Автор работы: Пользователь скрыл имя, 22 Декабря 2013 в 21:34, курс лекций
Петрография изучает горные породы, которые являются природными ассоциациями минералов, слагающих земную кору и мантию Земли и планет ее группы. Горные породы слагают конкретные геологические тела и разнообразные сообщества пород (геологические формации), связанные сходством генезиса, палеогеографических и тектонических условий, а также образованием в них полезных ископаемых. Петрография носит в какой-то степени описательный характер, однако неотъемлемой ее частью является генетический аспект породообразования, дающий основные представления об эволюции магматического вещества в мантии и земной коре и механизме преобразования расплавов в горные породы. Петрография тесно связана с минералогией, кристаллографией, физической химией, различными разделами физики и с другими науками о Земле.
К средним породам повышенной щелочности относятся плутонические – сиениты и ряд переходных пород от сиенитов к габбро (монцониты) и к диоритам (монцодиориты) и вулканические – трахиты (трахиандезибазальты, трахиандезиты, шошониты, банакиты, латиты). Распространенность пород этой группы невелика. По данным А. Н. Заварицкого (1955), на группу сиенита – трахита приходится всего 0,6 % всей площади распространения магматических пород. Сиениты не образуют крупных массивов, однако изучение их представляет значительный интерес для выяснения характера магматических и металлогенических процессов в районах их развития. Трахиты и их измененные разности также принимают относительно небольшое участие в строении земной коры. По данным некоторых исследователей (Заварицкий, 1955; Кузнецов, 1970), среди изверженных пород различных областей России и СНГ трахиты составляют доли процента.
Общие признаки пород, объединяемых под названием «сиениты», следующие: отсутствие кварца, средняя кремнекислотность, значительное содержание калиевого полевого шпата.
Следует помнить, что конкретные представители этой группы, сохраняя главный отличительный признак – богатство калиевым полевым шпатом, могут значительно варьировать по содержанию других минералов, как главных, так и второстепенных.
Макроскопически сиениты обычно имеют серую или розовато-серую окраску; красноватые и розовые оттенки – характерная особенность многих сиенитов – связаны с повышенным содержанием в них калиевого полевого шпата, который при изменении часто краснеет. Наиболее сильно измененные сиениты приобретают зеленоватый цвет в связи с перерождением (хлоритизация, актинолитизация) темноцветных минералов.
В случае некоторой недосыщенности пород кремнеземом в сиенитах может присутствовать оливин, если же имеется некоторая пересыщенность породы этим окислом, то появляется кварц. Содержание темноцветных минералов в сиенитах (цветное число) в среднем 15 %. Однако здесь, как и в других породах, можно встретить лейкократовые разности с пониженным содержанием цветных минералов (до 5 %) и меланократовые – с содержанием цветных минералов до 20–25 %.
Из полевых шпатов, на долю которых приходится 70–80 % объема пород, резко преобладают калиевые полевые шпаты, содержание которых превышает содержание плагиоклаза в 2 раза и более.
Главные минералы в сиенитах – плагиоклаз (олигоклаз или андезин), калиевый полевой шпат (от 30 до 75 %), роговая обманка, пироксен или биотит; второстепенные – кварц, оливин; акцессорные – сфен, апатит, рудный минерал, циркон; вторичные – эпидот, серицит, хлорит, карбонат, лимонит, а также пелитовые частицы.
Сиениты обычно получают название по основному входящему в их состав темноцветному минералу. Так, выделяют роговообманковые (наиболее распространенные среди сиенитов нормального ряда), биотитовые, пироксеновые и другие сиениты.
Кварцевые сиениты относятся к переходным разностям между сиенитами и гранитами, отличаясь от первых присутствием кварца в количестве 5–10 % объема.
Монцониты – глубинные крупнозернистые породы серого цвета, отличающиеся большой изменчивостью состава: непостоянством количественных соотношений плагиоклаза и калиевого полевого шпата. Плагиоклаз в монцонитах более основной (лабрадор и битовнит), чем в сиенитах. Он обладает высокой степенью идиоморфизма по отношению к темноцветному минералу и калиевому полевому шпату.
Текстура сиенитов чаще всего массивная, иногда полосчатая и такситовая (пятнистая). Полосчатость и пятнистость обусловлена неравномерным распределением темноцветных минералов. Иногда полосчатость имеет флюидальный характер, т. е. выражает движение магматического расплава в процессе кристаллизации.
Общая структура чаще всего среднезернистая с довольно значительными вариациями в размерах зерен, иногда резко выраженная неравнозернистая. Распространена порфировидная структура, обусловленная присутствием крупных (до нескольких сантиметров) таблитчатых кристаллов калиевого полевого шпата в среднезернистой основной массе.
Микроструктура сиенитов обычно гипидиоморфнозернистая, характеризуется различной степенью идиоморфизма минералов.
Монцониты обладают специфической, монцонитовой, структурой, выражающейся в весьма резком идиоморфизме плагиоклаза по отношению к калишпату, что приводит к врастанию идиоморфных длиннотаблитчатых кристаллов плагиоклаза в крупные неправильные монокристаллы калиевого полевого шпата.
Сиениты редко слагают самостоятельные массивы; в этих случаях тела их имеют характер небольших штоков, лакколитоподобных тел и даек. Обычно сиениты входят в состав крупных массивов иного состава, слагая чаще всего краевые зоны этих массивов. Сиениты нередко присутствуют в гранитоидных массивах и связываются переходами с гранитами и гранодиоритами; известны они и в связи с интрузиями габбро-пироксенит-дунитовой формации (см. рис. 17). Монцониты обнаруживают генетические связи двоякого типа: с породами нормального ряда (габбро, гранодиориты), с одной стороны, и щелочными габ-броидами – с другой.
Большей частью районами распространения
сиенитов являются те участки земной
коры, которые характеризуются
Поскольку сиениты формируются в тесной генетической связи с другими типами пород и редко образуют самостоятельные массивы, едва ли можно назвать полезные ископаемые, специфичные только для сиенитов: следует говорить в целом о металлогенических особенностях тех магматических формаций, в составе которых присутствуют эти породы. Однако известен ряд примеров, когда рудные месторождения находятся в тесной пространственной ассоциации с сиенитами. Так, железорудные месторождения района горы Высокой и горы Благодать на Урале приурочены к зоне контакта сиенитов с вмещающими их карбонатными породами (см. рис. 15).
Трахиты характеризуются светло-серой, желтоватой и розоватой окраской, порфировой структурой и шероховатым изломом основной массы, откуда и произошло их название (от греч. «трахис» – шероховатый). Главными породообразующими минералами в них являются санидин, анортоклаз и плагиоклаз (от лабрадора до андезина). Цветные минералы встречаются в подчиненном количестве, среди них присутствуют роговая обманка, биотит, реже моноклинный пироксен или гиперстен. Вкрапленники слагают небольшую часть пород и представлены главным образом полевыми шпатами – соотношения калиевого полевого шпата и плагиоклаза варьируют в широких пределах.
Основная масса трахитов отличается высокой степенью кристалличности, стекло содержится в очень небольшом количестве, скрепляя микролиты калиевого полевого шпата; микролиты плагиоклаза редки. Трахиты со значительным количеством стекла встречаются редко.
Распространенной структурой основной массы является трахитовая, при которой микролиты калиевых полевых шпатов ориентируются в одном направлении по флюидальности, обтекая вкрапленники (см. рис. 8). Реже встречается ортофировая структура, когда калиево-натриевый полевой шпат представлен изометричными зернышками и короткопризматическими столбиками и табличками. В трахитах очень распространена флюидальная текстура.
В зависимости от характера цветных минералов среди трахитов выделяются биотитовые, роговообманковые, пироксеновые, биотит-роговообманковые, роговообманково-пироксеновые и другие разновидности.
Измененные аналоги трахитов – метатрахиты (или раньше их называли трахитовыми порфирами или ортофирами) содержат ортоклаз, микроклин, плагиоклаз (альбит), разложенные цветные минералы и измененное стекло, распавшееся на аллотриоморфнозернистый агрегат полевого шпата с небольшой примесью зерен кварца и других минералов.
Трахиты формируются из очень вязкой магмы, поэтому чаще всего они образуют экструзии. Реже встречаются короткие мощные потоки и пирокластические породы трахитового состава. Субвулканические тела представлены дайками и лакколитами.
Трахиты встречаются в ассоциации с базальтами. Такие ассоциации известны на островах Тихого и Индийского океанов. Нередко трахит залегает совместно с базальтами и фонолитами, например, на островах Атлантического океана. Трахиты известны в Закавказье, Армении, Забайкалье, Приморье. Они встречаются в Крыму на горе Карадаг и в других районах. Метатрахиты залегают в древних геосинклинально-складчатых областях с метабазальтами и метадолеритами (диабазами). Примером такой ассоциации может служить Тагильский прогиб Урала.
При выщелачивании трахитов сернокислыми фумаролами образуются месторождения алунитов. Некоторые разновидности трахитов широко используются в строительстве в качестве красивого поделочного камня.
К этой группе относятся плутонические – сиениты щелочного ряда без фельдшпатоидов (щелочные сиениты), щелочного ряда с фельдшпатоидами (нефелиновые сиениты) и вулканические породы – щелочные трахиты, фонолиты. Это наименее распространенные магматические породы в земной коре, особенно фельдшпатоидные разновидности. В то же время щелочные породы отличаются большим количеством петрографических типов и связаны с рядом важных типов полезных ископаемых. Щелочные и фельдшпатоидные сиениты отличаются по химическому составу от средних пород нормальной и повышенной щелочности прежде всего более высоким (11–17 мас. %) содержанием окислов щелочных металлов и заметно пониженным (около 2 мас. %) количеством окиси кальция.
Щелочные сиениты во многом сходны
по вещественному составу с
Щелочные сиениты (без фельдшпатоидов) – полнокристаллические серовато-розовые, темно-розовые, почти красные породы, сложенные калиевым полевым шпатом, альбитом, щелочным амфиболом или пироксеном, биотитом. Содержание щелочных полевых шпатов достигает 80–85 % всей массы породы. Структура пород гипидиоморфнозернистая, текстура массивная или трахитоидная. Щелочные сиениты по характеру щелочного полевого шпата разделяются на калиевые и натриевые. В калиевых разновидностях цветной минерал обычно представлен биотитом и обыкновенной роговой обманкой, в натриевых – натриевыми пироксенами (эгирином, эгирин-авгитом) и амфиболами (рибекитом, арфведсонитом). Иногда в виде второстепенных минералов находятся титан-авгит, оливин, гранат, нефелин.
Щелочные сиениты встречаются в виде самостоятельных тел (обычно в форме лакколитов) или в связи с другими щелочными породами: нефелиновыми сиенитами, щелочными гранитами, щелочными габбро (эссекситами, шонкинитами). Они известны на Урале, Украине, в Хибинах, США (Арканзас), Норвегии (район Осло), в Канаде (Онтарио).
Нефелиновые сиениты – это зернистые светло-серые с зеленоватым, желтым или красным оттенком, крупно- и среднезернистые породы. Главные минералы нефелиновых сиенитов: калиевый полевой шпат, альбит, составляющие в сумме 60–70 %, нефелин – 10–30, щелочные фемические минералы – 10–25 % (эгирин, щелочной амфибол, лепидомелан); акцессорные минералы: апатит, циркон, сфен, магнетит, ильменит, флюорит, эвдиалит и титано-цирконо-силикаты; вторичные минералы: содалит, канкринит, цеолиты, натриевая слюда.
Нефелин в свежем изломе отличается жирным блеском, при выветривании на его поверхностях образуются углубления – оспинки, поэтому его присутствие в породах узнается легко. Его количество колеблется в широких пределах. Полевые шпаты представлены альбитом, микроклином, ортоклазом. Соотношения калиевых и натриевых полевых шпатов различно, так существуют нефелиновые сиениты только с альбитом или только с калиевым шпатом, но обычно они входят в состав пород вместе. Биотит представлен сильно железистой разновидностью (лепидомеланом). Пироксены: эгирин, эгирин-авгит, иногда титан-авгит. Амфиболы преимущественно натриевые – арфведсонит, рибекит или др.
Известно очень много разновидн
Нефелиновые сиениты образуют небольшие самостоятельные тела – штоки, лакколиты. Лополиты, имеющие в плане округлую или овальную форму. Площади этих тел невелики (единицы и десятки квадратных километров). Значительно чаще они входят в состав сложных массивов в ассоциации со щелочными сиенитами и гранитами или со щелочными габброидами и ультрамафитами.
Нефелиновые сиениты, как и все ранее описанные щелочные породы, встречаются на платформах. В ассоциации с гранитами нефелиновые сиениты известны на Урале (Бердяушский массив рапакиви), в Швеции и других местах. Широко развиты нефелиновые сиениты на Кольском полуострове (Хибинский, Ловозерский и другие массивы), слагающие лополитообразные расслоенные тела. Аналогичные интрузивы известны в Восточной Сибири (район Ботогольского кряжа), на севере Сибири (Алданский район). Нефелиновые сиениты известны на Украине (Мариупольский массив), на Урале (Ильменские горы), в Гренландии, Португалии, Румынии и других местах.
Нефелиновые сиениты имеют большое практическое значение. Лейкократовые разновидности их служат источником нефелина, который используется в керамическом производстве. Месторождения апатита (Кольский полуостров) являются важной фосфатной рудой.