6. Магматические породы мантийного происхождения

ны с телами гранитных и гранитоидных интрузивных пород, в том числе гиперстенсодержащих чарнокитов и гранитов рапакиви. Ман-гериты и граниты залегают либо гипсометрически выше анортози­тов, либо окружают анортозитовые массивы. При преобладании гранитов анортозиты заключены в них в виде более или менее круп­ных «плавающих» блоков.

Природа автономных анортозитов во многом остается неясной. Современные данные позволяют говорить о магматическом проис­хождении большей части этих пород. В ряде анортозитовых масси­вов откартированы закаленные краевые зоны, сложенные трокто-литами или норитами, реже габбро с признаками кристаллизации из расплава. Такие же признаки установлены для анортозитовых да­ек. Судя по характеру закаленных зон, анортозиты были образова­ны в процессе кристаллизационной дифференциации высокоизве-стковистого и высокоглиноземистого расплава, близкого по валовому составу к лейконориту. Этот расплав содержал не менее 17—19 мас.% (возможно, 21—25 мас.%) А1₂0₃ и отвечал котектиче-ской смеси плагиоклаза и цветных минералов в пропорции, пример­но равной (4—5): 1.

Зарождение богатых кальцием и алюминием магм возможно в результате частичного плавления лерцолитового мантийного суб­страта при условии, что в расплав переходит практически все коли­чество кальциевого клинопироксена и шпинели, а сами эти мине­ралы затем не выделяются из расплава и не принимают участия в кристаллизационной дифференциации. Такие условия достижи­мы в обстановке низкого давления (Р< 700-800 МПа), при котором равновесие оливин + плагиоклаз = клинопироксен + шпинель сме­щено влево. Учитывая это, можно предполагать, что при частичном плавлении мантийных диапиров на глубине 20-30 км могут зарож­даться расплавы, которые в ходе кристаллизационной дифферен­циации превращаются в анортозиты.

Гравитационное осаждение оливина, а затем и ортопироксена приводит к дальнейшему обогащению остаточного расплава плаги-оклазовым компонентом. Этому способствуют также кинетические факторы, которые вызывают более быструю кристаллизацию феми-ческих минералов по сравнению с плагиоклазом. Выделение из расплава плагиоклаза приводит к накоплению в остаточной жидко­сти железа, титана, фосфора, калия и других химических элементов, не входящих в плагиоклаз. Остаточный расплав затвердевает в ви­де мангеритов и йотунитов. Поскольку эти породы часто залегают

Часть III. Магматические горные породы (петрология)

выше анортозитов, следует полагать, что флотация кристаллов пла­гиоклаза с образованием кумулатов вблизи кровли магматических тел не играла существенной роли.

Граниты, пространственно сопряженные с анортозитами, не имеют с ними прямой генетической связи и являются продукта­ми частичного плавления сиалического корового субстрата под тепловым воздействием мантийных магматических масс. Для ком­плекса Нэйн на полуострове Лабрадор в Северной Америке описа­ны убедительные примеры смешения высокожелезистых остаточ­ных расплавов, возникших в конце затвердевания анортозитов, с гранитными магмами корового происхождения.

Таким образом, механизм формирования стратиформных и ав­тономных анортозитов обнаруживает принципиальное сходство. Те и другие породы образуются в процессе кристаллизационной дифференциации базитовых магм мантийного происхождения. Раз­личие заключается лишь в составе исходных магм. Стратиформ-ные анортозиты — это один из продуктов дифференциации обыч­ной толеитовой магмы со стандартными содержаниями Са и Аl, а автономные анортозиты образуются при дифференциации более известковистой и глиноземистой магмы. В силу не очень ясных по­ка причин именно такие магмы зарождались в большом количест­ве в протерозое.

Изучение минеральных парагенезисов автономных анортозитов и пород контактового метаморфизма показало, что анортозитовые массивы затвердевали примерно при 1000 °С на глубине 5-15 км, т.е. в обстановке относительно низкого давления (<500 МПа). Исход­ные расплавы практически не содержали воды.

Важным доказательством магматической природы анортозитов является обнаружение подобных пород на Луне. Лунные анортози­ты имеют очень древний возраст (~4 млрд лет) и относятся к числу на­иболее распространенных пород лунных материков. Появление анор­тозитов на Луне связывают с кристаллизационной дифференциацией первичного магматического океана. Высказаны предположения о су­ществовании древней континентальной коры анортозитового со­става и на Земле, однако прямые факты, подтверждающие эти пред­ставления, пока не известны. По минеральному составу и структуре лунные анортозиты отличаются от земных. Это почти мономине­ральные мелкозернистые породы, состоящие из весьма кальциево­го плагиоклаза (Аn₇₄_₁₀₀). В качестве второстепенных минералов присутствуют оливин, орто- и клинопироксен, самородное железо.

486