Петрохимические особенности гранитоидов

30.08.2018
Широкий спектр петрографических разновидностей гранитоидных пород в полях редкоземельных пегматитов естественно находит отражение в их химическом составе.

В полях пегматитов редкометалльно-редкоземельной формации наряду с разнообразными гранитами в строении массивов участвуют гранодиориты, нордмаркиты, кварцевые сиениты, сиениты, монцодиориты, реже щелочные габброиды. При этом собственно граниты образуют ряд от субщелочных лейкократовых разновидностей до щелочных, в том числе редкометалльных агпаитовых гранитов (табл. 3.6-3.12).


Химический состав щелочных гранитов Кольского полуострова наиболее полно охарактеризован И.Д. Батиевой и И.В. Бельковым. Как видно из табл. 3.6, в эволюционном ряду от авгит-лепидомелановых гранодиоритов и лепидомелан-гастингситовых гранитов к существенно эгириновым гранитам возрастают содержания оксидов щелочей, общая железистость, а также коэффициент агпаитности, достигающий значений более 1, тогда как содержания извести и глинозема снижаются. Среди щелочей преобладает калий. Содержания кремнезема в большинстве разновидностей щелочных гранитов превышает 74 мас.%.

В еще большей степени обогащены кремнеземом (>75 мас.% SiO2) щелочные граниты Хан-Богдинского массива с устойчиво высоким коэффициентом агпаитности, среднее значение которого в породах главной фазы составляет 1,5. Будучи еще более щелочными образованиями, породы дайкового комплекса — экериты и пегматиты — существенно обогащены железом и кальцием за счет кремнекислоты по сравнению с гранитами массива (табл. 3.7). В Халдзан-Бурэгтэгском массиве состав гранитоидов изменяется в широком диапазоне — от нордмаркитов до щелочных гранитов. Здесь также максимально агпаитовыми являются экериты и пегматиты (Кагр = 1,5). Для этого массива характерны повышенная железистость и резкие вариации содержаний фтора: от 350-400 г/т в породах ранних фаз до 0,5-1,0 % в гранитах третьей и четвертой фаз (см. табл. 3.7).

Особенностью массива агпаитовых гранитоидов Стрейндж Лейк является снижение щелочности в поздних («измененных») разновидностях пород по сравнению с ранними («неизмененными») гранитами (см. табл. 3.7).

Гранитоиды Улканского массива и одноименного магматического комплекса по особенностям химизма (с учетом геологических взаимоотношений и возрастных датировок) разделены на три петрохимические ассоциации (семейства), соответствующие разным интрузивным этапам (фазам): 1) риолит-гранофировая, 2) граносиенит-рапакивигранитная с фациями монцонитов и биотитовых гранитов дополнительной интрузивной фазы и 3) сиенит-щелочно-гранитная с жильными пегматитами и лампрофирами. В каждой из этих ассоциаций в отдельности, а также от ранней фазы к поздней составы пород эволюционировали в сторону повышения их щелочности (агпаитности) и возрастания роли натрия относительно калия и кальция параллельно с ростом железистости (табл. 3.8). В целом петрохимические особенности гранитоидов улканского комплекса указывают на принадлежность его к формации гранитов рапакиви.

Биотитовые и биотит-роговообманковые граниты главной фазы батолита Пайке Пик представляют субщелочные образования с преобладанием среди щелочей калия. По сравнению с ними в породах кольцевых комплексов в пределах батолита — кварцевых сиенитах, фаялитовых и рибекитовых гранитах — возрастают сумма щелочей, значения коэффициентов агпаитности и железистости, а также роль натрия относительно калия и кальция (табл. 3.9). Все они соответствуют семейству щелочных (но не агпаитовых, как в предыдущих массивах) гранитоидов и характеризуются устойчиво высокими содержаниями фтора (0,30-0,63 мас.%).

Ингурский массив в Забайкалье также сложен субщелочными биотитовыми и щелочными рибекитовыми гранитами. Последние отличаются от субщелочных гранитов резким преобладанием окисного железа над закисным и натрия над калием при практически одинаковых значениях коэффициентов железистости и агпаитности (см. табл. 3.9). Судя по потерям при прокаливании, граниты массива отличаются относительно высоким количеством летучих компонентов.

В Ошурковском массиве для сиенитов раннего этапа характерны относительно высокие содержания оксидов железа, магния и кальция, которые понижаются в щелочно-полевошпатовых сиенитах позднего этапа, но в последних существенно возрастает количество кремнезема и щелочей, особенно калия (см. табл. 3.9). Коэффициент агпаитности и общая железистость сиенитов массива существенно ниже, чем у гранитоидов массивов щелочных гранитов.

По данным М.М. Мануйловой с соавт., Абчадский массив сложен преимущественно субщелочными гранитами и лейкогранитами с подчиненным развитием сиенитов (табл. 3.10). От ранней к поздней фазе (субфазе) в породах возрастают содержания кремнезема, тогда как содержания глинозема и оснований снижаются при близких соотношениях калия и натрия. При этом коэффициент агпаитности также возрастает, характеризуясь значениями, близкими к таковым для щелочных гранитов Кольского полуострова, Ингурского массива и батолита Пайке Пик. В некоторых разновидностях гранитов поздней фазы (субфазы) он достигает единицы. М.М. Мануйлова с соавт. отмечают зависимость химического состава гранитоидов от состава вмещающих пород. В.А. Макрыгина, считая основную часть пород массива сформировавшейся в результате щелочного метасоматоза, выделяет среди гранитоидов микроклинизированные сиенито-диориты, граносиениты и граниты (табл. 3.10, анализы 7, 8).

Посторогенные гранитоиды центрально-финского комплекса, так же как и породы Абчадской интрузии, приурочены к области интенсивной мигматизации, но характеризуются существенно иными петрохимическими особенностями. Это субщелочные граниты с относительно пониженными содержаниями SiO2 и Na2O, гораздо более низким коэффициентом агпаитности (0,52-0,76), но более известковистые (табл. 3.11).

Отмеченная вертикальная зональность Айнского массива субщелочных лейкократовых гранитов находит яркое отражение в изменении петрохимического состава пород. От биотитовых гранитов на уровне поверхности Байкала к микроклин-альбитовым гранитам, развитым в верхней части массива, возрастает роль натрия относительно калия и кальция параллельно с ростом железистости пород и снижением в них фемических компонентов (табл. 3.12). В целом для массива характерно повышенное содержание кремнекислоты, низкие содержания фтора, фемических компонентов, особенно магния, и довольно высокие значения коэффициента агпаитности (до 0,91), приближающиеся к таковым в гранитах Абчады. Мелкие внутригранитные жилки аплитов соответствуют по составу сиенитам, в которых соотношение щелочей, железистость и агпаитность близки таковым в гранитах массива. По петрохими-ческому составу гранитам Айнского массива близки ассоциирующие с редкометалльно-редкоземельными пегматитами малые тела субщелочных гранитов-лейкогранитов в Заганском хребте (см. табл. 3.9).

Имеющиеся данные по петрохимии гранитоидов в пегматитовых полях полевошпатовой формации довольно ограничены. Наиболее детально изучены жильные гранитоиды Алданского щита и Слюдянского района в Прибайкалье, представленные аляскитами, ортотектитами, гранит-пегматитами, а также пегматоидные граниты Мамской слюдоносной провинции, в пределах которой выделяются зоны повышенной степени метаморфизма с пегматитами, специализированными на редкоземельные элементы. Общими наиболее характерными петрохимическим и особенностями этих гранитоидов являются обогащенность их щелочами (обычно более 9 мас.% оксидов в сумме) при значительном преобладании оксида калия, относительно повышенные значения коэффициента агпаитности (0,72-0,92), пониженная железистость (f = 0,48-0,84), а также устойчиво низкие содержания фтора (табл. 3.13). Несмотря на устойчиво высокое суммарное содержание щелочей, щелочные минералы, кроме калиевых полевых шпатов, в этих породах отсутствуют. На тройной диаграмме альбит — ортоклаз — кварц точки составов жильных аляскитовых гранитов, ортотектитов и гранит-пегматитов Алдана смещены в сторону ортоклазовой вершины треугольника, хотя в ортотектитах и гранит-пегматитах наблюдаются существенные вариации соотношений породообразующих минералов. В Слюдянском районе среди ортотектитов встречаются разновидности, соответствующие по составу граносиенитам. Ортоклазовые и микроклиновые разновидности субщелочных пегматоидных гранитов в Мамском районе по петрогенным компонентам различаются незначительно.

Субщелочные граниты подольского и кировоградского комплексов на Украинском щите по петрохимическому составу близки гранитоидам зон ультраметаморфизма, а также посторогенным гранитоидам Финляндии, тесно связанным с зонами мигматизации, но отличаются минимальными значениями коэффициента железистости (f = 0,48-0,56) (табл. 3.14).

Согласно Н.С. Вартановой с соавт., по соотношению железистости и агпаитности пород можно судить о степени относительной кислотности-щелочности гранитных магм. По этому критерию все гранитоиды полей редкоземельных пегматитов кристаллизовались из ощелоченных в большей или меньшей степени расплавов (Kагп > f).

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: