Генезис клинопироксенитов Платиноносного пояса Урала

27.05.2020

Как и существенно оливиновые породы - дуниты, клинопироксениты являются полигенными и отмечаются в различных магматических комплексах: в ассоциации с ультраосновными щелочными породами и карбонатитами, в расслоенных интрузиях, офиолитах. Это один из главных типов пород ППУ.

О генезисе последних существуют различные представления. Большая часть уральских петрологов вслед за А.Н. Заварицким рассматривают клинопироксениты как продукты реакции габбровой магмы с дунитами или другими магнезиальными ультрамафитами, что подтверждается особенностями геологической позиции клинопироксенитов ППУ, а именно их частым залеганием в виде каймы вокруг дунитовых ядер. С представлениями о метасоматическом происхождении клинопироксенитов согласуются и некоторые особенности минерального состава пород.

В то же время некоторые уральские исследователи приводят убедительные факты в пользу магматического происхождения клинопироксенитов, подтверждая взгляды первых исследователей ППУ, работавших в начале прошлого века. В последние 25 лет были получены новые данные, позволяющие вернуться к проблеме генезиса клинопироксенитов.

В первую очередь это касается клинопироксенитов так называемого молостовского комплекса, породы которого образуют небольшие кольцевые интрузивы в гарцбургитах Хабарнинского офиолитового массива. Эти интрузивы сложены верлитами, оливиновыми клинопироксенитами, габброидами, сиенитами (в том числе фельдшпатоидными), гранитоидами. Один из таких интрузивов, названный нами Молостовским, обнажен в борту одноименной балки (рис. 1.29). Его краевая часть сложена оливиновым клинопироксенитом, который содержит крупные блоки - ксенолиты верлитов размером 10-20 м в поперечнике - и прорван радиальными дайками пироксен-роговообманковых и роговообманковых габбро мощностью до 2 м, часто имеющими пегматоидную текстуру. В центральной части интрузива залегают кварцсодержащие роговообманковые габбродиориты и гранодиориты. Рядом с интрузивом отмечаются тела оливиновых клинопироксенитов, габбро и гранитоидов, секущие тектонизированные гарцбургиты. Еарцбургиты интенсивно антигоритизированы, карбонатизированы, местами превращены в тальк-карбонатные породы. Эти данные не вызывают сомнений в том, что названные породы интрузива имеют ортомагматическое происхождение, в том числе пироксениты, наиболее ранние члены серии. Ясные геологические признаки магматического происхождения побудили нас предпринять детальное изучение минерального состава клинопироксенитов. Установлено, что породы содержат крупные (до 2-3 см) вкрапленники низкожелезистого (Fe/(Fe + Mg) = 0.09) низкоглиноземистого (Al2O3 < 1%) хромдиопсида (Cr2O3 = 0.5-0.6%). Вкрапленники имеют ясную зональность: к краю зерна железистость возрастает до 0.25, содержание Al2O3 - до 5%, а содержание Cr2O3 уменьшается до 0.1-0.2%. Эта зональность обусловлена кристаллизацией из меняющего состав расплава, а сами вкрапленники хромдиопсида представляют собой ликвидусную фазу. Они содержат включения хромшпинелида, которые являются продуктами распада первичного, еще более богатого хромом пироксена. Можно предположить, что кристаллизация пород началась в условиях гранатовой фации, где хромшпинелид неустойчив и растворяется в пироксене. Это предположение подтверждается валовым составом пород, отвечающим высокобарической оливин-диопсидовой котектике, а также наличием граната пироп-альмандин-гроссулярового состава, который относится к высокобарическому эклогитовому типу.

Редкие вкрапленники оливина размером до 1.5 см также зональны: центральные части зерен представлены Fo88, краевые - Fo88. Оливины содержат магнетит-клинопироксеновые симплектиты (соотношение минералов =1:9), которые подробно описаны разными авторами и рассматриваются как продукты распада высокотемпературного обогащенного кальцием оливина, кристаллизация которого происходила при температуре выше 1300 °С. Этим значением определяется нижний температурный порог ликвидуса.

Диопсид основной массы имеет такой же состав, как и краевые зоны вкрапленников. Состав оливина Fo80_75. Количественное соотношение минералов 4:1 отвечает Di-Ol-котектике при давлении около 20 кбар или немного больше. Поздний парагенезис в пироксенитах представлен высокоглиноземистой роговой обманкой и магнетитом, заполняющими интерстиции между оливином и клинопироксеном. Магнетит содержит продукты распада твердого раствора, распределенные зонально: в центре зерен -выделения шпинели, затем - зона ульвошпинелевых вростков, а в краевой части локализуется ильменит. Эта зональность фиксирует смену в процессе кристаллизации магниевого магнетита титаномагнетитом. Последний вместе с роговой обманкой является продуктом кристаллизации остаточного расплава, обогащенного водой. С учетом количественных соотношений минералов рассчитан состав этого расплава, близкий к пикритобазальту, мас.%: SiO2 -36.7, TiO2 - 1.5, Al2O3 - 12.7, Fe2O3 - 11.0, FeO - 9.9, MnO - 0.1, MgO - 14.8, CaO - 11.0, Na2O - 1.3, K2O - 1.0, Fe/Fe + Mg - 0.4. В процессе кристаллизации в расплаве и минералах уменьшается содержание хрома и магния, возрастает - титана, железа, алюминия. Расчетный состав субстрата отвечает верлиту, мас.%: SiO2 - 44, TiO2- 0.4, Al2O3 - 3.8, Fe2O3 - 3.0, FeO - 6.0, MnO - 0.1, MgO - 31.3, CaO - 10.5, Na2O - 0.4, K2O - 0.2, Cr2O3 - 0.3, Fe/(Fe + Mg) - 0.14, который отличается повышенными значением отношения Са/А1 и железистостью по сравнению пиролитом.

Может возникнуть вопрос, каким образом данные по молостовским пироксенитам могут быть применены к пироксенитам ППУ, если иметь в виду очевидные различия в геологическом положении и минеральном составе тех и других. Действительно, ясных признаков интрузивного залегания клинопироксенитов ППУ нет, в них отсутствуют вкрапленники оливина и хромдиопсида, не столь отчетливо выражена последовательность кристаллизации, в частности зональность этих минералов. Главные общие особенности тех и других пород - сходство химического состава, отвечающего Di-Ol-котектике, и одинаковый набор породообразующих минералов (клинопироксен, оливин, роговая обманка, титаномагнетит). Много общего наблюдается и в составе главных минералов. Оливин варьируется по железистости Fa10-20 и характеризуется низким содержанием никеля. Клинопироксен при железистости 0.09-0.17 содержит от 0.5 до 0.05% Cr2O3. Приблизительно совпадают и составы роговой обманки и магнетита. Различия между породами имеют фациальную природу. Молостовские пироксениты входят в состав небольших гипабиссальных интрузивов, а в ППУ они образуют крупные тела, медленно кристаллизовавшиеся на большой глубине и обладающие отожженными парагенезисами.

По валовому химическому составу начинающие эволюционный тренд оливиновые клинопироксениты ППУ отвечают раннему Ol-Срх-парагенезису молостовского пироксенита, а более поздние клинопироксен-роговообманково-магнетитовые разности - составу поздних этапов кристаллизации молостовского пироксенита.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна