Смолькин В.Ф. Петрография магматических и метаморфических пород

Подождите немного. Документ загружается.

147

зем. В уртитах наблюдается агпаитовая структура, обусловленная наличи-

ем пойкилитовых включений идиоморфного нефелина в пироксене.

Рис. 10.6. Микроийолит

(Шпитцкоп, Южная Аф-

рика).

Преобладают нефелин

(светлый, часто зональ-

ный) и ксеноморфный

эгирин (выделен крапом).

Внизу слева – мелкое

овальное зерно кальцита,

окруженного реакционной

каймой канкринита. Из

работы (Hatch et al.,

1972).

С щелочными ультраосновными породами генетически связаны место-

рождения ниобия и тантала, редких земель, урана, тория и титана, апатита

и флюорита.

Вулканические породы

Среди пород данной группы выделяются натриевый (лимбургит) и ка-

лиевый (фельдшпатоидный пикрит и лейцитит) ряды.

Лимбургит - это порфировая порода массивной текстуры. Вкрапленни-

ки представлены оливином и титаноавгитом, окруженными каймой эги-

рин-авгита, реже бурой роговой обманкой и биотитом. Основная стеклова-

тая масса с гиалиновой или гиалопилитовой структурой содержит микро-

литы оливина, авгита, магнетита и апатита.

Фельдшпатоидный пикрит также обладает порфировым сложением.

Во вкрапленниках находится оливин (до 60%), а основная масса с микро-

литовой или пойкилитовой структурой содержит оливин, титаноавгит,

монтичеллит (до 45%), мелилит и нефелин (не более 15%), флогопит (до

10%), перовскит (до 8%) и рудный минерал (до 12%).

Лейцитит связан постепенными переходами со щелочным пикритом.

Вкрапленники в лейцитите сложены лейцитом и моноклинным пироксе-

148

ном (титаноавгитом, эгирин-авгитом), реже флогопитом и оливином (рис.

10.7). В основной массе преобладает пироксен и лейцит, а также присутст-

вует нефелин, санидин, мелилит, ильменит, титаномагнетит, апатит, перов-

скит, хромит.

Рис. 10.7. Лейцитит (о-в

Бове вблизи Апеннинского

п-ва, Италии).

Идиоморфные зерна лей-

цита, клинопироксена и

слюды в ассоциации с

апатитом и магнетитом

сцементрованы бесцвет-

ным стеклом. Из работы

(Hatch et al., 1972).

10.2. ГРУППА ОСНОВНЫХ ПОРОД

Основные породы, особенно вулканические аналоги, имеют наиболь-

шее распространение по отношению к другим магматических породам,

превышая их количество по объему вместе взятых в пять раз. Они сложены

темноцветными (оливином, пироксенами, реже, амфиболами) и лейкокра-

товыми (полевой шпат) минералами. Характерными акцессорными и руд-

ными минералами для них являются титаномагнетит, магнетит, апатит и

сульфиды.

По условиям образования среди основных пород выделяются плутони-

ческие фации в виде габбро и габброидов, и вулканические фации, пред-

ставленные базальтами и базальтоидами. Широко развиты также дайки.

Породы интрузивного происхождения имеют полнокристаллическую

структуру, в вулканических же образованиях содержится то или иное ко-

личество свежего или измененного стекла, для дайковых роев характерны-

ми являются порфировидные структуры. Вкрапленники в этих породах

149

представлены преимущественно оливином, пироксенами и плагиоклаза-

ми, реже амфиболом, стекло имеет основной состав. Кристаллизующиеся в

близповерхностных условиях минералы (как темноцветные, так и полевые

шпаты) имеют низкую степень упорядоченности атомной структуры из-за

их высокотемпературной закалки.

Содержание SiO

в основных породах колеблется от 45 до 53%, коли-

чество других окислов - от 14 до 17% Al

(в анортозитах до 27%), от 6

до 15% MgO, от 4 до 13% FeO + Fe

, от 5 до 14% CaO и от 2 до 8% Na

+ K

По содержанию щелочей основные породы разделяются на три основ-

ные группы: нормальной щелочности (Na

O + K

O < 4%), повышенной

щелочности (Na

O + K

O = 4-7%) и щелочные (Na

O + K

O > 7-11%).

10.2.1. Основные породы нормальной щелочности

Среди пород данной группы наибольшим распространением пользуют-

ся вулканические разновидности. Широко также развиты субвулканиче-

ские (долериты) и интрузивные (габбро) образования, с частью из которых

связаны месторождения сульфидных руд.

Плутонические породы

Глубинные породы данной группы представлены равномернозерни-

стыми, иногда порфировидными породами, сложенными главным образом

плагиоклазом, пироксенами и/или роговой обманкой. В подчиненном раз-

витии встречаются оливиновые разновидности.

По минеральному составу выделяются габбро (клинопироксен + плаги-

оклаз), роговообманковое габбро (роговая обманка + плагиоклаз), норит

(ортопироксен + плагиоклаз), габбронорит (ортопироксен + клинопироксен

+ плагиоклаз), троктолит (оливин + плагиоклаз) и анортозит (плагиоклазо-

вая порода).

Габбро представляет собою мелко-, средне- и крупнозернистую породу

с габбровой, габбро-офитовой и офитовой структурами. В ее сложении

преобладает моноклинный пироксен (диопсид, авгит, титаноавгит) и ос-

новной плагиоклаз (преимущественно 50-70%An). В качестве примесей

содержит оливин, роговую обманку, биотит, магнетит, ильменит, апатит и

сульфиды.

150

Габбро разделяются на лейкократовые (85-70% плагиоклаза), мезокра-

товые (70-30% плагиоклаза) и меланократовые (30-15% плагиоклаза). При

повышении содержания рудного минерала (магнетита и титаномагнетита)

порода переходит в рудное габбро, для которого характерна сидеронитовая

структура. Специфической разновидностью является шаровое габбро, со-

держащее концентрически зональные шары, сложенные плагиоклазом (в

центре) и пироксеном или роговой обманкой (в виде чередующихся кайм).

Габбро очень часто слагает полностью мелкие и крупные интрузии;

габбро также широко развиты в пределах различных по форме и размерам

дифференцированных и расслоенных плутонов.

Рис. 10.8. Оливиновое габбро

(Джерси).

В породе присутствуют оливин

(Ol), титаноавгит (Cpx), баркеви-

кит (Amph) и плагиоклаз (Pl). Из ра-

боты (Hatch et al., 1972).

Оливиновое габбро содержит повышенное количество (около 5%) оли-

виновых вкрапленников, которые часто по краям или целиком замещены

агрегатом вторичных минералов - серпентинами, боулингитом или ид-

дингситом с образованием венцовой или келифитовой структур (рис. 10.8).

В роговообманковом габбро темноцветные минералы представлены

амфиболами - первичной зеленой роговой обманкой, а также вторичной

бурой или коричневой роговой обманкой, агрегатами тремолита и актино-

лита, которые замещают клинопироксен (процесс такого замещения носит

название уралитизация). Первичный плагиоклаз имеет достаточно основ-

ной состав (до анортита), однако он часто замещен агрегатом альбита, цои-

зита, клиноцоизита и эпидота. Одной из разновидностей является керсути-

товое габбро, в котором содержится высокотитанистый амфибол - керсу-

тит, имеющий первично-магматическое происхождение.

151

Норит - это полнокристаллическая порода, сложенная ортопироксеном

и основным плагиоклазом (60-70%An), и содержащие примесь клинопи-

роксена, биотита, кварца и рудных минералов (ильменит, магнетит, суль-

фиды) (рис. 10.9). При появлении оливина, представленного идиоморфны-

ми или округлыми ранними вкрапленниками, выделяется оливиновый но-

рит (рис. 7.4.). Норит редко встречается самостоятельно, но широко развит

в дифференцированных и расслоенных интрузиях и имеет постепенные

переходы в габбронориты или плагиобронзититы.

Рис. 10.9. Норит (Хиттерое,

Норвегия).

В центре крупное зерно апатита

контактирует с клинопироксеном,

железорудным минералом и мирме-

китами (срастания клинопироксена

и плагиоклаза). В плагиоклазе

(лабрадор) развиты ориентиро-

ванные включения железорудного и

силикатного минералов. Из работы

(Hatch et al., 1972).

Габбронорит содержит основной плагиоклаз (лабрадор-битовнит), ор-

топироксен и клинопироксен (диопсид или авгит), а также в виде примеси

оливин, роговую обманку, биотит и акцессорные минералы (магнетит, ти-

таномагнетит, апатит, сульфиды). В габброноритах иногда встречается

пижонит, который распадается на пластинчатые агрегаты авгита и гипер-

стена, образующие структуры распада твердого раствора. Типичными

структурами габброноритов являются офитовая, габбро-офитовая, реже

встречается пойкилитовая, габбровая и сидеронитовая.

Габбронорит является типичной породой расслоенных интрузий типа

Бушвельд (Южная Африка), Сэдбери (Канада), Мончеплутон и Панских-

Федоровых тундр (Кольский п-ов, Россия).

Троктолит состоит из оливина и основного плагиоклаза (№70-90) и

обладает преимущественно габбровой структурой (рис. 10.10). Между

оливином и плагиоклазом, как правило, происходит реакция с образовани-

ем келифитых кайм.

152

Рис. 10.10. Троктолит (Абердин,

Шотландия).

Зерна серпентинизированного оливина

содержат включения магнетита и

тонкую внешнюю кайму орто-

пироксена. В плагиоклазе развита

система микротрещин. Из работы

(Hatch et al., 1972).

В расслоенных интрузиях троктолиты имеют постепенные переходы

как с габброидами, так и оливинитами. Они также образуют самостоятель-

ные габбро-троктолитовые массивы.

Анортозит - это анхимономинеральная средне- и крупнозернистая по-

рода, состоящая из основного плагиоклаза (до 85%An), а также примеси

пироксенов, оливина, ильменита, титаномагнетита и апатита. Плагиоклаз

наблюдается в виде таблитчатых зерен, тогда как пироксены, будучи при-

уроченными к интерстициям, имеют ксеноморфную форму.

Анортозиты часто залегают в ассоциации с габбро и норитами, с кото-

рыми они связаны постепенными переходами. Это так называемые страти-

морфные анортозиты. Помимо этого в докембрийских областях широко

распространены автономные анортозиты, слагающие крупные самостоя-

тельные массивы. С поверхности Луны были доставлены образцы лунных

анортозитов, которые содержат небольшое количество вулканического

стекла. Особенностью лунных анортозитов является очень высокая сте-

пень восстановленности железа, что обусловило нахождение в них само-

родного железа.

Характерной особенностью анортозитов является отсутствие вулкани-

ческих аналогов и очень редкое залегание в виде даек. Эти особенности

связывают со способом их образования, как результатом накопления выде-

лившихся из магмы основного состава кристаллов плагиоклаза и их отсор-

тировки при движении магмы. Анортозиты могут образовываться также в

результате непосредственной медленной кристаллизации относительно су-

хого расплава при умеренных давлениях, отвечающего по составу толеи-

товому базальту для анортозит-габброноритовой формации или андезиба-

153

зальту для анортозит-рапакиви-гранитной формации (Анортозиты Земли и

Луны, 1984).

Габброидные породы входят в состав габбровой, габбро-

анортозитовой, габбро-норитовой, габбро-троктолитовой, перидотит-

пироксенит-габбронори-товой формаций, а также габбро-гранитных и

габбро-сиенитовых ассоциаций. С ними связаны месторождения сульфид-

ных Cu-Ni (часто с платиной) и ильменит-титаномагнетитовых (часто обо-

гащенных ванадием) руд. Анортозиты Луны входят в ассоциацию анорто-

зит - норит - троктолит.

Субвулканические и дайковые породы

Среди дайковых и субвулканических пород различают породы, связан-

ные с глубинными массивами габбро и залегающими независимо от по-

следних. Среди асхитовых выделяют микрогаббро (или беербахиты) и

габбро-порфириты, среди диасхитовых - габбро-пегматиты, лампрофиры и

долериты.

Микрогаббро, имея состав, приближающийся к составу габбро, отлича-

ется он него микрогаббровой структурой, а также формой залегания. В ря-

де случаев близкими по облику к микрогаббро оказываются плагиоклаз-

пироксеновые роговики, которые являются породами контактово-

метаморфического происхождения.

Для габбро-порфиритов характерным является наличие порфировид-

ных вкрапленников клинопироксена (диопсида) или плагиоклаза, хорошо

выделяемых на фоне микрогаббровой основной массы.

Габбро-пегматиты имеют крупно- и гигантозернистое строение. Они

сложены плагиоклазом (более кислым по сравнению с габбро) и пироксе-

ном, часто замещенным амфиболом. В микропегматитовом прорастании

можно встретить кварц. Габбро-пегматиты обогащены титаномагнетитом и

апатитом.

Лампрофиры представлены двумя основными разновидностями - гаре-

ваитами и иситами. Гареваиты - это полнокристаллические порфировид-

ные породы с фенокристаллами диопсида и основной массы, сложенной

оливином, пироксеном, основным плагиоклазом и магнетитом. Иситы -

мелкозернистые породы с габбровой структурой, в сложении которой при-

нимают участие бурая роговая обманка и основной плагиоклаз (анортит), а

также пироксен, магнетит и апатит.

154

Долериты - имеют состав, близкий к габбро, но отличаются от него

структурами. Для долеритов характерными являются мелкозернистая, офи-

товая, пойкилоофитовая и долеритовая структуры. Встречаются оливин-

содержащие разновидности - оливиновые долериты. Помимо долеритов,

ранее выделялись палеотипные аналоги - диабазы, в которых пироксен

частично или полностью замещен актинолит-тремолитовым, а плагиоклаз -

хлорит-альбит-эпидот- цоизитовым агрегатом. В настоящее время их сле-

дует называть как метадолериты.

Долериты широко развиты в трапповых областях, где они слагают ма-

ломощные тела, перемежающиеся в разрезах с вулканическими покровами.

Вулканические породы кайнотипные

Среди вулканических пород основного состава встречаются полнокри-

сталлические (долериты), полукристаллические (базальты) и стекловатые

(гиалобазальты) разновидности. Наиболее широко развиты базальты, в

подчиненном количестве - долериты, тогда как гиалобазальты встречаются

достаточно редко Среди полукристаллических встречаются афировые и

порфировые разности. В последних порфировые вкрапленники формиру-

ются поэтапно: большая часть вкрапленников кристаллизуется на некото-

рой глубине, т.е. имеет интрателлурическое происхождение, что приводит

к различию в составе между ними и основной массой: плагиоклаз фенок-

ристов имеет более основной состав, а темноцветные - более магнезиаль-

ный. Гораздо реже вкрапленники кристаллизуются в близповерхностных

условиях, образуя сериально-порфировидные структуры.

Базальты по внешнему виду представляют собою афанитовые породы

темно-серого или черного цвета, обладающие афировой, порфировой или

порфировидной структурами. Порфировые вкрапленники сложены оливи-

ном, пироксеном или плагиоклазом. Для основной массы характерными

являются пойкилоофитовые, офитовые, долеритовые и интерсертальные

структуры. В базальтовых лавах широко развита вариолитовая текстура

(рис. 10.11). Классическим примером подобных образований являются

вариолиты Ялгубы Центральной Карелии, впервые детально описанных

Ф.Ю.Левинсон-Лессингом.

155

Рис. 10.11. Вариолитовый базальт

(Мерионетшир).

Таблитчатые и скелетные вкрап-

ленники плагиоклаза распола-

гаются в основной массе с варио-

литовой и миндалекаменной тек-

стурами. Из работы (Hatch et al.,

1972).

Плагиоклаз основной массы базальтов представлен лабрадором, тогда

как вкрапленники сложены более основной разновидностью. Пироксены

представлены ортопироксеном, авгитом или пижонитом, иногда базальты

содержат титанистый авгит. Из других темноцветных минералов наиболее

частыми являются оливин и амфибол (базальтическая роговая обманка).

К базальтам по минералогическим и химическим особенностям при-

мыкают гавайиты и муджиериты. Гавайиты содержат до 32% оливина,

27% титаноавгита, до 36% плагиоклаза состава андезина. Муджиериты

помимо плагиоклаза (до 57%), отвечающегося по составу олигоклазу, со-

держат также ортоклаз (до 13%), темноцветные минералы представлены

оливином, авгитом, а рудные - магнетитом.

Базальты нормальной щелочности подразделяются на две подгруппы:

толеитовые (пижонитовые) базальты и гиперстеновые базальты.

Толеитовые базальты

характеризуются присутствием в них норма-

тивного кварца. Название «пижонитовые», данное Куно, связано с тем,

что пироксен в них представлен не только авгитом или диопсидом, но и

пижонитом. В данных базальтах преобладают афировые структуры. Ред-

кие вкрапленники имеют в различных образцах разную размерность, что

обуславливает постепенный переход к основной массе.

____________________________

Первоначально толеит (или толейит) был выделен в середине прошлого

века в местности Толей (р.Наэ, ФРГ) как авгитовый долерит, содержа-

щий стекло. В 30-ые годы XX века смысл термина был изменен: В.Кеннеди

156

(1933) назвал толеитами один из выделенных типов базальтовой магмы,

насыщенный кремнеземом, который обуславливает гранитоидный состав

стекла. Толеитовый тип магмы - это тип базальтовой магмы, представ-

ленный гиперстен-нормативными платобазальтами, роями кварц-долери-

товых даек и силлов. В последующем Х.Иодер и К.Тилле (1962) выделили

пять групп базальтов на физико-химической диаграмме Di-Q-Fo-Ne: пере-

сыщенные толеиты (содержат нормативный кварц и гиперстен), насы-

щенные толеиты (нормативный гиперстен), оливиновые толеиты (нор-

мативный гиперстен и оливин), оливиновые базальты (нормативный оли-

вин) и щелочные базальты (нормативный оливин и нефелин). Первые три

группы представляют толеитовую серию, а последние две - известково-

щелочную.

Долериты отличаются от базальтов мелкозернистым строением. В них

обнаруживается офитовая структура, обусловленная наличием лейст пла-

гиоклаза, образующими на плоскости треугольники, внутренние части ко-

торых выполнены пироксенами.

Главными породообразующими минералами базальтов являются ос-

новной плагиоклаз (битовнит), клинопироксен (авгит, диопсид и пижо-

нит), реже встречается оливин. В долеритах также может встречаться ор-

топироксен, который возникает вместо пижонита. К второстепенным ми-

нералам относятся кварц, калиевый полевой шпат, редко базальтическая

роговая обманка, акцессорные представлены ильменитом, титаномагнети-

том и апатитом.

Для толеитовых базальтов наиболее типичными являются интерсер-

тальная, толеитовая или (в долеритах) офитовая структура, массивная или

миндалекаменная текстура.

Химический состав толеитовых базальтов характеризуется относитель-

но высоким содержанием SiO

(около 50%) и низким содержанием щело-

чей (< 3%) при преобладании натрия над калием.

Толеитовые базальты дали название толеитовой серии, которая широко

известна как в пределах зон растяжения (срединно-океанические хребты,

океанические острова, континентальные рифты, трапповые области), так и

в зонах сжатия (островные дуги Тихого океана).

В результате изучения петрографических и петрохимических особен-

ностей толеитовых базальтов предполагается, что они образуются из бед-

ной летучими компонентами перегретой магмы, которая достаточно быст-