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 пироксены 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 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.