» » Фельдшпатоидные мафитовые и ультрамафитовые породы

Фельдшпатоидные мафитовые и ультрамафитовые породы

02.08.2016

Фельдшпатоидные мафитовые породы являются переходными для полнокристаллических пород между сиенитами и габбро, для тонкозернистых — между трахитами и базальтами. Главными признаками рассматриваемых пород являются: высокий цветовой индекс, а также присутствие как щелочных, так и известковощелочных полевых шпатов, иногда почти в равных количествах. Габброидная или базальтоидная составляющая в габбро-сиенитах или трахибазальтах представлена плагиоклазом (An50) и мафическими минералами, обычно пироксеном, а сиенитовая или трахитовая — щелочными полевыми шпатами или их недонасыщенными кремнеземом аналогами (фельдшпатоидами) — лейцитом, нефелином и анальцимом.
К насыщенной крупнозернистой разновидности рассматриваемой группы пород относится кенталленит.
Кенталленит [пo назв. местности в Западной Шотландия] — темная горная порода с пятнами слюды бронзового цвета. В горной породе мафические минералы составляют почти 60%, из коих 10% биотита и 20—25% авгита и оливина, каждого в отдельности; фельзические минералы (около 40%) представлены андезином и ортоклазом примерно в равных количествах и, как и в монцонитах, находятся в пойкилитическнх взаимоотношениях, но менее четко выраженных. Оливин в шлифе зеленоватый, либо сероватый, вследствие пронизывающих его многочисленных пылевидных, либо дендритоподобных зерен рудного минерала. Форма мафических минералов и характер их взаимоотношений очень специфичны. Оливины обычно округлые, иногда же имеют правильные кристаллографические очертания, авгиты всегда идиоморфны; слюда, присутствующая в большом количестве в виде крупных пластинок, всегда ассоциируете оливином и нередко частично или полностью окаймляет его. В таких случаях оливины приобретают неправильные очертания и оставляют впечатление пойкилитовых вростков. Слюда в полевых шпатах образует пойкилитовые вростки, возможно, образованные в результате одновременной их кристаллизации либо метасоматическим путем.
К недосыщенным кремнекислотой габбро-сиенитам (сиено-габбро) относятся: эссексит, тешенит, кринанит, тералит и лугарит.
Эссексит (по назв. графства Эссекс, Великобритания] представляет собой щелочной габброид равномернозернистой либо порфировой структуры. Состоит из плагиоклаза, близкого лабрадору, переменного, но всегда малого количества калиевого полевого шпата, фельдшпатоидов (нефелин, аиальцим), авгита или титанистой его разновидности (титанавгита) и красно-бурого биотита. Нефелин и анальцим располагаются в интерстициях между таблитчатыми кристаллами лабрадора (Ронгшток, Чехословакия). Обычные акцессорные минералы — апатит, ильменит, реже сфен. По мере увеличения содержания нефелина эссекситы переходят в тералиты.
Tешенит [по назв. г. Тешен в Чехословакии; Хонеггер, 1861 г.] — гипабиссальная, крупно- и среднезернистая порода, близкая по минеральному составу к габбро, но содержащая анальцим, порой образованный по плагиоклазу. Основные компоненты; плагиоклаз (лабрадор), клинопироксен, обычно титанавгит, нередко в ассоциации с баркевикитом, биотит в малом количестве и габброидные акцессории. В некоторых разновидностях дополнительно содержится оливин (оливиновый тешенит). Структура габбровая и диабазовая, грубозернистые разновидности относятся к тешенит-пегматитам.
Тешениты Шотландии слагают крупный силл на о. Инчколм в Ферт-оф-Форте и близ скал Селисбёри в Эдинбурге. Широко распространены кайнозойские дайковые тешенитовые породы в Грузии, где они содержат, помимо различных тешенитовых минералов, баркевикит и поздний (вторичный) анальцим.
Пo А.Н. Заварицкому, ряд переходов связывает эту горную породу е щелочноземельным диабазом, что выражается в том, что основной плагиоклаз заменяется менее известковистым — более щелочным (натриевым) плагиоклазом. В зависимости от количественной роли калия или натрия, эти переходы осуществляются по-разному. Увеличение содержания калия приводит к появлению в диабазах калиевого полевого шпата (ортоклаза или микроклинпертита) и биотита. Возрастание содержания натрия вызывает повышение кислотности плагиоклаза и, как следствие, появление фельдшпатоида (анальцима); вместо авгита образуется баркевикит и титанавгит, порой эгирин-авгит.
Кринанит [пo назв. местности Кринан в Шотландии; Флетт, 1911 г.] — мелкозернистая дайковая горная порода, очень близкая к тешениту. Качественный минеральный состав сравниваемых горных пород в целом одинаковый, различны лишь количественные соотношения основных компонентов. В рассматриваемой породе анальцим, располагающийся между кристаллами полевого шпата, по сравнению с тешенитом содержится в незначительном количестве (2%). Структура кринанитов четко выраженная офитовая.
Поскольку в кринаните сиенитовой составляющей мало, ему больше соответствует название анальцимсодержащий оливиновый долерит.
Тералит [греч. «терао» —старательно изучаю] — богатая темноцветными минералами темно-серая, почти черная горная порода, существенно состоящая из идиоморфного авгита, иногда титанистой его разновидности (около 35%), идиоморфного основного плагиоклаза (лабрадор), ксеноморфного нефелина и акцессориев. Щелочной полевой шпат либо отсутствует, либо содержится в небольшом количестве, в некоторых разновидностях (Шотландия) содержится баркевикит, В тералитах почти всегда присутствуют красновато-бурый, реже зеленоватый биотит, титаномагнетит и оливин. Мафические минералы составляют около 1/2 объема горной породы, Количественные соотношения нефелина и полевых шпатов изменчивы, но нефелина всегда меньше (10—15%). Структура тералита гипидиоморфнозернистая. Тералиты от кринанитов отличаются содержанием нефелина вместо анальцима,
Лугарит [по сел. Лугар, Шотландия; Тирелл, 1912 г.] — порода, состоящая из нефелина, клинопироксена (титанавгита) и лабрадора; в отличие от тералита содержит баркевикит, т. е. является баркевикитовым тералитом. Кристаллы баркевикита имеют длинную призматическую форму, зерна титанавгита погружены в зеленовато-серую основную массу. Главный фельзический минерал в этих горных породах — нефелин. Из акцессориев обильно присутствуют призматические зерна апатита и ильменита, переходящих в лейкоксен. Лугарит встречается в виде жил и силлов, секущих интрузивы тешенитов и тералитов.
К фельдшпатоидным мафитовым и ультрамафитовым вулканитам относятся темные тонкозернистые вулканические породы, образующие лавовые потоки и дайки (лавоподводящие каналы). В штуфах этих пород видна их порфировая структура с вкрапленниками оливина и авгита. Породы напоминают базальты. В штуфах некоторых их разновидностей заметны выделения лейцита.
Среди этих вулканитов выделяются содержащие и не содержащие плагиоклаз разновидности; к первым относятся тефриты и базаниты (недосыщенные кремнеземом вулканиты). Базаниты по существу представляют собой базальты, содержащие различные фельдшпатоиды в том или ином количестве.
Существует несколько классификаций фельдшпатоидных вулканитов. Согласно одной из них все вулканиты подразделяются на лейцитовые, кальсилитсодержащие, нефелинсодержащие и мелилитсодержащие.
Трахибазальт относится к числу вулканитов, состав которых соответствует как трахитам, так и базальтам. По химическому составу трахибазальт отвечает габбро-сиениту (сиеногаббро). Минеральный состав: пироксен (титапавгит, реже диопсид, иногда с оторочкой эгирин-авгита) и основной плагиоклаз (от андезина до анортита), а также оливин и щелочной полевой шпат (чаще санидин, ортоклаз или анортоклаз, иногда альбит). В небольшом количестве могут присутствовать фельдшпатоиды, В некоторых случаях титапавгит частично заменяется бурой роговой обманкой. Порода содержит также магнетит.
Основная масса трахибазальта плотная, в состав ее могут входить все перечисленные выше минералы. Фенокристаллы представлены клинопироксеном и плагиоклазом. Иногда могут появиться выделения базальтической роговой обманки, изредка энигматита, коссирита или рёнита, а также оливина и сфена. Структура основной массы трахибазальтов приближается к пило-такситовой или гиалопилитовой, иногда трахитовой. Интерсертальная и витрофировая структуры, характерные для базальтов, в трахибазальтах редки.
Одним из характерных вулканитов группы трахибазальтов является чиминит [пo назв. горы Чимини в Италии; Вашингтон, 1896 г.], описанный в Римской вулканической провинции. Данная горная порода содержит калиевый полевой шпат (51%), лабрадор в подчиненном количестве, клинопироксен (23%), оливин (11%) и акцессории. Щелочной полевой шпат следует рассматривать в качестве трахитовой составляющей, остальные же минералы относятся к базальтовой составляющей.
Вульзинит [по назв. местности в Италии], наряду с чиминитом, также относится к трахибазальтам. В его состав входят натриевый ортоклаз (трахитовая составляющая) более 70%, анортит во вкрапленниках 6%, лабрадор в основной массе 12%. Следовательно, в составе вульзинита преобладает трахитовая составляющая (3/4 объема вулканита), а базальтовая составляет не более 1/4 объема горной породы.
Недосыщенные трахибазальты — темные тонкозернистые вулканита, похожие на базальты. Встречаются в виде лавовых потоков и даек. Фельдшпатоиды представлены в этих породах нефелином, либо химически сходным с ним анальцимом и, кроме того, лейцитом, замещающим щелочные полевые шпаты, встречающиеся в недосыщенных вулканитах. Различные типы горных пород выделяются по присутствию фельдшпатоидов и по содержанию или отсутствию оливина. Как отмечалось, к базальтовым разновидностям относятся тефриты (нефелиновые, лейцитовые, анальцимовые), к оливиновым — базаниты (нефелиновые, лейцитовые, анальцимовые). Если фельдшпатоиды содержатся в незначительном количестве, то такие вулканиты следует называть базальтами (нефелиновыми, лейцитовыми, анальцимовыми) при обязательном содержании в них плагиоклаза. Структура всех этих пород порфировая (рис. 86).
Фельдшпатоидные мафитовые и ультрамафитовые породы

Лейцитовые вулканиты известны в настоящее время на всех континентах, а не только в Римской вулканической провинции, как думали раньше: в районах Лейцит-Хилс (штат Вайоминг, США) и Кимберли (Австралия), на о. Сулавеси, в Антарктиде, в некоторых районах Африки, прилегающих к Западно-Африканскому рифту, и т, д. Среди лейцитовых вулканитов выделяют лейцитовые тефриты, лейцитовые базаниты, лейцитофиры и фонолиты, а также бесплагиоклазовые лейцититы (леймафиты). Все эти породы иногда встречаются в ассоциации с кальсилитсодержащими вулканитами, с которыми они связаны постепенными переходами.
В штуфах лейцитовых лав Везувия (Римская вулканическая провинция) видны идиоморфные кристаллы лейцита, более крупные из которых принадлежат к первой генерации и в шлифе обнаруживают специфическое полисинтетическое двойникование. Этого не наблюдается в мелких кристаллах второй генерации, включающих мельчайшие зерна стекла и группирующихся по три или четыре вокруг «точек» проекции тройной и четверной оси симметрии. Этот уникальный лейцитовый вулканит Г. Вашингтон в 1920 г. назвал италитом. В агломератовых лавах Албанских гор он встречается в виде глыб, сложенных преимущественно крупными идиоморфными вкрапленниками лейцита, сцементированными измененным стеклом.
В Кимберли (Австралия) в италитах (леймафитах) дополнительно присутствует флогопит; иногда он составляет 1/4 породы, в других разновидностях австралийского италита наряду с флогопитом присутствует либо редкий марганцевый амфибол, либо призматический пироксен и псевдоморфозы оливина (оливиновый лейцитит или оливиновый леймафит). Особенность магмы, давшей такие вулканиты, — высокое содержание титана, входящего главным образом в состав слюд и рутила, содержащего его в количестве до 6%.
Ультрамафитовые кальсилитсодержащие вулканиты имеют ультрамафический состав и известны лишь в двух районах Африки. Характерным для этих пород является разнообразие входящих в них недосыщенных минералов. Известны следующие их разновидности.
Mафурит (калмафит) состоит из небольших вкрапленников оливина и зеленого авгита, погруженных в основной массе, состоящей из авгита, многочисленных зерен перовскита и кальсилита. Катукгит [по назв. вулкана Kaтунга в Уганде, Африка], состоит из кальсилита, мелилита, оливина, перовскита, титаномагнетита и интерстиционного стекла. Угапдит [по области Уганда в Африке) — катунгит, содержащий в своем химическом составе несколько больше кремнезема, вместо кальсилита содержащий лейцит, а вместо мелилита — авгит.
В Заире (Африка) известны кальсилитсодержащие вулканиты, аналогичные катунгитам, но в отличие от последних в них устанавливается ассоциация нефелина с кальсилитом, образующая гломеропорфировые скопления вкрапленников. В этих вулканитах имеется обратная зависимость между содержанием KAlSiO4 в нефелине и количеством лейцита: при малом содержании последнего минерала нефелины обогащаются калием, и наоборот.
К нефелинсодержащим вулканитам относятся, кроме сравнительно часто встречающихся нефелиновых тефритов и базанитов, более редкие породы — безоливиновые и оливиновые нефелиниты (немафиты).
Hефелинит (немафит) содержит две генерации идиоморфного нефелина. Нефелин второй генерации иногда образует труднодиагностируемые неправильные выделения, заполняющие межминеральные пространства. Мафические минералы — титанавгит, образующий крупные кристаллы с бледно-зелеными внешними зонами, и четко пойкилитовый флогопит. Из акцессорных минералов ведущим является поздно выделившийся сфен, образующий идиоморфные зерна и неправильные выделения с пойкилитическими включениями микролитов, главным образом нефелина. Базанитоид — это нефелиновый базанит, в котором стекло имеет нефелинитовый состав.
Мелилитсодержащим вулканитам свойственно содержание мелилита в значительных количествах, иногда до 40% их объема. Подобно фельдшпатоидам, мелилит является минералом, заменяющим полевой шпат, в данном случае плагиоклаз.
Tурьяит [по назв. Турьего мыса на Кольском полуострове] — порфировая горная порода, состоящая из микроскопически различимых кристаллов титанистого биотита, погруженных в мелилитовой основной массе, и значительного количества нефелина. Главные акцессорные минералы — апатит, магнетит, перовскит, иногда оливин и меланит (гранат). Обычный минерал турьяита — кальцит, имеющий важное значение для установления генезиса этих горных пород.
Окаит [по назв. горы Ока в Квебеке, Канада; Стенсфильд, 1923 г.] впервые был встречен в вулканическом штоке. По минеральному составу близок турьяиту, отличаясь от последнего меньшим количеством биотита; высоким (1/2 объема породы) содержанием мелилита; из фельдшпатоидов присутствием гаюина (вместо нефелина в турьяите). Несмотря на гипабиссальное залегание окаита, зернистость его изменяется от тонкой до крупной. Отмечаются переходы от гаюиновых окаитов к нефелиновым разновидностям, т. е. к турьяитам. Присутствуют магнетит, перовскит, кальцит, апатит.
Базанит анальцимовый близок нефелиновому базаниту с той разницей, что в нем вместо нефелина содержится анальцим. Минеральный состав: оливин, пироксен, основной плагиоклаз, анальцим и акцессории. Подобную минеральную ассоциацию обнаруживают и эссекситы из Шотландии, являющиеся крупнозернистыми аналогами анальцимовых базальтов.
Для понимания генезиса мелилитсодержащих пород интересен тот факт, что в районе Скоут-Хилл близ Белфаста (Ирландия) третичные долериты внедрены в толщу писчего мела с образованием штока. В полосе контакта этих горных пород образованы нефелин и мелилит.
Наблюдаемые в природе явления подтверждают экспериментальные исследования. Оказалось, что при добавлении карбоната кальция в расплавленный базальт выкристаллизовывается мелилит. Кроме того, при высоких температурах в результате взаимодействия нефелина и авгита, проходя промежуточную монтичеллитовую стадию, образуются оливин и мелилит.
Петрохимия. Для петрохимической характеристики фельдшпатоидных мафитовых (щелочных габброидных) пород ниже приводятся средние химические составы и числовые характеристики трех их типов в следующей последовательности: I —эссексит, II — мончикит, III — тералит.
Фельдшпатоидные мафитовые и ультрамафитовые породы

Из приведенных числовых характеристик видно, что величина а у этих пород та же, что у гранитов и сиенитов; что касается характеристик b и s, то они отвечают габбро и еще более основным горным породам. Из дополнительных характеристик относительно высокую величину имеет c', в основном за счет m' и частью f'. В отношении щелочей довольно четко разграничиваются натриевые и калиевые ряды. Довольно значительное колебание параметров числовых характеристик рассматриваемых горных пород обусловлено изменчивостью их минерального состава.
Средние химические составы и числовые характеристики некоторых жильных пород следующие (I — эссексит-диабаз, II — тешенит и III —кринанит):
Фельдшпатоидные мафитовые и ультрамафитовые породы

В этих породах с уменьшением параметра b растет а и убывает с. В частности, по сравнению с кринанитом в тешените и эссексит-диабазе параметры b и с меньше. По химическому составу тешенит более близок эссекситу.
Ниже приводится средний химический состав и числовые характеристики некоторых фельдшпатоидных мафитовых вулканитов (I — трахибазальт, II — базанит, III — лейцитовый базальт; IV — лейцитит, V — нефелиновый базальт, VI — нефелинит, VII — мелилитовый базальт).
Фельдшпатоидные мафитовые и ультрамафитовые породы

Сравнение данных числовых характеристик с таковыми для интрузивных щелочных габброидов показывает на их соответствие. Здесь также обнаруживаются высокие значения а и b и низкие с и s.