит—дюмортьерит-
грандидьеритовые) пегматиты.
Эти пегматиты сопровождаются бедными Si0 магмами: шлиры
2
и жилы их встречаются, например, в щелочных и нефелиновых сие
нитах Онтерио в Канаде; в сиенитовом корундовом пегматите
Craigmont 3), например, всего только 40,53% SiO>. Сюда же относятся
пегматитовые корундовые породы Ильменских гор 4), связанные с не
фелиновыми сиенитами.
5е-содержащие минералы: берилл, эвклаз, хризоберилл. Ниггли
считает АІ>0 этих пегматитов первичным и только в незначительной
3
степени вторичным (вторичные ассимиляционные процессы).
IV. Ниобат—танталат - пегматитовый тип. Колумбитовые пегматиты.
Эвксенитовые пегматиты.
Особенно характерны для сравнительно богатых щелочами грани
товых областей, но не резко отграничены от VI, VII, VIII, X, XI типов^
1) Th. L. Watson, U. St. Geol. Surv. Bull. № 426, 1910.
2) T. N. Dahle, H. E. G e о r g y, ibid. Bull. № 484, 1911, p. 18 и др.
3) F. A. Adams, A. Barlow. Trans. Roy. Soc. Canada (3), 1908, v. II.
4) M. Русаков. Материалы к описанию корунд, месторожд. Ильменских гор^
Мат. по оощ. и прикл. геол., вып. 71. Геол. Ком., 1927 г.
Сюда относятся гранитовые пегматиты южной Норвегии, описанные Б р ё г-
г е р о м l), а именно его тип I с двумя подтипами: І-а с колумбитом,
самарскитом, часто монацитом; распространен к востоку от
Kristianiafjord, и І-Ь с эвксенитом, поликразом, бломстрендином, г ад о ли
ни т о м, ортитом, иттротитанитом, торитом, ксенотимом и т. д., жилы
на протяжении Toedestrand-Arendal-Lister (Hitterö, Saetersdalen, Stavanger).
Сюда же относятся пегматиты ниобат-танталатового типа Ytterby, описан
ные J. Nordenskjöld'oM 2), пегматиты же Finbo, Brodbo, Kârarfvet
нужно из этого (IV H и г г л и) типа перенести в VIII, а пегматиты Utö
(Lr'-касситерит) к X. К этому же IV типу относятся пегматиты Schreiberhau
(Силезия) и некоторые пегматиты С. Каролины (N. А.), и, вероятно,
также мадагаскарские пегматиты из Ambolotera бл. Betafo, так как они
заключают урансодержащие ниоботитанаты—-эвксенит, бломстрендит 3).
Be - содержащие минералы: берилл, фенакит, альвит, гадолинит,
самарскит, иттротанталит, фергусонит, ортит.
V. Цирконат—титанат-пегматитовый тип редких земель. Мелино-
<рановые и левкофановые пегматиты и т. д.
Эти пегматиты свойственны преимущественно сиенитам и именно
щелочным сиенитам. Сюда целиком относятся сиенитовые пегматиты
южно-норвежских авгит- и нефелин-сиенитов, описанные Брёггером
в XVI т. Zeitschr. Kryst. 1890, а также гренландские пегматиты нефелин-
содалитовой области Julianenhaab, описанные главным образом
V. U s s i n g'oM 4), сиенит-пегматитовые жилы (с минералами цирконат-
титанатовой группы) близ Миасского завода на Урале и т. д.
Be - содержащие минералы: гельвин, гамбергит, мелинофан, лев-
кофан, эвдидимит, эрдманнит; стеенструпин, эпидидимит (последние
только в Гренландии), монацит (Урал).
VI. В—^-пегматитовый тип. Турмалиновые пегматиты.
Это большей частью гранитовые пегматиты, сравнительно бедные
Li — Мп — Р-минералами, широко распространенные, но не резко отгра
ниченные. Сюда относятся гранитовые пегматиты южной Норвегии, ко
торые Брёггер 5) относит к своему типу 2 (турмалиновые гранит-
пегматитовые жилы, особенно характерные для Kragerö, Risör, Snarum);
встречаются также в Нижнем Энгадине — Piz délias Clavigliadas, Piz
Cotschen (в Швейцарии), Боденмайсе (в Баварии), в Баварском лесу,
Пизек в Богемии, Danbury в Connecticut, Bedford, New-York, в Андах,
в Перу и т. д.
Be - содержащие минералы: фенакит, самарскит, альвит, берилл,
•бертрандит.
1) W. Brögger. Vidensk. Skrift. Math. Nat. К. 1906, H. 6. Kristiania.
2) J. Nordenskjöl d. Bull. Geol. Inst., Upsala, 1909, v. IX, p. 183.
3) M. Lacroix. Sur deux niobotitanates uranifères de Madagascar. Bull. Soc. Fr.
Min. 33, 321.
*) V. Ussing. Medd. om Grönland, 14, Kjobenhavn, 1898; 38, 1912; Geology of
the Country of Julianenhaab.
5) W. В r ö g g e r. Die Mineralien der Südnorwegischen Granitpegmatitgänge, S. 24,
1906.
VII. F (ß) - пегматитовый тип. Топаз - турмалин-пегматиты и др.
Отличаются от типа VI большим содержанием F (по отношению
к В). Это тоже гранитовые пегматиты, сравнительно бедные Li—Мп—Р-
минералами. Сюда главным образом (отчасти и к VIII) относятся грани
товые пегматиты южной Норвегии 3-го типа Брёггера, обыкновенно
богатые бериллом, часто топазом, флуоритом и т. д., во многих местах
Smolenene, также Modum, редко—Lister (Hitterö), Saetersdalen. Сюда же
H и г г л и относит пегматитовые жилы Ильменских гор близ Миасского
завода (с амазонским камнем, кварцем, биотитом, альбитом и в друзах—
бериллом, топазом, фенакитом, рутилом; плавиковым шпатом, ильменору-
тилом, криолитом, хиолитом), Minas Geraes в Бразилии, Pikes Peak
Colorado, Quincy Massachusets.
Be - содержащие минералы: берилл, фенакит, хризоберилл, эвклаз,
ортит, гадолинит, альвит, фергусонит, самарскит.
VIII. F—W-касситеритовый тип без Li. Касситеритовые пегма
титы без лития.
Сюда относятся шведские ') пегматиты из Finbo, Brodbo и Ка-
rarfvet. Подобные жилы находятся во многих местах штата Maine, тогда
как в центральной его части (западная часть Androscogging County
и центральная часть Oxford County, в круге радиуса 30 миль, описанном
около Mount Mica) 2), господствуют богатые Li пегматиты, относимые
к X типу.
Be - содержащие минералы: берилл, гадолинит, иттротанталит,
фергусонит, гердерит, ортит.
IX. Na — (Li) — Al—F-пегматитовый тип. Криолитовые пегма
титы с карбонатами и рудами.
Это совершенно особый дифференциационный тип; наиболее из
вестное и наиболее характерное месторождение — Ivigtut в Гренландии 3).
Криолитовая штокообразная масса, окруженная пегматитом, заключена
в граните. Заключенные в криолите куски гранита и апофизы его
тоже криолитизованы. Уральские месторождения (см. выше тип VII)
более богаты Li и заключают Li-слюду.
Be—в берилле и фенаките.
Б р ё г г е р обращает внимание на то, что в гранитовых пегматитах
южной Норвегии отсутствует этот очень богатый фтором тип Ivigtut
с криолитом; равным образом отсутствуют и Li - содержащие типы
пегматитов.
X. Li - касситеритовый тип:
а) с AI : Li - слюдяные — Li - турмалиновые — сподуменовые пег
матиты,
!) J. Nordenskjold. Bull. Geol. Inst. Upsala, v. IX, 1909.
2) E. В a s t i n. Geology of the Pegmatites and associated Rocks of Maine, 1911.
У H и г г л и (р. 185) относительно распределения богатых и бедных литием
пегматитов явная неточность: богатые Li — Na - пегматиты занимают ограниченный
центральный район, а не наоборот.
3) Zeitschr.. f. Kristall., 51, 1913, S. 591.
Ь) с Р: обыкновенный Р-тип; амблигонитовые — трифилиновые
пегматиты.
Эти типы встречаются во всех гранит-касситеритовых областях
как в Саксонско-Богемских Рудных горах, Корнвелле, Моравии, на
Эльбе, в Португалии (Caceras), Montebras, Utö в Швеции, штате Maine
и т. д. Niggli относит сюда большую часть пегматитов Connecticut
(Branchville), но их лучше не отделять от II типа, тем более, что они
касситерита не содержат.
Не содержат также касситерита и мадагаскарские пегматиты Antsi-
rablé (описанные M. Lacroix, L. Dupar с'ом и др.) наблюдающиеся
почти исключительно в кварцитах и „cipolin'ax", но сравнительно богатые
литием (лепидолит, литионит, Li - турмалины).
Оловянный камень в пегматите Black Hills, S. Dacota с литиевыми
минералами, а в Etta mine — кристаллы сподумена 30—40 фут. длины;
в Ingersaleclaim масса колумбита весит более 2000 ф.
Be - содержащие минералы: берилл, битиит, гамбергит, родизит,
гердерит, хризоберилл, бериллонит, фенакит, бертрандит, гатчетолит,
самарскит.
XI. Марганцово- и фтористо-марганцово-фосфатовый тип. Триплит-
пегматиты и т. д.
Примеры — пегматитовая жила Цвизель в Баварском лесу, пегма
титы Плейштейна у Крейцберга в Верхнепфальцском лесу — в них нет
лития.
Содержание Li сближает их с типом X, как, например, Гагендорф
в Верхнебаварском лесу, Шантелуб во Франции. Берилл встречается
часто в Верхнебаварском лесу.
XII. Карбонатовый тип.
Флуоркарбонаты редких земель нередко являются последней фазой
кристаллизации в богатых щелочами пегматитовых провинциях; так,
например, Brögger нашел в пегматите острова Ober-Arö на аналь-
циме, эвдидимите и натролите два минерала: паризит и вейбейит (новый
минерал), представляющие собою флуоркарбонаты—Се, La, Di, Ca; они
здесь образованы после цеолитов, т.-е. в 4 фазу жилообразования
В г ö g g е г'а 2). Сюда относятся, например, особые жилы в мраморо-
видных известняках Вот Jesus da Meiras в Бразилии 3), заключающие
в жеодах, расположенных параллельно вертикальным жилам талька,
кварц, альбит, Li и К-слюды, турмалин, топаз, берилл (и смарагд),
гамбергит, магнезит, доломит, ксенотим, монацит, реже—гранат,
рутил, титанит, сподумен, при чем карбонаты выделялись раньше
кварца и многих силикатов. Равным образом и в Lib by Lincoln County,
1) L. Duparc, M. Wunder, R. S a b o. Les minéraux des pegmatites des environs
d'Antsirablé à Madagascar. 1910.—M. Lacroix. Nouvelles observations sur les minéraux
des pegmatites de Madagascar. Bull. Soc. Franc. Miner., t. XXXIII, 1910, p. 37.
2) Zeitschr. f. Kryst., 1890, В. XVI, SS. 173 u. 650.
3) Econ. Geol., 1926, XXI, p. 808.-Zeitschr. f. Kryst., 1915, LIV, S. 590.
Montama N. А. известковый шпат выделялся в жилах вместе с полевым
шпатом. Они содержат также особый ванадиевый эгирин; сюда же
относят кальцитовые жилы в известково-глинистых (мелового возраста)
сланцах Muso в Кордильерах Колумбии J), заключающие берилл, па-
ризит, Се-доломит, кварц, пирит, редко флуорит, барит, апатит»
главные массы жил — кальцит, и отнесение их к пегматитам все-таки
довольно сомнительно. Берилл Muso, например, иногда заключает в себе
звездчато-распределенный углерод (аналогично хиастолиту), что указы
вает на происхождение его из растворов, циркулировавших в окру
жающих битуминозных сланцах.
Близлежащие же пегматиты (в нижнем горизонте меловой системы)
состоят из кварца и ортоклаза, слюды, немного альбита и апатита.
XIII. Графитовый тип.
Это, повидимому, обыкновенные пегматиты (с кварцем, полевым
шпатом и слюдою), но с графитом, иногда, повидимому, замещающим
слюду (Цейлон). Примеры кроме Цейлона—Ticonderoya, New-York,
Greenville и Bucuingham в Канаде.
XIV. Тип медного колчедана и XV. Тип мышьякового колчедана.
Эти руды нередко встречаются в пегматитах, но могут иногда на
столько обогащать собою жилы, что образуют самостоятельные типы,
например в немецкой Южной Африке 2). В большинстве случаев,
однако, это пневматолитически-гидротермальные образования.
Таким образом, из 15 типов гранитовых и сиенитовых пегматитов
бериллий не играет никакой роли в первом и последних трех, графи
товом и колчеданных: его там или вовсе нет, или очень мало.
Бросается, кроме того, в глаза отсутствие наиболее обыкновенных
берилловых соединений (берилл, хризоберилл, фенакит) в прекрасно
обследованных Брёггером сиенитовых пегматитах южной Норвегии.
Там встречены (т. V): гельвин, гамбергит (один только кристалл), ме-
линофан, левкофан, эвдидимит, эрдманнит (большей частью в очень не
больших количествах), т.-е. редкие берилловые минералы и притом
почти исключительно на одной тектонической линии, идущей с Е на W
и NW и обращенной вогнутостью на NE (Helgeröen, Laven, Stokö, Ober-
Arö, Sigterö). Нельзя объяснить этого явления меньшей кислотностью
сопровождающих эти пегматиты (кварц в последних встречается только
в виде исключения) магм (сиенитовых), так как, например, бедные Si0
2
магмы типа III заключают пегматиты (тоже бедные SiO-z) с наиболее
распространенными берилловыми минералами—бериллом, хризобериллом,
также эвклазом. С другой стороны, и богатые SiO<z граниты южной
Норвегии заключают пегматиты, далеко не богатые Be. Так, берилл
встречается часто и в больших количествах только к Е от Kristianiafjord,
в юго-западной же (приморской) области довольно редко. Фенакит
только в жилах Kragerö, а в восточной области его совершенно нет; ни
!) Bull. Am. Inst. Min. Engin., 1916.—Cod azzi. Notas Miner. II Bagotta. 1925.—
N. Jahrb. Min., 1926., B.-B. L1V, 1926.
2) Zeitschr. f. pract. Geol., 1914, S. 385.
хризоберилла, ни эвклаза, гельвина, гамбергита, мелинофана, левкофана
и т. д. совершенно нет в этих гранитовых пегматитах.
Очевидно тут дело только в провинциях.
Указывая на возможность и действительное существование пегма
титов более основных магм, чем сиенитовые, N i g g 1 і особых типов
для них не устанавливает и вообще на них не останавливается, ука
зывая, однако, что диоритовые пегматиты будут нередко встречаться.
Примером диоритового пегматита может служить описанный D и-
р а г с'ом ') из Северного Урала (Гаревая) — с роговой обманкой,
биотитом, полевым шпатом, титанитом, апатитом и др., с содержанием
S1O2 45,86%. Габбровые пегматиты, состоящие главным образом из
лабрадорита и гиперстена, частью ильменита, встречаются в южной
части западного побережья Норвегии (Ekersund, Soggendal) и на островах
св. Павла у берегов Лабрадора. Типичными представителями пегматитов
основных габбровых магм можно считать апатитсодержащие жилы
(пневматолитические) Норвегии 2).
Эти малоизученные, а может быть и вообще редкие, пегматиты
основных магм во всяком случае не являются источником берилловых
соединений, и потому мы на них останавливаться не будем. Гораздо
большее значение для нас имеют пегматиты, не вошедшие в вышепри
веденную классификацию, так как они не являются первичными, самостоя
тельными породами, а являются продуктами особого метаморфизма гра
нитовых и сиенитовых пегматитов, метаморфизма, носящего название
десиликации, так как сущность его состоит главным образом в по
тере первоначальными пегматитами SiO-z-
2. Десилицированные пегматиты.
Пегматиты в большинстве случаев не дают контактовых явлений,
дозволяющих заключать о химическом воздействии расплавленной их
магмы на прилегающие горные породы, хотя бы это были ультраоснов
ные породы или даже известняки.
В связи с этим, вероятно, и наблюдалась долгая неопределенность,
изменчивость взглядов на генезис этих оригинальных горных пород.
Так, несмотря на то, что мнение о происхождении пегматитов, при
нятое в настоящее время в науке, в своих главных чертах было выска
зано Charpentier 3) еще в 1823 г. и затем поддержано такими автори
тетами, как G. Rose 4), С. Naumann 5) и др., тем не менее оно
потом почти полностью заменилось мнением о гидатогенном (латераль-
') L. D и р а г с. Fr. Pearce. Mém. Soc. phys. et d'Hist. nat. Genève, 34, p. 500.
2) W. Brögger und H. R e u s с h. Vorkommen des Apatit in Norvegen. Z. d. d.
g. Ges., 1875, S. 646.—J. Vogt. Z. f. prakt. Geologie, 1895, S. 367 и др.
3) Essai sur la constit. geogn. d. Pyrénées, 1823.
4) Pogg- Ann., 1842, 56.
5) Lehrbuch d. Geognosie, 1862, 2.
