10.5. Генезис гипербазитов

Появление ультраосновных пород в земной коре определяется следующими процессами.

1. Ультраосновная магма, образованная полным или частичным плавлением мантии, внедряется в земную кору. В образовавшемся расплаве на низких уровнях земной коры происходит магматическая дифференциация, вызывающая образование полосчатых пород и рудных тел. Последующие тектонические движения в складчатых поясах и островных дугах могут привести к повторным внедрениям в более высокие горизонты почти полностью консолидированного ультрамафического материала. В химическом отношении этот тип (существенно дунитовый) характеризуется высоким отношением MgO/SiO₂ и низким содержанием Al₂O₃ b CaО.

2. Мантийный материал под действием тектонических сил в твердом состоянии без предварительного плавления размещается в земной коре. Тела такого типа развиты в океанических областях (остров св. Павла в Атлантическом океане и остров Пуэрто-Рико в Тихом океане).

3. Частичное плавление в мантии приводит к формированию основных расплавов. При их гравитационной дифференциации в спокойной тектонической обстановке образуются псевдостратифицированные тела с чередованием ультраосновных и основных разновидностей. Химический состав пород этого типа характеризуется боле низким, по сравнению с предыдущим типом, отношением MgO/SiO₂и повышенным содержанием Al₂O₃ и CaO.

4. Кимберлиты представляют собой смесь мантийных твердых пород, вынесенных газами и не проходивших плавления и летучих компонентов, представленных H₂O, CO₂, Na, K.

Лекция 11. Базиты (мафиты, группа габбро-базальтов)

Группа габбро-базальтов представлена, главным образом, эффузивными породами – базальтами, которые превышают по объему в 5 раз все остальные экструзивные породы, а вместе с пироксеновыми андезитами – в 50 раз. Широко распространены также гипабиссальные породы (диабаза, долериты), а интрузивные представители встречаются значительно реже. По содержанию SiO₂ (44-53%) – это основные породы. Для них характерно высокое содержание CaO (10,5-11,5%), Fe₂O₃+FeO (10,5-12,0%), MgO (6,5-8,5%), небольшое содержание Na₂O (до 2,5%) и малое количество K₂O (~1%).

Для пород этой группы характерно присутствие основного плагиоклаза и приблизительно равное с ним количество цветных минералов. Основная магма менее вязкая, чем кислая и легко кристаллизуется, образовывая полнокристаллические структуры даже у эффузивных пород, что порой делает трудным определение условий образования пород. Мафиты геологически и петрографически связаны постепенными переходами с породами группы перидотитов, диоритов-андезитов, сиенитов-трахитов и щелочных габброидов.

11.1. Интрузивные породы

Интрузивные породы группы имеют равномерно- крупно- и среднезернистую структуру и состоят из основного плагиоклаза и фемических минералов. В зависимости от состава фемического компонента выделяются следующие главные типы.

1. Нормальное габбро, состоящее из 53% лабрадора (№ 50-70) и 47% моноклинного пироксена (диаллага, диопсида, реже авгита); в лейкократовых разностях пироксена может быть 20-30%, а в меланократовых – до 70%; в эвкритах находится более основной плагиоклаз (№ до 80-90).

2. Норит, состоящий из основного плагиоклаза (№ 60-70) и ромбического пироксена (энстатита, бронзита или гиперстена).

3. Троктолит, состоящий из основного плагиоклаза (№ 70-90) и оливина, количество которого может быть менее 50%.

4. Анортозит (лабрадорит), представляющий мономинеральную породу, состоящую из основного плагиоклаза (№ 50-90) и иногда содержащую менее 10-15% пироксена.

5. Роговообманковое габбро, состоящее из лабрадора, роговой обманки (часто бурой) и остатков моноклинного пироксена.

6. Выделяются еще промежуточные типы, к которым относятся: а) оливиновое габбро, породообразующими минералами которого являются в порядке убывания плагиоклаз, моноклинный пироксен, оливин; б) оливиновый норит (плагиоклаз, ромбический пироксен, оливин); в) габбро-норит (плагиоклаз, ромбический и моноклинный пироксены); г) оливиновый габбро-норит (плагиоклаз, оливин, ромбический и моноклинный пироксен); д) оливиновый анортозит (плагиоклаз и 5-10% оливина).

Породообразующие минералы интрузивных пород описываемой группы имеют следующие особенности. Плагиоклаз обычно незональный и часто окрашен в темно-серый цвет вследствие микроскопических включений титаномагнетита. Моноклинный пироксен представлен чаще всего диаллагом. Иногда в диаллаге присутствуют вростки ромбического пироксена и в некоторых случаях вокруг его зерен наблюдается кайма бурой роговой обманки. Ромбический пироксен нередко развивается в виде каемок на зернах оливина. Роговая обманка чаще всего бурая. В ней часто сохраняются остатки моноклинного пироксена, свидетельствующие об образовании роговой обманки за счет реакции между пироксеном и магмой. Зерна оливина округлые и заключены в оболочку ромбического пироксена. По времени образования оливин занимает первое место.

Второстепенные минералы представлены биотитом, калиевым полевым шпатом, кварцем. В отличие от оливина эти минералы образовались в конечные стадии кристаллизации породы из расплава, обогащенного летучими компонентами. Акцессорные минералы в интрузивных породах группы габбро-базальтов обычно такие: апатит, магнетит, ильменит, шпинель, иногда пирротин, хромит. Апатит может быть в довольно крупных зернах. Скопления акцессорных минералов в некоторых частях интрузий представляют месторождения полезных ископаемых. Вторичные минералы представлены соссюритом (смесь мелких зерен цоизита, альбита, серицита, кальцита) и цоизитом, образующимися по плагиоклазу, актинолитом (уралитом), образующимся по диаллагу и серпентином (по ромбическому пироксену и оливину). Соссюритизация плагиоклаза и уралитизация диаллага могут проявляться так сильно, что образуются, соответственно, «соссюритовое габбро» и «уралитовое габбро».

Структура у интрузивных пород группы габбровая, габбро-офитовая и венцовая (в троктолитах, оливиновых норитах и оливиновых габбро-норитах). Встречается пойкилитовая (в норитах) и сидеронитовая структуры. Главная особенность структуры интрузивных пород – изометрическая форма зерен плагиоклаза и равная степень идиоморфизма плагиоклаза и цветного минерала. Такая структура образуется вследствие одновременной кристаллизации плагиоклаза и пироксена из расплава, имеющего эвтектический состав. В лейкократовых разностях плагиоклаз более идиоморфный, чем пироксен, а в меланократовых – менее идиоморфный. Объясняется это тем, что такие породы кристаллизуются из расплавов, отличающихся от эвтектических большим или меньшим содержанием плагиоклаза. И в соответствии с этим из них начинают кристаллизоваться первыми или плагиоклазы или пироксены. Текстуры интрузивных пород большей частью массивные, но характерны также полосчатые и шаровые.

Интрузивные породы группы геологически и петрографически могут переходить в перидотиты через меланократовые разности, в диориты через габбро-диориты, в сиениты через габбро-сиениты, в диабазы через габбро-диабазы.