Билет 22. Кимберлиты и лампроиты. Алмазоносный магматизм.

Кимберлит – порода повышенной щелочности (брекчиевидные породы зеленовато-серого или голубовато-серого цвета). В последнее время различают собственно кимберлиты и кимберлитоподобные породы, или ингилиты. Образуют вулканические трубки и дайки. Алмазоносные породы. Имеют порфировую структуру с вкрапленниками оливина, иногда флогопита в тонкозернистой основной массе серпентин – карбонатного состава с флогопитом и апатитом нередко флюидальной текстуры. Нередко включает обломки алмазоносных магматических и метаморфических пород (гранатовых перидотитов, дунитов и пироксенитов, эклогитов), а так же обломки вмещающих осадочных пород. Включения залегают беспорядочно или образуют около глыб шлейфы.

Кимберлиты представляют собой субвулканические образования, слагающие на платформе воронки от десятков до нескольких сотен метров в диаметре, трубчатые тела, жилы и неправильные залежи совместно с включениями и обломками разнообразных пород. Воронки прослеживаются на большую глубину и сливаются с дайкообразными телами ультраосновных пород. Трубки приурочены к крупным разломам в кристаллическом фундаменте платформ. В Южной Африке известны силлы кимберлитов мощностью 0,9—1,2 м.

Характерна ассоциация кимберлитовых и карбонатитовых трубок.

Кимберлиты являются алмазоносными породами и распространены в Южной и Экваториальной Африке, в США, Индии, Бразилии; в России они были открыты в 1954 г. в Якутской АССР.

Лампроиты – породы с обильными вкрапленниками биотита или флогопита, оливина, диопсида, перовскита в основной массе, богатой лейцитом. К ним также относятся седриситы – породы, в которых лейцит совместно с диопсидом образует фенокристаллы. В Западной Австралии они вместе с кимберлитами образуют алмазоносные трубки, возраст которых от 20 млн. до 1.8 млрд. лет. Они содержат останцы пироповых перидотитов и эклогитов, при замещении интрузивов которых в глубинных очагах лампроитовая магма унаследовала их алмазоносность.

Комплекс алмазоносных лампроитов Западной Австралии представлен 2мя петрохимическими типами пород – оливиновым и лейцитовыми лампроитами. Это сочетание представляет собой типичную ассоциацию контрастно расщепленных (диасхистовых) пород, в которой меланократовый оливиновый лампроит может быть отнесен к лампрофирам (это богатые темноцветными минералами мелкозернистые породы, входящие в жильную свиту совместно с лейкократовыми жильными породами (аплитами и пегматитами)), а лейкократовый лейцитовый лампроит – к фельдшпатоидным аплитам.

Расщепление и расслаивание лампроитовой магмы произошло после приобретения ею алмазоносной специфики в глубинных очагах, разраставшихся за счет пироповых перидотитов и отчасти наследующих их высокобарную минерализацию. Поэтому алмазоносны оба типа лампроитов, но в меланократовых содержание алмаза более устойчиво. По-видимому, при расслоении меланократовые расплавы располагались в нижних частях магматических очагов, куда могли погружаться и кристаллы алмаза ввиду их высокой плотности.

Среди форм залегания лампроитов и кимберлитов преобладают трубки, сужающиеся книзу. Сглубиной их сечение приобретает форму сплющенного овала с переходом в дайковую форму. Отмечаются лампроитовые и кимберлитовые туфы.

Билет №23. Плутонические породы основного состава нормальной щелочности (габбро, нориты, троктолиты, анортозиты). Химический и минеральный составы.

Основные интрузивные породы нормальной щелочности представлены габбро, габбро-норитами, норитами, анортозитами, роговообманковыми габбро, оливиновыми разновидностями перечисленных пород и троктолитами. Преобладают габбро, габбро-нориты и нориты. Состоят из плагиоклаза и пироксенов, оливина или роговой обманки.

Габбро – зернистые породы серого или темно-серого цвета, состоят главным образом из основного плагиоклаза (изменяется от лабрадора до анортита) и клинопироксена (диопсид или авгит), иногда содержат оливин, роговую обманку, магнетит, ильменит, реже биотит, апатит, сфен и сульфиды. Габбро с сильножелезистым пироксеном называется феррогаббро. Нормальные габбро содержат 35 – 50% пироксена, более низкое или более высокое его содержание определяет выделение лейкократовых или меланократовых типов. Плагиоклаз в габбро образует толстые таблицы или изометричные зерна. Он обычно сдвойникован по альбитовому или более сложным законам. Кристаллы плагиоклаза не зональные; зональность проявляется в габбро, переходных к долеритам в малоглубинных интрузивах. Состав плагиоклаза меняется от лабрадора до анортита, реже встречается андезин и олигоклаз. Клинопироксен наблюдается в виде короткопризматических кристаллов или ксеноморфных по отношению к плагиоклазу зерен. Обычно это авгит с железистостью 17 – 35. В феррогаббро пироксены представлены ферроавгитом и геденбергитом. Клинопироксен иногда обрастает реакционными каймами бурой или зеленой роговой обманки. Характерные акцессорные минералы – апатит, ильменит, магнетит, реже титанит, пирротин, плеонаст, хромит, пикотит. Содержание магнетита и титаномагнетита, обычно ксеноморфных по отношению к силикатам, иногда достигает десятков процентов. Такие породы называются рудными габбро. Характерна примерно одинаковая степень идиоморфизма пироксена и плагиоклаза (габбровая структура). В гипабиссальных массивах проявляется идиоморфизм плагиоклаза по отношению к клинопироксену – офитовая структура. Офитовые габбро являются породами, переходными к долеритам. В рудных габбро обычен ксеноморфизм магнетита по отношению к плагиоклазу и пироксену – сидеронитовая структура. В оливиновом габбро содержится оливин, его железистость меняется от 12 (форстеритовые габбро) до 80 (горнолитовые габбро). Магнезиальный оливин в габбро серпентинизируется, более железистый замещается боулингитом и иддингситом. В оливиновых габбро на контактах плагиоклаза с оливином или другими железомагнезиальными или рудными минералами вокруг этих минералов образуется кайма тонких волокон зеленой роговой обманки и тремолита, к которым примешиваются шпинель и гранат. Игольчатые кристаллы ориентированы радиально по отношению к зерну, которое они окружают. Возникает венцовая, или келифитовая, структура. Меланократовые оливиновые габбро состоят из клинопироксена (авгита с железистостью 17 – 45), оливина (фаялит от 15 до 30) и основного плагиоклаза (от основного лабродора до анортита), количественные соотношения которых колеблются в широких пределах. Постоянно присутствуют титаномагнетит, биотит, роговая обманка, бронзит, зеленая шпинель. Мафические минералы образуют голокристаллические агрегаты. Между их зернами находятся плагиоклаз и рудный минерал. Пироксен часто образует порфировидные выделения, сотальные минералы слагают более мелкокристаллическую ОМ. В роговообманковых габбро первичная роговая обманка чаще коричневая, образует неправильные зерна, реже идиоморфные кристаллы. Изредка встречается первичная зеленая роговая обманка. Роговая обманка в габбро часто бывает вторичной и развивается наряду с тремолитом и актинолитом, нередко замещая клинопироксен с образованием псевдоморфоз (уралита). В роговообманковых габбро плагиоклаз может иметь очень основной состав (до анортита), клинопироксен может отсутствовать. В пироксен-роговообманковых габбро клинопироксен представлен авгитом или диопсид-геденбергитом с железистостью 20 – 35. Рудные минералы в оливиновых и роговообманковых габбро образуют ксеноморфные выделения, реже находятся в виде каплевидных включений в силикатах. Вокруг них развиваются каемки амфибола или биотита. Роговообманковым габбро свойственна габбровая или подобие офитовой структуры, когда таблички плагиоклаза проявляют идиоморфизм по отношению к роговой обманке.

Нориты – полнокристаллические породы серовато-коричневатого цвета, состоящие из плагиоклаза (от лабрадора до битовнита) и ортопироксена (бронзит – гиперстен), иногда содержат клинопироксен (авгит, диопсид-авгит), оливин, кварц, биотит и рудные минералы (ильменит, магнетит, сульфиды). Плагиоклаз образует изометричные зерна или вытянутые таблички, зональность в кристаллах обычно отсутствует или проявляется слабо в виде узких фестончатых каемок. Состав плагиоклаза основной и варьирует от лабрадора до битовнита. Ортопироксены представлены бронзитом (железистость 17 – 30) и гиперстеном (железистость 30 – 40), образует округлые или неправильные зерна. Встречается авгит или диопсид-авгит в виде ксеноморфных кристаллов в интерстициях между плагиоклазом и ортопироксеном. Оливин в норитах более редкий минерал, представляет наиболее ранние выделения идиоморфных или округлых кристаллов, нередко обрастающих клинопироксеном.

Габбро-нориты состоят из плагиоклаза (от андезин-лабрадора до битовнита), ортопироксена, клинопироксена, иногда содержат оливин, биотит, роговую обманку, титаномагнетит, магнетит, кварц, апатит и сульфиды. В порфировидных выделениях плагиоклазов обычна прямая зональность, в процессе вторичных изменений ядро таких кристаллов соссюритизировано интенсивнее, чем края. Пироксены большей частью ксеноморфны по отношению к плагиоклазу, содержат тонкие пластинчатые вростки магнетита, окружаются каймами роговой обманки. Клинопироксены (авгиты и диопсиды с железистостью 20 – 35) и гиперстен (железистость 35 – 40) – обычные минералы габбро-норитов. В гипабиссальных офитовых разновидностях встречается пижонит, распадающийся на авгит и гиперстен в характерных взаимных прорастаниях (структура распада твердого раствора). Роговая обманка (железистость 40 – 45) коричневая или зеленая, образует реакционные каймы вокруг зерен пироксена или рудного минерала. Биотит с железистостью 50 – 60 развивается также реакционно вокруг пироксена, роговой обманки или рудного минерала. Встречается оливин (железистость 24 – 65) в виде округлых или гипидиоморфных зерен. Кварц обычно отсутствует, нов расслоенных массивах известны кварцевые габбро-нориты с кварцем в интерстициях между зернами плагиоклаза и пироксена. Титаномагнетит развит в промежутках (сидеронитовые выделения) или имеет идиоморфные очертания и включен в зерна силикатов. Апатит распространен незначительно, заключен внутри крупных зерен плагиоклаза и пироксена. Остальные акцессорные минералы присутствуют в переменных количествах (от единичных кристаллов до 4 – 5%, реже образуют скопления). Характеризуются офитовой и габбро-офитовой структурами. Распространена также сидеронитовая структура, реже встречается келифитовая и типичная габбровая.

Троктолиты в большинстве лейкократовые, состоят из плагиоклаза (близок к анортиту) и оливина (железистость 20 – 50), содержат клино- и ортопироксен, роговую обманку, биотит, титаномагнетит, зеленую шпинель, магнетит, ильменит, апатит, сульфиды. Они связаны переходами с магнетитовыми и титаномагнетитовыми оливинитами и с анортозитами. Вокруг оливина на границе с плагиоклазом характерно образование широких келифитовых каемок, состоящих из бронзита, клинопироксена, бледно-зеленого амфибола с вростками зеленой шпинели и титаномагнетита. Иногда келифитовые каймы имеют зональное строение. Структура троктолитов близка к габбровой в сочетании с келифитовой. Титаномагнетитовые разности имеют сидеронитовую структуру.

Анортозиты – ультралейкократовые породы средне- до гигантозернистой структуры, состоят из плагиоклаза (лабрадор – анортит), содержат пироксены (до 15%), оливины, ильменит, титаномагнетит, рутил, апатит. Плагиоклазы обычно содержат закономерно ориентированные мельчайшие пластинки ильменита, гематита, иголочки рутила, возможно шпинель, также встречаются антипертитовые вростки КПШ. Пироксены образуют ксеноморфные кристаллы гиперстена и феррогиперстена (их железистость 32 – 55). В ортопироксене содержатся вростки авгита. Анортозиты схематически подразделяются на стратиформные (слагают пластовые залежи и жилы в расслоенных интрузивах) и автономные (образуют крупные самостоятельные массивы), в первых более высокое содержание кальция и более низкое содержание щелочных металлов, что отражает более основной состав слагающего их плагиоклаза (стратиформные – битовнит, автономные – лабрадор). Вторичные изменения основных интрузивных пород затрагивают как плагиоклаз, так и темноцветные минералы. Плагиоклаз подвергается соссюритизации, при этом альбит образует псевдоморфозы по первичному плагиоклазу совместно с остальными продуктами изменения. Клинопироксены замещаются волокнистым амфиболом (уралитом) с сохранением его первичной формы, иногда по нему развиваются актинолит, тремолит, хлорит и эпидот. Ортопироксены замещаются хлоритом, тальком, куммингтонитом. Оливин легко превращается в иддингсит или боулингит, частично в серпентин, при этом выделяется магнетит, который фиксирует границы зерен и трещины в них.

Полезные ископаемые представлены месторождениями железа, титана, меди, кобальта, платины, палладия.