4.2. Номенклатура пород
Согласно общепринятым правилам, каждый петрографический вид в систематике должен иметь свое строго определенное название, установленное по граничным признакам и классификационным диаграммам. Рекомендуется использовать название видов из списка приведенных в Петрографическом кодексе [Петрографический кодекс…, 2009, приложения 1-3] Допускается использовать для переходных видов сложное название, составленное в усеченной форме из названий двух определяющих видов (например: не монцонит-диорит, а монцодиорит; не андезито-базальт, а андезибазальт). Несокращаемое название вида габбро, входит в составные названия промежуточного вида полностью, но без дефиса (не габбро-норит, а габбронорит).
В целях ликвидации двойственности в обозначениях кайнотипных (молодых, неизмененных) и палеотипных (древних, измененных) вулканических пород, петрографическим кодексом рекомендуется использовать только единую «кайнотипную» номенклатуру (например, не диабаз, а долерит и т.д.). Для метаморфизованных вулканических пород следует употреблять более определенные видовые названия: метабазальт, метадацит и т.д.
|
Рисунок 4. Диаграмма сумма щелочей – кремнезем (TAS) для химической классификации магматических вулканических горных пород. |
4.3. Методологические подходы к классификации магматических горных пород, использование графических методов – диаграмм
В целях упрощения процесса классификации и наглядного представления полученных результатов в петрографической практике используются графические методы представления информации - классификационные диаграммы. Наиболее распространенными являются бинарные (двойные) и тройные диаграммы.
С бинарными диаграммами все знакомы со школьной скамьи. Они представляют собой оси координатной проекции, нанесенные на плоскость. Координаты точки, характеризующей состав породы, определяются по проходящим через нее перпендикулярам на оси абсцисс и ординат. Типичным примером подобных диаграмм является TAS-диаграмма (см. рис.4).
Тройные классификационные диаграммы строятся на базе равностороннего треугольника, где каждая из вершин соответствует определенному минералу или ассоциации минералов (рис.5а,б). Сумма содержаний трех компонентов приравнивается к 100%. Например, исследуемая горная порода состоит из: оливина (Ol) – 40%, ромбического (орто-) пироксена (Opx) – 30%, моноклинного (клино-) пироксена (Cpx) - 20% и рудного минерала (R) – 10%. Так как сумма интересующих нас минералов (Ol, Opx и Cpx) равна 90%, то пересчитанные объемы будут следующие:
оливин – (100 х 40)/90 = 44,5 %;
ортопироксен – (100 х 30)/90 = 33,3 %;
клинопироксен – (100 х 20)/90 = 22,2 %.
Полученные содержания минералов наносятся на тройную диаграмму с использованием следующих принципов. В каждой вершине треугольника содержание соответствующего вершине компонента равно 100%, а на противоположном вершине основании 0%. Например, в вершине Ol – содержание оливина равняется 100%, а содержание в любой точке отрезка основания треугольника Opx-Cpx – 0% (рис. 5а). Если разделить отрезки сторон треугольника Ol-Opx и Ol-Cpx пополам и соединить полученные точки отрезком, то любая точка на нем будет соответствовать 50% содержанию оливина и т.д. Чем выше вариационная точка породы приближается к определенной вершине треугольника, тем большее содержание компонента в породе. Для компонента Opx максимальное значение будет располагаться в соответствующей вершине, а минимальное – нулевое значение на противоположной стороне треугольника.
Возможна и обратная задача - наиболее наглядно определение состава пород на треугольных диаграммах производится с помощью реальных или мысленно проведенных параллельных сторонам треугольника линий через исследуемую точку А, отвечающую составу конкретной приведенной выше породы (см. рис. 5б).
|
Рисунок 5. Построение треугольных (барицентрических) диаграмм. Точка А на диаграмме Б имеет координаты Ol-44,5%; Opx-33,3%; Cpx-22,2%.
Более общей для классификации магматических плутонических горных пород является диаграмма QAPF, представленная сдвоенными треугольными диаграммами (рис. 6). Для классификации используются следующие модальные минералы и минеральные группы:
Q – кварц, тридимит, кристобалит;
А – щелочные полевые шпаты (ортоклаз, микроклин, пертит, анортоклаз, санидин, альбит (An0-5);
P – плагиоклаз (An5-100) и скаполит;
F – фельдшпатоиды или фоиды (нефелин, лейцит, кальсилит, псевдолейцит, содалит, нозеан, гаюин, канкринит, анальцим и т.д.);
М – мафические и близкие к ним минералы (слюды, амфиболы, пироксены, оливин, рудные, акцессорные минералы (например, циркон, апатит, титанит и т.д.), эпидот, алланит, гранат, мелилит, монтичеллит, первичный карбонат и т.д).
Сумма Q+A+P+F+M приравнивается к 100%, при этом не может быть больше четырех ненулевых значений, т.к. минералы в группах Q и F взаимно несовместимы.
|
|
Рисунок 6. Классификация и номенклатура плутонических пород по модальным содержаниям минералов на диаграмме QAPF. Поля на диаграмме – 1а-кварцолит (силексит); 1б-богатые кварцем гранитоиды; 2-щелочнополевошпатовый гранит (аляскит при М<10); 3-гранит, 3а-адамеллит, 3б-кварцевый монцонит; 4-гранодиорит; 5-тоналит, трондьемит, плагиогранит; 6-щелочнополевошпатовый сиенит, 6'-кварцевый щелочнополевошпатовый сиенит, 6''-фоидсодержащий щелочнополевошпатовый сиенит; 7-сиенит, 7'-кварцевый сиенит, 7''-фоидсодержащий сиенит; 8-монцонит, 8'-кварцевый монцонит, 8''-фоидсодержащий монцонит; 9-монцодиорит и монцогаббро, 9'-кварцевые монцодиорит и монцогаббро, 9''-фоидсодержащие монцодиорит и монцогаббро; 10-диорит, габбро, анортозит, долерит, 10'-кварцевые диорит, габбро, анортозит, долерит, 10''-фоидсодержащие диорит, габбро, анортозит, долерит; 11-фоид-сиенит (нефелиновый сиенит); 12-фоид-монцосиенит (миаскит); 13-фоид-монцодиорит и фоид-монцогаббро; 14-фоид-диорит и фоид-габбро (тералит и тешенит); 15-фоидолит.
Породы с М' менее 90% классифицируются по диаграмме QAPF в соответствии с содержанием салических компонентов, породы с М' равным 90-100% - согласно содержанию мафических компонентов в отдельных тройных классификационных диаграммах (рис. 7-11).
Ультраосновные породы классифицируются согласно содержанию в них – оливина, ромбического и моноклинного пироксенов, а также роговой обманки (горнблендита – Hbl). Сумма трех главных минералов приравнивается к 100%, в затем вычисляются процентные содержания отдельных минералов. На равностороннем треугольнике, в вершинах которого располагаются точки, соответствующие содержанию 100% данного минерала, а на противоположной к этой вершине стороне, содержание его равно нулю, и соответственно количество минерала возрастает в направлении вершины. Стороны треугольников можно условно разбить на отрезки по 10%, что помогает наносить точки составов пород.
Так, на классификационном треугольнике Ol-Opx-Cpx (рис.7) породы с содержанием оливина 90-100% попадают в поле семейства дунитов-оливинитов, а с содержанием оливина 90-40% в поле семейства перидотитов. В зависимости от содержания в них пироксенов, они подразделяются на виды: гарцбургит (не более 5% клинопироксена), верлит (не более 5% ортопироксена) и лерцолит (содержание более 5% клино- и ортопироксена). Таким же образом различаются петрографические виды семейства пироксенитов. Для роговообманковых разновидностей ультрамафитовых пород используется дополнительный треугольник (рис.8), где на вершинах располагаются оливин (Ol), ромбический + моноклинный пироксены (Prx) и роговая обманка (Hbl).
|
Рисунок 7. Классификация ультраосновных пород по содержанию оливина, орто- и клинопироксенов. |
Классификация основных пород строится на сочетании главных минералов (рис.9): плагиоклаза (Pl с An50-90), ортопироксена, клинопироксена. Для оливиновых и роговообманковых(Hbl) габброидов используются дополнительные треугольники (рис.10,11).
|
Рисунок 8. Классификация ультраосновных пород по содержанию оливина, пироксенов и роговой обманки. |
Для классификации гранитоидов и фельдшпатоидных пород используется сдвоенный треугольник QAPF (рис.6) Эта диаграмма используется для пород, содержащих мафитовые минералы менее 90%.
|
Рисунок 9. Классификация основных пород по содержанию плагиоклаза, орто- и клинопироксенов. |
|
Рисунок 10. Классификация основных пород по содержанию плагиоклаза, пироксенов и оливина. |
Щелочные породы содержат фельдшпатоиды (фоиды), щелочные пироксены или щелочные амфиболы. Фельдшпатоидные породы представлены на треугольнике APF (рис.7). В геологической практике также применяется диаграмма (рис.12), в которой учитываются нефелин, мафитовые минералы (эгирин, щелочные амфиболы, биотит), щелочные полевые шпаты (калиевые полевые шпаты и альбит). На этой диаграмме четко определяются три группы щелочных плутонических пород:
1) безполевошпатовые фельдшпатоидные породы (ряд уртит, мельтейгит-ийолит-якупирангит);
2) щелочные габброиды;
3) щелочные фельдшпатоидные сиениты (ювиты, фельдшпатоидные сиениты).
|
Рисунок 11. Классификация основных пород по содержанию плагиоклаза, пироксенов и роговой обманки.
|
Рисунок 12. Классификация щелочных пород по содержанию нефелина, полевых шпатов и темноцветных минералов.
Для освоения данного раздела петрографии приводится упрощенная таблица классификации и номенклатуры магматических горных пород (табл.2). Данная схематичная таблица поможет начинающему усвоить основы классификации, запомнить главные петрографические виды пород, их ведущий минеральный парагенезис и твердо ориентироваться в многообразии магматических пород.
Таблица 2.
Главные виды магматических пород нормального щелочного подотряда
Отряд и главные минералы |
Класс |
||
Плутонический |
Гипабиссальный |
Вулканический |
|
Ультраосновные (оливин, орто- и клинопироксены, роговая обманка) |
оливинит, дунит, гр. перидотитов, гр. пироксенитов, горнблендит |
кимберлит |
меймечит, коматиит, пикрит |
Основные (основной плагиоклаз, орто- и клино-пироксены) |
анортозит, габбро, норит, габбронорит, троктолит |
долерит |
базальт |
Средние (средний плагиоклаз, роговая обманка, калиевый полевой шпат) |
диорит, сиенит |
лампрофиры, аплиты, пегматиты |
андезит, трахит |
Кислые (кислый плагиоклаз, калиевый полевой шпат, слюды, кварц) |
гранодиорит, плагиогранит, гранит, лейкогранит |
порфиры, аплиты, пегматиты |
дацит, риодацит, риолит |
Разделение на толеитовые и известково-щелочные? (далее по тексту есть такое разделение)