Семейство кварц-щелочнопоолевошпатовых пород с Na-цветными минералами

Семейство включает щелочные кварцевые сиениты (нордмар-киты), их жильные эквиваленты (грорудиты) и вулканические ана­логи (щелочные кварцевые трахиты).

Нордмаркит (по местности Нордмарк в Норвегии) отличается от щелочного сиенита присутствием кварца в числе главных минера­лов (5-20 об.%) и несколько меньшим количеством Na-пироксенов и Na-амфиболов. Содержание SiO₂ составляет 62-68 мас.%. Этим термином обозначают не только щелочные кварцевые сиениты, но и щелочные граносиениты.

Грорудит (по местности Гроруд в Норвегии) слагает дайки. По­рода с порфировой структурой, состоящая из микроклин-пертита, эгирина, кварца и ряда других второстепенных минералов.

Щелочной кварцевый трахит отличается от щелочного трахита присутствием кварца в основной массе и в соответствии с этим большим содержанием в породе SiO₂ (62—65 мас.%).

S. Средние породы

Семейство нефелин (лейцит, эпилейцит)-полевошпато-

Вых пород

Средние породы высокощелочного ряда, содержащие фельд-шпатоиды, представлены семейством нефелин (лейцит, эпилей-цит)-полевошпатовых пород. К этому семейству относятся интру­зивные породы — нефелиновые и эпилейцитовые сиениты, их жильные эквиваленты — тингуаиты и вулканические аналоги — нефелиновые и лейцитовые фонолиты.

Нефелиновый сиенит

Минеральный состав. Главными породообразующими минера­лами являются щелочной полевой шпат (микроклин- и ортоклаз-пертит, альбит), нефелин, иногда кислый плагиоклаз (Аn₂₀_₁₀) и цветные минералы с переменными содержаниями Mg, Ca, Fe, Na: титан-авгит, салит, геденбергит, гортонолит, Na-пироксены и амфиболы (эгирин, арфведсонит и др.). Преобладают щелочной полевой шпат и нефелин, составляющие в сумме до 50—90% объ­ема породы. Цветное число варьирует от 5-10 до 30-40. Характер­но обилие и разнообразие акцессорных минералов (апатит, сфен, магнетит, ильменит, энигматит, астрофиллит, лампрофиллит, циркон, эвдиалит, пирохлор, мурманит, лопарит и многие другие). В некоторых разновидностях нефелиновых сиенитов содержание эвдиалита, лампрофиллита и других минералов, которые обычно встречаются лишь в акцессорных количествах, возрастает до 5-10 об.%.

По минеральному составу выделяют несколько разновидностей нефелиновых сиенитов.

Фойяит (по горе Монте-Фойя в Португалии) — калинатрие-вый полевой шпат (40-60 об.%), нефелин (20-30%), клинопирок-сен (5-20%), представленный эгирин-авгитом, эгирин-салитом, эгирин-геденбергитом, эгирином; амфибол (10-20%), главным об­разом Fe-гастингсит, Са-катафорит, арфведсонит; в качестве вто­ростепенного минерала (2-3%) иногда появляется железистый оли­вин (гортонолит).

Луяврит (по местности Луяврурт на Кольском полуострове) — калинатриевый полевой шпат (35-50 об.%), нефелин (20-35%), альбит (5-10%), эгирин и арфведсонит (10-40%); от фойяита отли­чается появлением лейстового альбита, некоторым увеличением

Часть II. Магматические горные породы (петрография)

количества нефелина и преобладанием среди цветных минералов эгирина и арфведсонита.

Мариуполит (выделен в окрестностях города Мариуполь на Ук­раине) - альбит (50-85 об.%), нефелин (10-30%), эгирин и Na-ам-фибол — тарамит (5-15%). Таким образом, в ряду фойяит-луяв-рит-мариуполит последовательно возрастает доля альбита и уменьшается количество калинатриевого полевого шпата.

Миаскит (по р. Миасс на Урале) — калинатриевый полевой шпат (20-60 об.%), плагиоклаз (0-20%), нефелин (20-30%), цветные ми­нералы (5-30%), среди которых главную роль играют гастингсит-фер-ригастингсит и биотит. Отличительная особенность миаскитов — на­личие гастингсита и биотита при отсутствии эгирина, арфведсонита и других цветных минералов, особенно богатых натрием.

Эпигенетические изменения нефелиновых сиенитов выражают­ся в замещении нефелина содалитом, канкринитом, цеолитами, либенеритовым агрегатом; калинатриевого полевого шпата — аль­битом; цветных минералов — биотитом.

Химический состав. Нефелиновые сиениты содержат 53-60 мас.% SiO₂⁵, отличаются предельно высокой для средних магма­тических пород суммой Na₂O + К₂О, достигающей 14-18 мас.%, и весьма богаты глиноземом, что обусловлено преобладанием ще­лочного полевого шпата и нефелина.

Внешний облик. Нефелиновые сиениты — часто крупнозерни­стые и пегматоидные породы, цвет которых меняется от светло­серого, розоватого (фойяиты, мариуполиты, миаскиты) до темно-серого (луявриты). На поверхностях выветривания обычно заметны углубления («оспины»), оставшиеся после выщелачивания зерен нефелина. Наряду с массивными широко развиты трахитоидные не­фелиновые сиениты, в которых таблитчатые кристаллы калинатри­евого полевого шпата обнаруживают плоскостную ориентировку, а также полосчатые породы с чередованием полос, обогащенных светлоцветными и темноцветными минералами.

Микроструктура. В фойяитах нефелин и калинатриевый поле­вой шпат обычно слагают идиоморфные кристаллы, в промежутках между которыми располагаются зерна клинопироксена. Наблюда­ются вростки призматических кристаллов нефелина в крупных зер-

Содалит-нефелиноввые сиениты (науяиты), кальсилит-нефелиновые сиени­ты (рисчоррриты) и канкринит-нефелиновые сиениты (сэрнеиты) содержат < 53 мас.% SiO₂ и по этому признаку должны рассматриваться среди основных пород высокощелочного рада.

5. Средние породы

нах клинопироксена. Амфибол ксеноморфен по отношению к пи­роксену. В фойяитах и других нефелиновых сиенитах обычно уста­навливается несколько генераций породообразующих минералов, что свидетельствует о сложной последовательности их выделения. Во многих случаях трудно провести грань между позднемагматиче-ской и постмагматической стадиями кристаллизации. К послед­ней часто относятся альбит и поздний эгирин.

В луявритах крупные таблитчатые кристаллы раннего калина-триевого полевого шпата погружены в мелкозернистую массу, со­стоящую из игольчатых кристаллов эгирина, призматических кри­сталлов нефелина и лейст альбита. Кристаллы кали натриевого полевого шпата обычно обнаруживают плоскостную ориентиров­ку (трахитоидная текстура). В мариуполитах крупные таблитчатые кристаллы раннего нефелина распределены среди более мелких лейст альбита, вытянутых в одном направлении, игольчатых крис­таллов эгирина или щелочного амфибола.

Миаскиты обладают гипидиоморфнозернистой структурой. Плагиоклаз и цветные минералы кристаллизовались первыми и от­личаются максимальным идиоморфизмом. Пертитовый калинатри-евый полевой шпат образует крупные таблитчатые кристаллы, со­держащие мелкие вростки ранних минералов. Нефелин ксеноморфен и заполняет интерстиции между кристаллами поле­вых шпатов.

Условия залегания и распространенность. Нефелиновые сиени­ты слагают интрузивные тела разных размеров — от очень крупных, площадью в сотни и тысячи квадратных километров (Хибинский массив) до весьма небольших (первые квадратные километры). Из­вестны расслоенные плутоны, имеющие форму лополитов, в кото­рых фойяиты и луявриты, ассоциирующие с ийолитами и уртита-ми, слагают серию пологих параллельных пластов (Ловозерский массив в России, Илимауссакский массив в Гренландии). Мариу-политы образуют дайкообразные тела в прикровельных частях ин­трузивных массивов, сложенных фойяитами.

Фойяиты, луявриты, мариуполиты распространены на древних щитах и платформах. Миаскиты развиты главным образом на сре­динных массивах в пределах подвижных поясов, где они образуют крупные интрузивные тела, залегающие среди древних метаморфи­ческих пород (Ильменские, Вишневые горы на Урале), а также не­большие дискордантные интрузивы (Кузнецкий Алатау, Восточ­ная Тува, Забайкалье).

Часть II. Магматические горные породы (петрография)

Происхождение. Нефелиновые сиениты представляют собой продукты кристаллизации щелочных магматических расплавов, которые зарождались в континентальной земной коре, а возможно, и в верхней мантии Земли. Разнообразие минерального состава не­фелиновых сиенитов связано с кристаллизационной дифференци­ацией магм в интрузивных камерах и, кроме того, с широко прояв­ленными автометасоматическими преобразованиями затвердевших магматических тел.

Практическое значение. Нефелиновые сиениты служат сырьем для получения алюминия, широко используются в химическом, стекольном, цементном, керамическом производствах. Нефели­новые сиениты содержат промышленные концентрации цирко­ния, ниобия и других редких металлов.

Тингуаит

Порода названа по местности Тингуа в Бразилии и представля­ет собой жильный эквивалент нефелинового сиенита. Структура по­роды часто порфировая или порфировидная. Вкрапленники кали-натриевого полевого шпата, нефелина, клинопироксена погружены в мелкозернистую основную массу, состоящую из таблитчатых и призматических кристаллов полевого шпата и нефелина, а также многочисленных иголочек эгирина, которые придают породе зеле­новатую окраску.

Эпилейцитовый сиенит

Минеральный состав. Отличительной особенностью данных по­род являются порфировидные выделения лейцита размером от 0,5 до 5 см, который превращен в эпилейцитовый агрегат, состоящий из тонких срастаний ортоклаза и нефелина, а в породах, особенно богатых калием,— ортоклаза и кальсилита. Эпилейцитовые обо­собления сохраняют кристаллографические очертания первично­го лейцита или имеют округлую, овальную форму, которая под­черкивается ориентировкой окружающих минералов.

Эпилейцитовые кристаллы составляют 10-60% объема породы. Кроме них развиты калинатриевый полевой шпат (30-80%), пред­ставленный ортоклазом, нефелин (до 10%), эгирин-авгит или эги-рин-салит (до 15%), железистый биотит (до 10%). В качестве второ­степенных минералов встречаются плагиоклаз, железистый оливин.

5. Средние породы

меланит. Акцессорные минералы — апатит, сфен, титаномагнетит, циркон.

Химический состав отличается предельно высокими содержа­ниями К₂О (см. табл. 5.2), близкими к содержанию этого оксида в калиевом полевом шпате.

Внешний облик. Эпилейцитовые сиениты — светло-серые поро­ды с розоватым или голубоватым оттенками, структура от мелко- до крупнозернистой. На выветрелой поверхности четко выделяются бе­лые эпилейцитовые овоиды, которые иногда окружены оторочкой цветных минералов.

Микроструктура. Основная масса породы имеет гипидиоморф-нозернистую структуру. Плагиоклаз и цветные минералы идио-морфны по отношению к калиевому полевому шпату и нефелину. Отдельные кристаллы калиевого полевого шпата пересекают гра­ницы ранее существовавших вкрапленников лейцита, что свиде­тельствует об одновременной кристаллизации полевого шпата в ос­новной массе и эпилейцитовом агрегате. Интересно, что валовый состав этого агрегата отвечает составу первичномагматического лейцита только в тех случаях, когда фельдшпатоид представлен кальсилитом. Если же эпилейцитовые овоиды состоят из ортокла­за и нефелина, то в них фиксируется избыток натрия относитель­но состава первичного лейцита. Природа такого расхождения ос­тается неясной.

Условия залегания и распространенность. Эпилейцитовые сие­ниты встречаются значительно реже, чем нефелиновые сиениты. Интрузивные тела, сложенные этими породами, известны в При­байкалье (Сыннырский плутон), в Северном Казахстане (Ишим-ский массив), в Армении (Тежсарский интрузив) и в некоторых других провинциях. Эпилейцитовые сиениты обычно образуют небольшие штоки, кольцевые и конические залежи, радиальные дайки.

Происхождение. Эпилейцитовые сиениты формируются при за­твердевании щелочных магм среднего состава, богатых калием. Первыми из расплава выделялись кристаллы лейцита, которые ре­агировали затем с остаточным расплавом и превращались в агрегат ортоклаза и нефелина (кальсилита).

Практическое значение. Эпилейцитовые сиениты могут служить сырьем для получения алюминия, использоваться для получения ка­лийных удобрений, а также в стекольном и керамическом производ­ствах.

Часть II. Магматические горные породы (петрография)

Нефелиновый фонолит

Термин произошел от греческих слов phone — звук и lithos — камень. Фонолиты, как и некоторые другие плотные породы, зве­нят, если их ударить молотком.

Минеральный состав. Вкрапленники сложены главным образом калинатриевым полевым шпатом (анортоклазом, санидином, орто­клазом) и нефелином; в меньшем количестве может присутствовать плагиоклаз (олигоклаз). Среди цветных минералов преобладает кли-нопироксен (титан-авгит, эгирин-авгит, эгирин). Вкрапленники клинопироксена часто обладают зональным строением. В некоторых разновидностях фонолитов появляются фенокристаллы гаюина и но-зеана — минералов из группы содалита. Основная масса состоит из калинатриевого полевого шпата, нефелина, клинопироксена, тита-номагнетита. Характерные акцессорные минералы: апатит, сфен, циркон, энигматит, гранат (шорломит, меланит). Нефелин часто за­мещен вторичными минералами: содалитом, канкринитом, анальци-мом, натролитом и другими цеолитами, либенеритовым агрегатом (сместью серицита, гидраргиллита, оксидов железа).

Химический состав фонолитов близок к составу нефелиновых си­енитов (см. табл. 5.2).

Внешний облик. Порода окрашена в светлые серые тона, при вы­ветривании приобретает бурую, коричневую окраску. Благодаря большому количеству нефелина фонолиты имеют в свежем изломе жирный блеск. При выщелачивании вкрапленников нефелина на выветрелой поверхности остаются характерные углубления. Текс­тура массивная, иногда флюидально-полосчатая. Часто развива­ется плитчатая отдельность.

Микроструктура базиса от стекловатой до полнокристалличес­кой. При преобладании калинатриевого полевого шпата структура обычно трахитовая. Если в основной массе содержится много не­фелина, то структура приближается к нефелинитовой.

Условия залегания и распространенность. Нефелиновые фоноли­ты, которые слагают лавовые потоки, а также образуют экструзии и субвулканические тела, относятся к редким вулканическим поро­дам. Наиболее широко они распространены в системе Восточно-Африканских рифтов и некоторых других провинциях.

Происхожение. Нефелиновые фонолиты — продукты затверде­вания щелочных магм, которые зарождаются в верхней мантии и в низах континентальной земной коры.

5. Средние породы

Практическое значение. Нефелиновые фонолиты так же, как и сиениты, используются в качестве сырья для алюминиевой, це­ментной, стекольной промышленности.

Лейцитовый фонолит

Главной особенностью породы является наличие лейцита, ко­торый слагает вкрапленники (часто крупные) и принимает участие в строении основной массы. Породы, в которых лейцит преоблада­ет над калинатриевым полевым шпатом и нефелином, называются лейцитофирами. В палеотипных разностях лейцит превращен в эпи-лейцитовый афегат. Другие породообразующие минералы те же, что и в нефелиновых фонолитах. Для химического состава лейцито-вых фонолитов характерны высокие содержания калия (см. табл. 5.2).

КИСЛЫЕ И УЛЬТРАКИСЛЫЕ

ПОРОДЫ

Кислые магматические породы пересыщены кремнеземом. Они содержат 65-74 мас.% SiO₂ и 20-35 об.% модального кварца. В со­став кислых пород входят также полевые шпаты (40-60%) и не­большое количество цветных минералов: слюд, амфиболов, пи-роксенов (< 15-25 об.%).

По суммарному содержанию Na₂O + К₂О кислые породы от­носятся к низко- и умереннощелочному рядам. Породы низкоще­лочного ряда, в свою очередь, можно разделить на существенно известковые (с резким преобладанием плагиоклаза) и известково-щелочные (с соизмеримыми количествами плагиоклаза и K-Na по­левого шпата) (см. рис. 2.5 и 2.6). В породах умереннощелочного ря­да K-Na полевой шпат играет ведущую роль. Каждый из петрохимических рядов представлен несколькими семействами, объединяющими однотипные по минеральному составу плутони­ческие, эффузивные и жильные породы (табл. 6.1).

К ультракислым отнесены породы с предельно высоким содер­жанием кремнезема (74—78 мас.% SiO₂). Ультракислые породы вы­деляются максимальным количеством кварца (35—40 об.%), и содер­жат очень мало цветных минералов (цветное число <5). Породы почти нацело состоят из кварца к полевых шпатов и всегда окраше­ны в светлые тона.

Систематика ультракислых пород (табл. 6.2) в значительной ме­ре повторяет классификацию группы кислых пород. Выделяются та­кие же семейства, как и среди кислых пород, но с меньшим содер­жанием цветных минералов, переходящих в разряд второстепенных. Петрографическая терминология разработана только для плуто­нических ультракислых пород. Для их вулканических аналогов спе­циальных терминов пока нет.

Кислые и ультракислые породы удобно описать совместно, пос­кольку они близки по минеральному составу и условиям залега­ния. Те и другие сосредоточены в верхней части континентальной земной коры и представлены преимущественно интрузивными об­разованиями. Кислые и ультракислые вулканиты уступают по объ­ему плутонам и по сравнению с основными и средними эффузива-ми меньше распространены.

6. Кислые и ультракислые породы

Таблица 6.1. Семейства кислых магматических горных пород (65% < SiO2 < 74%); цветное число 20 ± 15

 

Петрохими-	Семейство	Главные	Интрузивные	Эффузивные
ческий ряд		минералы	(плутонические)	породы
			породы
Умеренно-	Кварц- щелоч-	Q,	Щелочной гранит	Пантеллерит
щелочной	нополевошпа-	K-NaFsp,	Q>30%)	Щелочной
	товых пород с	Na-Cpx,	Лелочной грано-	трахидацит
	Nа-цветными	Na-Amph	сиенит(О< 30%)
	минералами
	К.варц-щелоч-	Q,	Субщелочной	Трахириолит
	нополевошпа-	K-NaFsp,	гранит (О> 30%)
	товых пород	± PI, Bi +	Граносиенит	Трахидацит
		(Cpx, Opx,	(Q< 30%)
		Amph)
	Кварц-микро-	Q, K-Fsp,	Микро клин-ал ь-	Онгонит
	клин-альбито-	Ab, Bi, Mu,	битовый фанит
	вых пород со	Li-слюды
	слюдами
Низкоще-	Кварц-двуполе-	Q, K-Fsp,	Гранит (Q > 30%)	Риолит
лочной	вошпатовых по-	PI, Bi ±	Адамеллит
	род	(Cpx, Opx,	Гранодиорит	Риодацит
		Amph)	(Q<30%)	Дацит
	Кварц-плагио-	Q, PI, Bi	Плагиогранит	Плагиориолит
	клазовых пород	±(Cpx,	(Q> 30%)	Низкощелоч-
		Opx,	Трондьемит	ной риодацит
		Amph)		Низкощелоч-
			Тоналит	ной дацит
			(Q< 30%)

Примечание. Минералы: Q - кварц, K-NaFsp - калинатриевый полевой пшат K-Fsp - калиевый полевой шпат, Р1 - плагиоклаз, Bi - биотит, Мu - мус­ковит, Amph - амфибол, Орх - ортопироксен, Срх - клинопироксен, Ab - аль­бит

Часть II, Магматические горные породы (петрография)

Таблица 6.2. Семейства ультракислых магматических горных пород (SiO₂ > 74%); цветное число < 5

 

 

 

 

Петрохими-ческий ряд	Семейство	Главные минералы	Интрузивные (плутоничес­кие) породы	Эффузивные породы
Умеренно-щелочной	Кварц-шелоч-нополевошпа-товых пород с Na-цветными минералами	Q, K-NaFsp, (Na-Cpx, Na-Amph)	Щелочной аляскит	Комендит
Кварц-щелоч-нополевошпа-товых пород	0, K-NaFsp	Аляскит	Трахириолит (предельно кремнекислый)
Кварц-микро­клин-ал ьбито-вых пород	Q, K-Fsp, Ab	Микро клин-ал ьб и то вый лейкогранит	Онгориолит
Низкоще­лочной	Кварц-двупо-левошпатовых пород	0, K-NaFsp, PI	Лейкогранит	Риолит (пре­дельно кремне­кислый)
Кварц-пла-гиоклазовых пород	Q, PI	Плагиоклазо-вый лейко­гранит	Плагиориолит (предельно кремнекислый)

Примечание. Минералы — см. табл. 6.1