Тема 4. Група перидотітів-пікритів (ультраосновних порід) та група нефелінового сієніту-фоноліту (ультралужних порід).

Розповсюдження, геолого-структурні умови формування, форми залягання, текстурно-структурні особливісти та речовиний склад ультраосновних та ультролужних порід. Номенклатура плутонічних, субвулканічних та ефузивних порід групи. Характеристика дунітів, перидотитів, пікритів, кімберлітів. Характеристика польовошпатових та беспольовошпатових ультралужних порід нефелінових сієнітів, ійолітів, фонолітів, нефелінітів

Характеристика пород группы перидотитов и пикритовых порфиритов (ультраосновных пород)

Наиболее широко распространенные ультраосновные породы обогащены магнием и сложены преимущественно оливином и продуктами его гидратации – минералами группы серпентина. Соответственно они называются перидотитами и серпентинитами. Последние являются эпипородами, когда первичные перидотиты замещены серпентином более чем на 80%.

Перидотиты по структурным признакам и способу формирования классифицируются, как плутонические породы. Значительно реже встречаются их субвулканические и вулканические аналоги пикритовые порфириты, приуроченные к раннедокембрийским «зеленокаменным поясам».

Распространение перидотитов

Перидотиты имеют небольшое распространение, составляют около 0,4% от всех магматических пород.

Крупные тела перидотитов типичны для двух тектонических обстановок:

1. В расслоенных континентальных базитовых плутонах (Бушвельдский (ЮАР) и Стиллуотерский (Монтана) комплексы), они слагают нижние (базальные) слои, постепенно переходящие выше по разрезу в пироксениты и габбро;

2. В подвижных геосинклинальных поясах (Альпийский складчатый пояс, Урал, Аппалачи, в молодых складчатых поясах) они образуют линзовидные и вытянутые пластообразные тела и обычно в значительной степени серпентинизированы. Они носят название «Альпинотипные». Предполагается, что ультраосновные породы широко распространены в нижних частях океанической коры, и, возможно, «Альпинотипные» гипербазиты представляют собой фрагменты нижних частей океанической коры, тектонически перемещенные в твердом состоянии в места их современного залегания в подвижных поясах. В отдельных случаях они образуют базальные слои офиолитовых комплексов, в которых снизу вверх наблюдается последовательность: перидотиты (серпентиниты), спилитовые диабазы и диабазы, глубоководные радиоляриевые кремни.

Петрографические особенности и номенклатура перидотитов

Среди перидотитов различают несколько разновидностей по преобладанию того или иного минерала помимо магнезиального оливина.

Все перидотиты полнокристаллические преимущественно средне- и крупнозернистые породы. Оливин иногда остается совершенно свежим, но обычно серпентинизирован. В большинстве перидотитов второе место после оливина принадлежит пироксенам, обычно энстатиту, бронзиту и диопсидовому авгиту. Однако во многих перидотитах второе место по содержанию занимает кальциевый плагиоклаз,присутствующий в небольших количествах. Хорошо известны также роговообманковые, биотитовые и гранатсодержащие перидотиты.

В зависимости от содержания двух главных минералов (оливина и пироксена) Б. М. Куплетский в 1930 г. выделил: оливин, % пироксен, %

Оливиниты (дуниты) 100-85 0-15

Пироксеновые оливиниты 85-70 15-30

Перидотиты 70-30 30-70

Оливиновые пироксениты 30-10 70-90

Пироксениты до 10 90-100

Дуниты почти мономинеральные оливиновые породы. Помимо оливина в них присутствует хромит, в единичных зернах хромовый диопсид и энстатит.

Перидотиты в зависимости от характера пироксенов делятся на три разновидности, связанные друг с другом постепенными переходами.

Верлиты – довольно редкая порода, сложенная оливином и диопсидовым пироксеном (диалагом), наиболее часто в соотношении 3:1. В небольших количествах представлены энстатит, хромит, роговая обманка.

Наиболее широко распространены гарцбургиты, сложенные почти исключительно магнезиальным оливином и ортопироксенами (энстатитом и бронзитом). В ортопироксенах всегда присутствуют тонкие пластинчатые вростки распада, представленные клинопироксенами. Акцессорные минералы: хромит, ильменит.

Перидотиты с примерно равным содержанием ортопироксенов и диопсидового авгита называют лерцолитами. В них иногда присутствуют акцессорный магнезиальный гранат.

Вебстериты – преимущественно пироксеновые породы, сложенные в разных количествах орто- и клинопироксенами.

Для всех типов перидотитов характерна вторичная минерализация – серпентин, тальк, актинолит, карбонаты.

Роговообманковые перидотиты (горнблендиты) встречаются гораздо реже пироксеновых. Для них характерны крупные кристаллы роговой обманки обычно пятнистой окраски от бледно-зеленой до буроватой. Такие кристаллы включают зерна орто- или клинопироксена. В качестве второстепенных минералов встречаются бледноокрашенный флогопит, кальциевый плагиоклаз. Акцессорные минералы представлены магнетитом, пирротином, зеленой шпинелью, апатитом.

Плагиоклазовые перидотиты встречаются в верхних частях ультраосновных раслоенных массивов, постепенно переходят в оливиновое габбро. То есть они характерны для переходных зон, в которых оливин сочетается с подчиненным количеством кальциевого плагиоклаза (An – до 85%).

Гранатовые перидотиты – редкая, но генетически интересная разновидность, в которой среди главных минералов, наряду с оливином и пироксеном, присутствует гранат. Сохранение ассоциации оливин + пироп и появление гранатовых перидотитов на земной поверхности свидетельствуют о быстром их перемещении из глубинных частей верхней мантии, так как эта ассоциация устойчива в условиях высоких температур и давлений, стабильных на глубинах более 60 км.

Гипербазиты имеют темно-серую, зеленоватую, зеленовато-серую, иногда черную окраску. Структуры от панидиоморфнозернистой до аллотриоморфнозернистой. Серпентиниты имеют петельчатую структуру. В рудных зонах распространены сидеронитовые структуры. Текстуры – однородные, директивные, брекчиевидные.

Гипабиссальные, дайковые и эффузивные разновидности

Главными представителями данных фаций являются пикриты (пикритовые порфириты), меймечиты, коматииты и кимберлиты. Все эти породы распространены незначительно.

Пикриты состоят из оливина, часто замещенного серпентином, авгита и титан-авгита. Эти минералы нередко образуют порфировые вкрапленники. Второстепенными минералами являются роговая обманка, биотит, плагиоклаз. Акцесссорные минералы: магнетит, апатит. Основная масса представлена теми же минералами микрозернистой структуры и измененным вулканическим стеклом. Для пикритовых порфиритов характерны сильные вторичные изменения.

Меймечиты –эффузивные представители пород группы перидотитов. Содержит вкрапленность оливина (до 50%), реже авгита и рудного минерала. Могут присутствовать биотит, хромит,апатит. По вулканическому стеклу отмечается сильные вторичные изменения: серпентин, хлорит, кальцит. Текстура миндалекаменная и флюидальная.

Коматииты – вулканические породы, детально задокументированные в виде лавовых потоков, иногда изливавшихся на морское дно, а также в виде маломощных силлов. У некоторых наблюдается подушечная текстура. Очень характерно девитрифицированное стекло. Структура спинифекс – скопления крестообразных пересекающихся блоков тесно сближенных субпараллельных пластинок и табличек магнезиального оливина во многих случаях представляющих собой скелетные кристаллы.

Кимберлиты – являются своеобразными туфами пикритовых порфиритов. Темноокрашенные породы серой и зеленовато-серой окраски, текстура брекчиевидная. Главные минералы: оливин, флогопит, бронзит, перовскит. Акцессорные – пироп, апатит, ильменит. Присутствуют обломки гипербазитов и эклогитов, а также других окружающих пород: песчаники, известняки, граниты и др. Вторичные минералы: серпентин, карбонаты, хлорит. Интенсивно выветрелые кимберлиты приобретают синеватую или желтую окраску (синяя, желтая земля). С ними связаны месторождения алмазов. Чаще всего слагают трубки взрыва, диатремы, реже дайки.