Семейство флогопит-оливиновых пород

К данному семейству относятся как полнокристаллические по­роды плутонического облика — слюдяные перидотиты, так и хуже раскристаллизованные жильные и эффузивные породы: слюдяные пикриты, кимберлиты, оливиновые лампроиты; те и другие отли­чаются появлением среди главных минералов флогопита. Слюдя­ные перидотиты редки. Наибольший интерес представляют кимбер­литы и оливиновые лампроиты, которые иногда алмазоносны.

Кимберлит

Название породы дано по району Кимберли в Южной Африке.

Минеральный состав и микроструктура. Мелкие (< 1-2 мм) вкрап­ленники магнезиального оливина (Fo₉₀) и флогопита, в той или иной мере затронутые вторичными изменениями, погружены в тон-

Часть II. Магматические горные породы (петрография)

козернистую основную массу, в значительной степени состоящую из вторичных минералов: карбоната, серпентина, хлорита. Перво­начально основная масса кимберлитов была образована оливином и флогопитом, а также кристаллами апатита, перовскита, мелили-та, ильменита, монтичеллита, магматического кальцита. Содержа­ние флогопита изменчиво и в слюдяных кимберлитах может до­стигать 50 об. %.

Кроме мелких вкрапленников, в кимберлитах содержатся круп­ные кристаллы оливина, орто- и клинопироксена, пиропового фа­ната, пикроильменита (магнезиального ильменита), флогопита. Такие мегакристаллы, размер которых может достигать 10— 15 см, об­разованы на большой глубине.

В кимберлитах, как правило, заключены многочисленные об­ломки пород размером от нескольких сантиметров до 0.3-1.0 м, вынесенные магмой с разных глубин. Самые глубинные кристалли­ческие включения, представленные гранатовыми перидотитами, пироксенитами, дунитами, эклогитами⁴, характеризуют состав верх­ней мантии. При дезинтеграции таких включений образовались отдельные зерна оливина, пироксена, фаната размером до 2-5 мм. В некоторых перидотитовых и эклогитовых включениях обнару­жен алмаз. Изолированные кристаллы алмаза в кимберлитах также имеют ксеногенную природу и первоначально содержались в пери­дотитах и эклогитах верхней мантии.

Химический состав. Кимберлиты, являясь ультрамафическими породами, отличаются повышенными содержаниями титана, калия, фосфора (см. табл. 3.2), которые заключены в ильмените, флогопи­те, апатите и некоторых других минералах. Высокое содержание СаО обусловлено обилием кальцита.

Внешний облик. Массивные невыветрелые кимберлиты пред­ставляют собой темную породу, в которой на фоне афанитовой ос­новной массы хорошо различимы многочисленные вкрапленники слюды и оливина. Наиболее распространены кимберлитовые брек­чии, которые по сути дела являются вулканогенно-обломочными породами. Цвет кимберлитов в зависимости от степени их вторич­ного изменения варьирует от темного зеленовато-черного до свет­лого голубовато-серого. При выветривании кимберлиты превра­щаются в голубые глины, которые, окисляясь, приобретают оранжево-желтую окраску.

⁴ Эклогит — глубинная метаморфическая порода, состоящая из граната и кли­нопироксена (омфацита).

3. Ультраосновные и ультрамафические породы

Условия залегания и распространенность. Кимберлиты встреча­ются на древних докембрийских кратонах, где они чаще всего зале­гают в виде трубок взрыва (диатрем), расширяющихся вверх напо­добие воронок. Поперечник верхней части трубок варьирует от 20-30 до 1000-1500 м, составляя в среднем 200-600 м. Вертикаль­ная протяженность трубок достигает 2.5 км; на глубине диатремы сменяются дайками. Редкие маломощные дайки и силлы массивных кимберлитов встречаются и выше.

Происхождение. Источники кимберлитовых расплавов нахо­дятся в верхней мантии на глубине 150-250 км. Кимберлитовая магма была обогащена водой и углекислотой. Устремляясь к поверх­ности, она увлекала обломки окружающих пород, в том числе алма­зоносных перидотитов и эклогитов. На малых глубинах вследст­вие выделения газообразных Н₂О и СО₂ происходило спонтанное расширение кимберлитовой массы, которая прорывалась к поверх­ности, образуя трубки взрыва. Под влиянием водно-углекислого флюида кимберлиты испытывали серпентинизацию, карбонати-зацию и другие низкотемпературные изменения.

Практическое значение. Кимберлиты служат одним из главных источников алмазов. Содержания алмазов в кимберлитах невелики и даже на промышленных месторождениях не превышают 0.05-0.2 г/т (0.25-1.0 карат/т).

Оливиновый лампроит

Лампроиты (название подчеркивает преобладание во вкрап­ленниках цветных минералов⁵) содержат в переменных количест­вах оливин, диопсид, флогопит, лейцит, санидин, K-Ti-амфибол (рихтерит). В зависимости от количественных соотношений меж­ду этими минералами выделяют разновидности лампроитов. Ниже приведено описание оливиновых лампроитов.

Минеральный состав и микроструктура. Оливиновые лампроиты содержат 20-30 об.% вкрапленников магнезиального оливина (Fo₉₀), которые погружены в стекловатую основную массу с микро­литами флогопита, диопсида, перовскита, хромовой шпинели. Оли­виновые лампроиты алмазоносны и обнаруживают много общего со слюдяными кимберлитами. Отличительным признаком лампрои­тов является отсутствие или очень малое количество карбоната,

⁵ Греч, lampros — сверкание. Этот корень входит в название многих меланокра-товых пород, богатых слюдой.

Часть II. Магматические горные породы (петрография)

а также появление минералов, особенно богатых титаном, калием и барием. В частности, характерны своеобразные акцессорные ми­нералы: прайдерит(К,Ва)_1,3(Ti,Fe)₈О₁₆, джеппеит(К,Ва)₂(Тi,Fе)₆О₁₃, вэйлит Zr₂K₄Si₆0₁₈. Флогопит лампроитов, кроме высокого содер­жания титана, отличается повышенными концентрациями фтора. Алмазы из лампроитов и кимберлитов сходны; те и другие несут признаки ксеногенного происхождения.

Химический состав. Специфика минерального состава оливино-вых лампроитов отражается в высоких содержаниях TiO₂, K₂0, Р₂О₅ и низких концентрациях СаО в валовых пробах по сравнению с ким­берлитами (см. табл. 3.2).

Внешний облик. Массивные оливиновые лампроиты имеют эф­фузивный облик, который подчеркивается стекловатой структу­рой базиса и пористой текстурой. На темном коричневатом фоне по­роды различимы мелкие чешуйки слюды и вкрапленники оливина, обычно в той или иной мере замещенные серпентином или тальком. Вулканокластические породы лампроитового состава состоят из лавоподобных пористых обломков, сцементированных мелко-и тонкообломочным (пепловым) материалом. В цементе содержат­ся не только диспергированное вещество самих лампроитов, но и мелкие частицы окружающих пород.

Условия залегания и распространенность. Так же, как кимберли­ты, оливиновые лампроиты слагают сужающиеся книзу трубки взрыва (диатремы). Трубки заполнены преимущественно вулкано-кластитами. Кроме того, известны небольшие дайки и пластовые за­лежи массивных лампроитов. Оливиновые лампроиты очень редки. Наиболее полно они изучены в Западной Австралии.

Происхождение. Сходство состава и условий залегания оливи-новых лампроитов и кимберлитов указывает на генетическую общ­ность этих пород. Те и другие связаны с магматическими источни­ками, которые расположены глубоко в мантии в области устойчивости алмаза. Формирование диатрем связывают с воздей­ствием поднимающейся лампроитовой магмы на водонасыщен-ные породы, залегающие вблизи дневной поверхности. Нагрев во­дяного пара приводит к мощным взрывам и заполнению обломочной массой взрывной воронки.

Практическое значение. Оливиновые лампроиты привлекли к се­бе внимание после того, как в 1976-1979 гг. на западе Австралии в них были обнаружены алмазы. Особенно богатой алмазами ока­залась лампроитовая трубка Аргайл, расположенная в восточной ча-

3. Ультраосновные и ультрамафические породы

ста провинции Кимберли⁶. Эта трубка длиной 2 км при ширине от 150 до 500 м в плане была образована в протерозое (1100 млн лет на­зад). Разведанные запасы алмазов, заключенных в лампроитовых ту­фах трубки Аргайл, составляют около 100 т при содержании 1.2-1.4 г/т, что превышает содержание алмазов в любой кимберли-товой трубке земного шара. Проектная производительность рудни­ка, который действует с 1985 г.,— 500 кг алмазов в год. Около 90% алмазов, извлекаемых из трубки Аргайл, являются техническими, 10% — ювелирными. Эти впечатляющие цифры стимулируют по­иски алмазоносных лампроитов в разных частях земного шара.

Семейство мелилитовых пород

К данному семейству относятся интрузивные и вулканические породы, содержащие в качестве главного породообразующего ми­нерала мелилит (Ca,Na)(Mg,Al,Fe)(Si,Al)₂O₇. В интрузивных по­родах — мелилитолитах — доля этого минерала составляет 40-95 об.%. Кроме мелилита содержатся оливин, клинопироксен, нефелин. Выделяются разновидности с разными количественными соотношениями между этими минералами: кугдит (оливиновый мелилитолит), ункомпагрит (пироксеновый мелилитолит) и др. Ха­рактерные акцессорные минералы: титаномагнетит, перовскит, апатит. При эпигенетическом изменении мелилитовых интру­зивных пород развиваются флогопит, фанат (меланит), везувиан и некоторые редкие минералы. В вулканических породах — мелили-титах, представленных несколькими разновидностями, вкраплен­ники и основная масса образованы оливином, клинопироксеном, мелилитом. В основной массе, кроме того, содержатся нефелин или лейцит. Количество мелилита варьирует от 10 до 60 об.%. На­иболее распространенная мелилитсодержащая жильная порода — альнеит — отличается появлением крупных выделений позднего

биотита.

Мелилитовые породы встречаются вместе с другими щелочны­ми и субщелочными ультрабазитами; альнёиты часто ассоциируют с кимберлитами.

Не путатъ с одноименной провинцией в Южной Африке.

Часть II. Магматические горные породы (петрография)

3.6. Семейство нефелин-пироксеновых пород

К данному семейству относятся ультраосновные породы, со­стоящие из нефелина и цветных минералов, среди которых преоб­ладают пироксены. Интрузивные породы представлены якупиран-гитом, мельтейгитом, ийолитом, уртитом, а вулканические породы — оливиновыми нефелинитами, меланефелинитами и не-фелинитами.