Петрография магматических и метаморфических горных пород

В зависимости от относительных размеров зерен структуры делятся на равномернозернистые и неравномернозернистые. Примером неравномернозернистой структуры является порфировая структура эффузивных пород. Аналогичная структура в интрузивных породах называется порфировидной.

Под микроскопом во всем многообразии кристаллографических форм минералов выделяются три главные формы: изометрическая, таблитчатая и призматическая. Если горная порода состоит из зерен изометрической, таблитчатой или призматической формы, ее структура соответственно называется изометрическизернистой, таблитчатозернистой или призматическизернистой.

По степени кристаллографической ограненности минералы изверженных пород делятся на идиоморфные, ксеноморфные и гипидиоморфные (от греч. идиос - своеобразный, присущий себе самому; ксенос - чужой, гипо - под, морфе - форма). Минералы, ограниченные собственными кристаллическими гранями, называются идиоморфными, а структуры изверженных пород, сложенные идиоморфными зернами, называются панидиоморфнозернистыми. Минералы, лишенные собственных кристаллографических ограничений, называются аллотриоморфными, а структуры, состоящие из аллотриоморфных зерен аллотриоморфнозернистыми. Минералы, Частично ограниченные кристаллографическими гранями, называются гипидиоморфными.

Гипидиоморфнозернистые структуры изверженных пород образованы минералами с разной степенью идиоморфизма.

Гипидиоморфнозернистые структуры наблюдаются почти во всех изверженных породах. Минералы изверженных пород кристаллизуются из магм примерно в соответствии со схемой, которая приведена в качестве иллюстрации к ходу кристаллизации магм. Первыми из силикатных расплавов начинают кристаллизоваться минералы, содержания которых в расплаве превышают эвтектические. Эти минералы, по-видимому, образуют порфировые и порфировидные выделения. По мере обеднения расплава вещество выделявшихся кристаллов его состав попадает в эвтектическую точку, в которой все минералы начинают и кончают кристаллизоваться совместно. При разном числе зародышей и разной их способности к образованию кристаллографически совершенных ограничений крупность минералов и их идиоморфизм будут различны. Большинство природных силикатных расплавов - магм имеет состав близкий к эвтектическому. Поэтому большинство минералов в изверженных горных породах кристаллизуется совместно или одновременно друг с другом.

Генетические фрагменты структур:

Реакционные каймы

Келифитовые каймы

Пертиты

Антипертиты

Мирмекиты - образуются на границе КПШ и Pl

Микропегматитовые срастания

Пойкилитовые вростки

Главнейшие структуры магматических пород.

1 Кристаллически-зернистые структуры.

Интрузивные горные породы

(равномернокристаллическая, порфировидная)

для ультраосновных пород:

Пойкилитовая

Панидиоморфная

Мозаичная

Сидеронитовая (дуниты, оливиниты, пироксениты).

для основных пород:

Габбровая (габбро, нориты)

Офитовая (диабазовая)

Пойкилоофитовая

Венцовая

Криптовая

для средних и кислых пород:

Призматически-зернистая (диоритовая)

Монцонитовая

Лампрофировая

Гипидиоморфнозернистая (гранитоидная)

Аплитовая

Аллотриоморфнозернистая

для щелочных пород:

Таблитчато-зернистая

Агпаитовая

Графическая - закономерная ориентировка. нефелина и фемических минералов

Эффузивные горные породы

Структуры порфировые неравномерно-кристаллические.

Стекловатая

Фельзитовая (диаметр зерен<<0,02мм, т.е.толщина шлифа)

Сферолитовая

Вариалитовая

Трахитовая

Фонолитовая

Оцеляровая

Гиалопилитовая (андезитовая)

Интерсертальная

Пилотакситовая

Химический состав горных пород.

По подсчетам Кларка и Вашингтона верхняя оболочка земной коры мощностью около 16 км на 95% состоит из изверженных и всего лишь на 5% из осадочных горных пород. Осадочные горные породы образуют тонкий прерывистый чехол, покрывающий земную кору с поверхности и залегающий на изверженных и метаморфических породах. Таким образом, химический состав земной коры в основном определяется составом изверженных пород. По данным химических анализов Польдерваат определил средний химический состав изверженных горных пород земной коры. Такие элементы, как O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K составляют примерно 90% земной коры и называются петрогенными.

Таблица 3 Среднее содержание петрогенных элементов в магматических горных породах.

Элементы	Масс. %	Ат.%	Окислы	Масс. %
O	47,12	60,76	SiO	63,65
Si	29,74	21,80	TiO	0,54
Al	7,66	5,79	AlO	14,47
H	0,16	3,27	FeO	2,18
Na	2,60	2,31	FeO	3,19
Mg	2,33	1,87	MnO	0,07
Ca	3,06	1,50	MgO	3,70
Fe	4,04	1,47	CaO	4,28
K	2,36	1,23	Na2O	2,84
Ti	0,33	0,14	K2O	6,51
P	0,04	0,02	H2O	1,47
Mn	0,06	0,02	P2O5	0,10
	У=100%	У=100%		У=100%

Петрогенные элементы.

Кислород среди них резко преобладает. Земная кора почти целиком состоит из соединений кислорода. Если содержание элементов пересчитать на атомные количества, то количества атомов кислорода превысит 60% от общего количества атомов, при этом объем атомов кислорода составит более 90% объема, занимаемого всеми атомами, участвующими в строении земной коры.

Кремний. Химический элемент горных пород принято выражать в весовых процентах окислов (табл. 3). Содержание SiO2 в изверженных породах изменяется от 30 до 80% . Широкое изменение содержание SiO2 служит для подразделения изверженных пород на четыре категории: кислые (SiO2 более 64-78%), среднее (SiO2 от 53 до 64%), основные ( SiO2 от 44 до 53%), ультраосновные (SiO2 от 30-44%).

Алюминий. AL2O3 - окисел, следующий по распространенности за SIO содержится в изверженных породах в количестве от 12 до 18%. Максимальное содержание AL2O3 в анортозитах до 30%, а минимальное соответствует 8-9%.

Железо, магний, кальций. Общее содержание окислов железа, магния и кальция (Fe2O3 + FeO + MgO + CaO) с увеличением содержания SiO2 падает от 20-30% в основных, до 50% в кислых породах.

Натрий, калий. Na2O и K2O обнаруживают обратную тенденцию. Процентное содержание Na2O, как правило, колеблется между 2,5 и 4,0%, причем более низкие значения типичны для основных пород. Аналогично ведет себя K2O, изменяя свое содержание от 0,5% в основных до 5% в породах кислых. Горные породы с высоким содержанием Na2O и K2O называются щелочными. Содержание SiO2 в щелочных породах соответствует содержанию SIO2 в средних породах (52 - 66%). Большие содержания Na2O порядка 8% встречаются в высокощелочных породах. Содержание K2O до 10 -15% очень редки, но все же встречаются.

Итак: по Si - кислые - ультраосновные; по Al - плюмазитовые; по Fe, Mg-мафические - салические; по Na и K - щелочные (субщелочные).

Если к перечисленным петрогенным элементам добавить H2O, то их суммарное содержание в земной коре превысит 99%, следовательно, долю остальных элементов менделеевской таблицы останется менее 1%.

Элементы, на долю которых в земной коре приходится менее 1%, называют малыми элементами, элементами-примесями. Они встречаются, как правило, в малых количествах в породах и минералах в качестве изоморфной или механической примеси, редко образуя собственные минералы.

Классификация элементов-примесей.

1 Редкие щелочные элементы: Rb, Li, Cs, Ti.

2 Щелочно-земельные: Sr, Ba, (Cd).

3 Радиоактивные

4 Редкоземельные.

5 Сидерофильные.

6 Элементы с большим рад. заряда: Zr, Hf, Ta, Nb.

7 Литофильные элементы:

Классификация А.А. Маракушева (1992)

Группа 1 - Cr, Ni? Pt (O, Ir) - типичны для гипербазитов и Fe, Ti, V характерны для габброидов. К ним примыкают сульфидные ассоциации в базитах и гипербазитах (комплексы Cu, Ni, Pt, Pd-руд и колчеданных руд (Fe. Cu, Au, Hg, Zn)).

Группа 2 - ассоциации элементов, связанные с развитием кислого магматизма: сульфидно-оловянные (Sn, Pd, Cu, Zn, As, B); кварц-касситеритовые (Sn, W, Mo, Bi, B, Ta, Nb) и цирконовые пегматитовые (Zn, Hf, Th)

Группа 3 - Элементы, связанные с щелочным магматизмом (пегматиты (Ce, Th), пирохлоровые пегматиты (Nb, Ta, Ti, Ce, Sn, Be), карбонатиты (Ni, Fe, Zr,Nb, Ta) и апатитовые руды ( P, Fe, Ti, TR)).

7. Минеральный состав горных пород

Минералы горных пород называются породообразующими. Хотя известно более 4500 минералов, однако, к породообразующим можно отнести лишь 50, причем только 30 минералов широко распространены. Для определения названия горных пород достаточно 13 минералов.

Таблица 4 Средний минеральный состав изверженных горных пород в %

Щелочной ПШ	31,0	Роговая обманка	1,7
Плагиоклаз	29,2	Оливин	1,6
Кварц	12,4	Мусковит	1,4
Пироксен	12,0	Хлорит, серпентин	0,6
Рудные минералы	4,1	Апатит	0,3
Биотит	3,8	Нефелин	0,3
Сфен	0,3

По количественно-генетическому признаку среди породообразующих минералов различают главные, вторичные акцессорные. Главными (петрогенными) называют минералы, которые слагают около 99 % объема горных пород и образуется при непосредственной кристаллизации магмы. Это минералы - лейцит, щелочной полевой шпат, нефелин, кварц, плагиоклаз, мусковит, ромбический и моноклинный пироксены, оливин; и цветные, такие как биотит, роговая обманка, эгирин. Вторичные минералы образуются при химическом взаимодействии летучих компонентов, выделившихся из магмы, и главных минералов. К вторичным относятся: хлорит, эпидот, кальцит, серпентин, цеолиты, тальк, тремолит, актинолит, серицит и др. Акцессорными минералами называются минералы-примеси, которые содержатся в породе в небольшом количестве (около 1 %), чаще в виде мелких зерен. Как правило, они концентрируют в себе значительную часть редких элементов. Акцессорные минералы образуются частично как главные минералы в результате прямой кристаллизации из расплава, частично, как вторичные, и частично, в результате процесса распада. Акцессорные минералы: апатит, циркон, магнетит, сфен, хромит, флюорит, шпинель.

Главные парагенезисы:

Для парагенезисов главных минералов изверженных горных пород характерно:

1. Кварц не может находится вместе с нефелином и лейцитом

2. Санидин, лейцит и базальтическая роговая обманка находятся только в эффузивных кайнотипных породах.

3. Щелочная роговая обманка и эгирин встречаются вместе с нефелином.

Парагенезисы:

Ультраосновные горные породы:

Главные - оливин + ромбический пироксен + моноклинный пироксен ± биотит ± роговая обманка (не обязательно).

Основные горные породы:

Главные - плагиоклаз (основной), ромбический пироксен, моноклинный пироксен ± роговая обманка

Вторичные - тремолит- актинолит, хлорит, тальк.

Акцессорные - магнетит, апатит.

Средняя горная порода:

Главные - средний плагиоклаз, роговая обманка ± кварц ± моноклинный и ромбический пироксены.

Вторичные - хлорит, тремолит - актинолит, эпидот, цоизит.

Акцессорные - магнетит, апатит, циркон, сфен.

Кислая горная порода:

Главные - кислый плагиоклаз, КПШ, кварц, биотит, роговая обманка, мусковит.

Вторичные - хлорит, мусковит , эпидот, цоизит.

Акцессорные - магнетит, апатит, циркон, сфен.

Щелочная горная порода:

Главные - фельдшпатоиды (нефелин, лейцит, содалит), КПШ, моноклинный пироксен, роговая обманка, биотит, эгирин, эгирин - авгит, щелочная роговая обманка.

Вторичные - цеолиты, содалит.

Акцессорные - пирохлор, эвдиалит, лопарит.

Для определения породы необходимо знать:

Наличие ПШ: если нет, то мы говорим об ультраосновной породе.

Характер ПШ: отличие гранодиоритов от диоритов - отсутствие в диоритах КПШ.

Наличие нефелина.

Наличие и количество кварца.

Наличие цветных минералов (Mg- Fe).

Наличие оливина (главный в ультраосновной породе).

Магматическая горная порода может быть с одной стороны лейкократовой, с другой стороны - мелонократовой.

Лейкократовая горная порода - обеднена цветными минералами.

Меланократовая горная порода - обогащена цветными минералами.

Меланократовый гранит - 10-15% цветных минералов.

Горная порода, содержащая большое количество цветных минералов, называется меланократовая горная порода. По величине цветного индекса "М": ультрамафические >70, мафические 70-30, мафисалические 30-20, салические <20.

Любую группу магматических горных пород характеризуют по определенному плану:

1 Общая характеристика

2 Эффузивные разновидности

3 Жильные разновидности

4 Интрузивные разновидности

5 Химический состав

6 Полезные ископаемые связанные с данной породой

7 Происхождение

Группа ультраосновных пород.

Группа ультраосновных пород имеет и другие названия, такие как ультрабазиты. Если придерживаться принципа в названии породы исходя из названия ведущей породы, то можно назвать ее группой перидотита.

Нормальный ряд

Общая характеристика. Ультраосновные породы принадлежат к довольно редким по распространенности породам, на континентах они составляют всего 0,4%, что касается океанов, то там их, возможно, несколько больше. Ультраосновные породы по минеральному составу классифицируются следующим образом (рис. 9)

дуниты, оливиниты

верлиты

оливиновые клинопероксениты

клинопероксениты

вебстериты

оливиновые вебстериты

ортопироксениты

оливиновые ортопироксениты

гарцбургиты

лерцолиты.



Рис. 9. Классификация ультраосновных пород по минеральному составу

Ультраосновные породы, главным образом, состоят из трех мафических минералов: оливина, ортопироксена, клинопироксена, а также роговой обманки и биотита.

дуниты, оливиниты

шрисгеймиты

оливиновые горнблендиты

горнблендиты

пироксеновые горнблендиты

амфиболовые пироксениты

пироксениты

оливиновые пироксениты

перидотиты

оливин-амфиболовые пироксениты

оливин-пироксеновые горнблендиты

кортландиты



Рис.10 - Классификация роговообманковых ультрамафитов

Химический состав

Большой интерес представляет собой химическая классификация ультраосновных горных пород, которая в координатах AS выглядит следующим образом (Рис. 11).

Рис. 11

A=Al2O+CaO+ Na2O+ K2O вес. %

S= SiO2 - (Fe2O3 + FeO + MgO + MnO + TiO2) вес. %

Распространенность

Эти горные породы обладают космической распространенностью. Каменные метеориты имеют ультраосновной состав: они состоят из оливина, ортопироксена, клинопироксена и вулканического стекла. Метеориты, называемые хондритами состоят из маленьких шариков оливина, пироксена и вулканического стекла. Материковые области невидимой стороны Луны состоят из ассоциаций ультраосновных пород, анортозитов и норитов, предполагается, что на Марсе также развиты ультраосновные породы.

Геологические ассоциации (формации) ультраосновных пород.

Наиболее характерной формацией ультраонсновных пород является офиолитовая формация, например хромитоносный пояс Урала.

Предполагается, что такие массивы образовались награнице океанической и материковой земной коры. По существу каждая геосинклинальная область окаймляется офиолитовыми массивами.

Офиолитовый комплекс (Рис. 12)

Кремнистые осадки

Базальты с пироклатикой

Комплекс параллельных даек (базальты)

Полосчатый комплекс (породы этого комплекса обладаютполосчатой текстурой)

Тектонизированные мантийные перидотиты

Рис. 12

Для океанов комплекс принят за модель океанического дна.

Формация расслоенных массивов



Рис. 13

Прототипом этих массивов является Бушвельдский массив, который рассматривается в виде системы лопалитов, он занимает территорию равную 67 тыс. км2. (рис 13).

Расслойные массивы характеризуются лопалитообразной формой и они характерны для платформ. Породы этих массивов имеют полосчатую текстуру (Рис.14). Из наиболее крупных массивов можно назвать следующие: Бураковский массив (Прионежье), Кунене (Ангола), Дулут, Великая дайка Родезии (Зимбабве), Дюфек (Антарктида), Мончегорский массив.

Все эти массивы имеют двузоновое строение, соотношение зон варьирует в широких пределах.

Рис. 14

Расслойные массивы представляют интерес, как месторождения полезных ископаемых, к переходной зоне приурочены месторождения платины и хромитов.

Дунит-клинопероксенитовая формация

Типичным представителем этих формаций можно назвать платиноносный пояс Урала- Нижне-Тагильский массив (Рис.15), Желтогорский и т. д. Массивы этого типа имеют зональное строение и поэтому они очень часто носят название зональных массивов Уральско-Аляскинского типа. Предполгается, что на глубине эти массивы представляют собой штоки, мантийные диапиры внедрившиеся в горячем но твердом состоянии (пластично перегретом)

Рисунок 15 - Нижне-Тагильский массив

Коматиитовая формация

Эта формация была обнаружена относительно недавно, в 60-е годы, в ЮАР. Она представлена эффузивами ультраосновного состава AR возраста. С коматиитами связаны сульфидные месторождения (пирротин, пентландит, пирит), представляющие особый интерес.

8. Эффузивные разновидности

Меймечиты. Меймечиты довольно редкие породы и развиты только в России в междуречье Меймичи и Катуя. Они слагают покровы, потоки и дайки.

Меймичиты породы серовато-черного цвета с обилием вкрапленников яблочно-зелёного оливина, содержание которого колеблется от 35-60%, но чаще всего 45-50%. Оливин представлен Fo93-88, обычно неизменённый, иногда серпентинизированный или замещенный авгитом.

Текстура массивная, иногда наблюдается ориентировка кристаллов оливина, указывающая на текстуру течения.

Основная масса представлена более мелкими зернами оливина второй генерации, но главным образом, она сложена клинопироксеном, небольшими короткостолбчатыми микролитами авгита иногда титан-авгита, который имеет фиолетовый оттенок и в скрещенных николях демонстрирует структуру песочных часов. Между зернами клинопироксена наблюдается большое количество титаномагнетита - главный акцессорный минерал, кроме того, присутствует хромит, магнетит, апатит, титанит (сфен). Иногда присутствует вулканическое стекло, которое часто замещается серпентином.

Коматииты. Коматииты были открыты в 1969г. в Южной Африке, пояс Бартментон, провинция Комати. Эти горные породы представляют промышленный интерес т.к. богаты никелем и с ними связывают месторождения петландита.

Коматииты - эффузивные породы с массивной текстурой подушечной отдельностью, им сопутствуют туфы и брекчии. Структура спинифекс (Рис.16) - структура Австралийской коры - результат переохлаждения. Они слагают потоки, жерловины, дайки и покровы. Максимальная мощность таких тел достигает 20-30м., а по простиранию 250-300м. Залегают в древних зеленокаменных поясах древних кристаллических поясов (Африка (ЮАР), Канада, Австралия). Различают два возраста: первый3.5-2.7 млрд. лет и второй 2.9-2.6 млрд. лет.

Минеральный состав: коматииты главным образом состоят из оливина (содержание форстеритового минала 95-80%). Присутствует также клинопироксен, представленный авгитом и диопсидом. Акцессорные минералы: хромит, высоко хромистый магнетит и шпинель. Вторичные минералы развиваются по оливину, пироксену, хромиту и вулканическому стеклу. Различают дунитовые и пироксенитовые, а также базальтовые разновидности коматиитов. Коматииты подвергаются региональному метаморфизму, но сохраняют химический состав.

По отношению Al2O3/TiO2 выделяют два типа коматиитов:

1 Барбетонский (Al2O3/TiO2 =10)

2 Йилгарский (Al2O3/TiO2 =21-25)

Также коматииты разделяются по отношению MgO/ TiO2

A1- зона закалки

A2- мелкий спинифекс

A3- крупный спинифекс

B2-зона кумулятов

В1- зона закалки

Жильные разновидности

Пикриты. Пикриты типично порфировые горные породы. Структура порфировая или криптовая, т.к. порфировых выделений содержится до 60-80% по объему, а нормальное содержание 20-30%. По большей части пикриты слагают дайки и силлы. Пикриты состоят из оливина (Fo95-80), порфировые выделения на 80% состоят из форстерита, их размер достигает 5-8мм. В поперечнике клинопироксен представлен либо авгитом либо диопсидом или зеленоватым, даже макроскопически хромдиопсидом. Судя по минеральному составу эти породы, в первом приближении, напоминают верлиты.

Из второстепенных минералов характерных для пикритов можно отметить следующий ряд: ортопироксен, представленный бронзитом, бурая роговая обманка, основной плагиоклаз.

Вторичные минералы, замещающие оливин, представлены хлоритом, магнезитом, кальцитом, тальком, тремолитом.

Большинство пикритов принадлежит к щелочным пикритам, наиболее явный признак щелочности - присутствие зеленоватого эгирин-диопсида. Геологически они ассоциируют с пикробазальтами.

Хромититы. Хромититы представляют большой промышленный интерес, т.к. являются практически основной рудой на хромиты. Горная порода магматического происхождения, которая более чем на 50% состоит их хромшпенелида, второстепенными минералами являются оливин, ортопироксен, клинопироксен и основной плагиоклаз.

В промышленном отношении хромиты делятся на:

1 Полиморфные хромиты, залегающие в породах офиолитовой формации, в метаморфизованных пегматитах ультраосновного состава, в дунитовых линзах, в гарцбургитах. Характеризуются крутым залеганием, ленточной, карандашевидной, линзовидной или дисковидной формой. Вообще они получили название коконовидных образований. Текстура вкрапленная, полосчатая, нодулярная, орбикулярная, иногда брекчевидная. Содержание Сr2O3 колеблется от 33 до 65 %масс., а содержание Al2O3 от 5 до 35 % масс.

Полиморфные хромититы замечательны низким содержанием железа и титана.

2 Стратиморфные хромититы образуют горизонтальные слои в расслоенных массивах, иногда довольно мощные, выдерженные по простиранию на многие десятки киллометров. В расслоенных массивах они могут слагать несколько горизонтов, например в Бушвельдском массиве их насчитывается до 37, а в Великой дайке Зимбабве - 10. Стратиморфные хромиты содержат до 45-48% Сr2O3. Для них характерна высокая железистость, отношение Cr и Fe для Бушвельда 1/7, для Великой дайки Зимбабве 2/7, а также наличие минералов платиновой группы, таких как лаурит-эрлихманит (RuS2- OsS2).

Под микроскопом у хромититов наблюдается пойкилитовая структура. Клинопироксен представлен хромистым диопсидом. Порядок кристализации следующий: первым кристаллизуется оливин (Fo95-90), далее кристаллизуется хромистый диопсид, свободный от хромита первой генерации, затем хромистый диопсид и хромит первой генерации, и заканчивает кристаллизационный цикл хромит второй генерации и лаурит.

Ультрамафические пегматиты

Дунитовые пегматиты. Нижнее-Тагильский массив. Дунитовые пегматиты, подобно гранитным пегматитам, имеют камерное строение. Внутри камер наблюдаются миоролы заполненные хромдиопсидом, хромандрацитом, мезофитовым офитом, иногда присутствуют сульфиды и платина, которая находится между кристаллами оливина. Оливин представлен Fo93-86, кристаллы которого достигают 20см. В качестве типоморфного акцессория присутствует хромшпинелид, представленный феррихромитом и ферриаллюмохромитом, размер зерен, которых от 1 до 3 см. На Урале с дунитовыми пегматитами связано месторождение Аврора, из которого извлекается изоферроплатина (Pt3Fe).

Гортнолитовые пегматиты это, по существу, пегматиты с очень крупными кристаллами гортонолита. Замечательны они тем, что в них очень часто в больших количествах присутствует платина.

Ортопироксенитовые пегматиты. Особый интерес в ультраосновных породах представляет хромшпенелид, являющийся для них типоморфным минералом. И который очень сильно варьирует по составу. Для классификации хромшпинелидов можно предложить следующую диаграмму (Рис.17).

1 хромит

2 аллюмохромит

3 хром-пикотит

4 пикотит

5 субферрихромит

6 субферриаллюмохромит

7 субферрихром-пикотит

8 ферриаллюмохромит

9 хромит

10 феррихромит

11 хром-магнетит

12 магнетит

13 субаллюмоферрихромит

14 субаллюмохром-магнетит



Рис.16- Классификация хромшпинелидов по Н.В. Павлову

Интрузивные разновидности ультрамафитов.

Особое внимание, среди интрузивных разновидностей, уделяется перидотитам (гарцбургитам).

Гарцбургиты. Гарцбургиты макроскопически темно-зеленого цвета или черно-серого цвета с бурой коркой выветривания. Как любые перидотиты, гарцбургиты обладают псевдопорфировой структурой. На фоне средне- или мелкозернистой основной массы наблюдаются крупные кристаллы оРx, которые включают в себя мелкие кристаллы Ol, т.е. макроскопически выраженная пойкилоофитовая структура. Текстура массивная, полосчатая, иногда сланцеватая.

По сути, гарцбургиты это смесь оливина и ортопироксена, соотношения которых варьирует в широких пределах. Обычно офиолитовые гарцбургиты содержат около 20% оРx, над которыми преобладает Ol (Fo95-80). оРx представлен чаще всего энстатитом, реже гиперстеном или бронзитом, эти разновидности различают по величине 2V: энстатит имеет величину +(60-80), бронзит- величину (+80)-(-80) около 90, гиперстен- (-80)-(-48).

Для ромбического пироксена характерны вростки моноклинного пироксена (диопсида). Из акцессорных минералов можно отметить хромшпинелиды (типичный минерал группы ультрамафитов), основной плагиоклаз, биотит или флогопит, пироп. Наличие того или иного акцессорного минерала в составе породы указывается в её названии, например: пироповые перидотиты, плагиоклазовые гарцбургиты, и т.д.

Как все горные породы гарцбургиты подвержены процессам вторичных изменений, так, например, в процессе серпентинизации по Ol развивается петельчатый серпентин, по оРx гомоосевые псевдоморфозы антигорита. Кроме серпентина можно отметить такие вторичные минералы, как тальк, тремолит, карбонатные минералы, гарниерит.

Лерцолиты. Лерцолиты встречаются в составе офиолитовых комплексов, и составляет особую, лерцолитовую подгруппу. Породы серого цвета, макроскопически фиксируется пятнистость, которая проявляется за счет развития крупных кристаллов сРx. Текстура массивная, полосчатая. Структура пойкилитовая или гипидиоморфнзернистая.

Состав такой же, как в гарцбургитах, но в лерцолитах, кроме Ol и оРx появляется сРx, правда Ol более железистый, и оРx чаще представлен бронзитом. Акцессорные минералы те же, что и в гарцбургитах, но хромшпинелиды менее хромистые и магнистые и более железистые и титанистые. Иногда присутствует титаномагнетит, который образует неправильные, аморфные формы, фиксируемые микроскопически. Вторичные минералы те же, что и в гарцбургитах.

Верлиты. Верлиты подобно лерцолитам, имеют пятнистый или псевдопорфировый облик и темно-серую или черную окраску. Псевдопорфировый облик определяется крупными зернами сРx среди средне- и мелкозернистой оливиновой массы. Клинопироксен представлен диопсидом, иногда диаллагом или субкальциевым авгитом. оРx , обычно, присутствует в небольших количествах и представлен более железистыми разновидностями (гиперстеном).

Вторичные: серпентин по Ol, по сРx - тремолит-актинолит, хлорит, флогопит. горный кристаллизация магма солнечный

Акцессорные: хромшпинелиды, Ti-Mgt, Mgt, которые характерны для верлитов, зеленая шпинель (плеонаст).

Среди верлитов выделяются несколько разновидностей:

1 Диопсидовые верлиты

2 Авгитовые верлиты

3 Плагиоклазовые верлиты (в состав входит основной Pl)

Роговообманковые перидотиты. В этих перидотитах роговая обманка развивается по пироксену. Среди роговообманковых перидотитов выделяются две разновидности:

1 Шрисгейлит, в котором клинопироксен представлен авгитом.

2 Кортландит, в котором ортопироксена, представленного гиперстеном, значительно больше, чем клинопироксена, представленного титан-авгитом.

3 Если роговая обманка преобладает над всеми остальными минералами, то такой перидотит будет называться горнблендитом.

Дунит. Дунит макроскопически среднезернистая порода, реже мелко или крупнозернистая, зеленовато-серого цвета, но бывает и оливково-зеленого. Текстура, обычно, массивная. Структура панидиоморфнозернистая, мозаичная, протокластическая, если есть порфировые выделения, то порфирокластическая. Для дунитов исключительно характерна тонкоплитчатая отдельность.

Дуниты, в первую очередь состоят из оливина (Fo90-85) кроме оливина иногда присутствует Opx, представленный энстатитом, немного Cpx, плагиоклаз, представленный лабрадором.

Среди акцессорных минералов непременно присутствует хромшпинелид, который довольно часто содержит платинойды. Хромшпенелид обнаруживает различные формы присутствия (Рис. 18).

1 Акцессорный хромшпинелид

2 Вкрапленный, с которым очень хорошо связана платиноносность

3 Прожилковый, который далее переходит в жильный и порода сложенная таким хромшпинелидом называется хромититом.



Рис.17

Помимо хромшпинелидов, как акцессории, присутствуют магнетит и различные платиноиды ( изоферроплатина Pt3Fe)

Дуниты подвергаются интенсивному процессу серпентинизации. Вторичные минералы те же, что и в перидотитах. Степень серпентинизации должна быть чётко зафиксирована, т.к. она имеет достаточно поверхностный характер. В процессе серпентинизации изоферроплатина замещается туламинитом и тетраферроплатиной.

Гартонолитовые дуниты в Бушвельдсом массиве представлены тремя трубками Мойхун, Дликоп, Онверваахт, очень похожими на кимберлитовые. Гартонолитовый дунит состоит из магнезиально-железистого оливина (Fo47-54). Гартонолиты-грубозернистые породы, кристаллы до 10см, это своеобразный дунитовый пегматит, имеющий метасоматическое происхождение. Гартонолитовые дуниты представляют промышленный интерес, как месторождения платины, содержание которой достигает до 2кг/т, а так же, как месторождения драгоценных ювелирных камней, например хризолита.

Оливиниты. Оливиниты мелко, среднезернистые породы, темно-серого или черного цвета. Текстура массивная или полосчатая. Оливин представлен разновидностью с содержанием форстеритового минала 85-90%. В качестве акцессорного минерала часто присутствует титано-магнетит, содержание которого может достигать 10%, а в рудных оливинитах его количество достигает 30-40%. В структурном отношении оливиниты аналогичны всем перидотитам. При большом количестве титано-магнетита структура носит название сидеронитовой. Из числа второстепенных минералов можно назвать следующие: флогопит, клиногумит, большой интерес, в промышленном отношении, представляет перовскит (CaTiO3), являющийся сырьем на ниобий, который замещает Ti. Оливиниты, содержащие перовскит называются перовскитовыми оливинитами.

Пироксениты. Пироксениты горные породы, состоящие, главным образом, из ортопироксена или из клинопироксена, значительно реже встречаются разновидности состоящие из того и другого пироксена (вебстерит).

Ортопироксениты - породы серого цвета с желтоватым, бронзовым или с зеленоватым оттенком. Текстура характерная линейная, трахитоидная, но может быть и массивная. Структура, как макроскопически, так и микроскопически призматически-зернистая.

Основные разновидности:

1 Бронзиты

2 Энстатититы

3 Гиперстениты

Второстепенные минералы содержатся в небольшом количестве, не превышающем 10%. Оливин представлен Fo94-90 , клинопироксен - диопсидом, плагиоклаз - лабрадор-битовнитом, редко присутствует гранат. Из акцессорных минералов можно отметить следующие: хромшпинелиды, титано-магнетит и магнетит, которых значительно больше, чем хромшпинелидов, пирротин, пентландит, халькопирит, пирит, представленный в виде тонкой вкрапленности.

В ультраосновных породах, в частности в пироксенитах, полезно выделять сульфидную монофракцию, которая является лучшим концентратом минералов платиновой группы. Одним из самых лучших является пентландит, затем пирротин, халькопирит и пирит.

Клинопироксениты. Клинопироксениты относительно редкие горные породы, но с точки зрения россыпей клинопироксенит является весьма продуктивной породой на минералы платиновой группы. Породы темно-серые, преимущественно, грубо и крупнозернистые. Текстура массивная или линейная, кристаллы клинопироксена линейно ориентированны. Структура призматически-зернистая или сидеронитовая (косьвиты). Главный минерал - клинопироксен, представленный диопсид-геденбергитом (Di92-65-He35-8). Иногда сРx может быть представлен авгитом, тогда такая порода будет называться авгититом.

Акцессорные минералы: титано-магнетит, ульвошпинель, магнетит замещается ильменитом и гематитом, хромит, апатит, плеоонаст, сульфиды. Иногда содержание магнетита достигает 30%, на Урале такие клинопироксениты называются косьвитами. Вторичные минералы: по сРx развиваются псевдоморфозы актинолит-тремолита, хлорит, эпидот, цоизит.

Из Кочконарских клинопироксенитовых сульфидов добывают платиноиды, в частности палладий.

Ультрамафиты щелочного ряда.

В минеральном отношении они состоят из нефелина, редко лейцита, клинопироксена, а также могут встречаться биотит, флогопит.

Распространенность щелочных пород низкая около 1% всех магматических пород. Щелочные ультрамафиты 0,2% от 1% щелочных пород.

Форма залегания небольшие интрузивные тела - кольцевые массивы, штоки, дайки, покровы, потоки.

Ассоциации:

1 Ассоциация щелочно-ультраосновных пород (Ковдорский комплекс - Карелия, Маймеча-Котуиская и Восточно-Алданская провинция).

2 Кимберлиты (Архангельская провинция, Трансваальская провинция (ЮАР), Якутская провинция).

3 Нефелиновая ассоциация - эффузивная ассоциация (Восточная Уганда, Западная Кения)

Эффузивные разновидности.

Нефелиниты - порфировые горные породы, зеленовато-серого почти до черного цвета.

На фоне основной массы выделяются порфировые вкрапленники нефелина, прямоугольной или квадратной формы в количестве до 60%, цвет вкрапленников может быть разный, в зависимости от вторичных изменений.

Под микроскопом нефелиниты на 40 - 60% состоят из нефелина, и на 30 -50% из клинопироксена, который представлен эгирин-диопсидом или эгирин-авгитом, т.е. нефелиниты - высокощелочные породы, что указывает на присутствие большого количества второстепенных минералов, таких как оливин, гаюин (минерал голубого цвета, изометричная форма зерен, полоска Бекке отрицательная, двупреломление 0,030), нозеан (бесцветный минерал, форма зерен изометричная, полоска Бекке отрицательная, двупреломление 0,020) - эти минералы присутствуют во вкрапленниках, т.е. первично ранние ликвидусные разновидности. В виде второстепенных минералов также могут находиться: мелилит, лейцит, волластонит, КПШ, роговая обманка (щелочная, либо полущелочная).

Нефелиниты содержат много акцессориев (апатит, циркон).

Жильные разновидности

Кимберлиты. Кимберлиты образуют небольшие тела трубки, диатремы, и в плане имеют изометричную форму (Рис.19). Трубки имеют небольшую площадь (трубка «зарница» имеет размеры 60*70 м) на глубине они выклиниваются.

Довольно характерны кимберлитовые дайки (Сйера-Лионе, берег Слоновой кости), которые развиваются по системе тектонических трещин:

Рисунок 18

Для кимберлитов также характерны силлы (Танзания, силл Мвадум, мощность 1м, Бенфоитейл, площадью 5 км, мощность 1м).

Известны случаи когда диатермы с глубиной переходят в дайки, глубина не большая, порядка первых сотен метров .Например: диатерма Св. Августин (ЮАР) на глубине 244м, переходит в маломощную дайку; трубка Кимберии переходит в дайку на глубине 1 м, Де Бирз тоже переходит в дайку на глубине 732 м.

Возраст кимберлитов варьирует от древних (1 млрд. лет - тр.Премьер, ЮАР) до молодых (90млн.лет вулкан Брукарос) .

Кимберлиты - порфировые породы, в которых содержание вкрапленников оливина варьирует от 30% до 80%.кроме оливина присутствует пироп, флогопит, пикроильменит. Содержание алмазов в этих породах составляет 0,000001% от объема этих пород. Концентрация алмазов в ЮАР достигает 0,1-0,2 карат /т.

По набору вкрапленников кимберлиты разделяются на:

1 Оливиновые кимберлиты, в которых во вкрапленниках присутствует только оливин.

2 Пикроильменитовые кимберлиты, кроме оливина присутствует и пикроильменит.

3 Пироповые ильмениты, помимо оливина присутствует пироп

4 Флогопит - пиркоильменитовые кимберлиты, кроме оливина присутствует флогопит и пикроильменит.

5 Пироп - пикроильменитовые кимберлиты, в которых встречается и оливин, и пироп, и пикроильменит.

6 Флогопитовые кимберлиты вкрапленники представлены крупными кристаллами флогопита

7 Пироп - флогопит - пикроильменитовые кимберлиты, в которых встречаются пироп, оливин, пикроильменит, флогопит.

Вкрапленники оливина обладают обломочной формой, разными размерами и плохой сортировкой, что не характерно для магматических вкрапленников (Теоретически: кимберлитовая лава транспортировала оливин и алмазы из мантии).

Кимберлиты подразделяются на два типа:

1 Базальтоидный (алмазоносный)

2 Лампрофировый (слюдяной), признаком этого типа является наличие флогопита.

Кимберлиты - очень измененные породы (метасоматиты, серпентиниты). Исходных минералов остается около 20 %, остальные породы - замещенные.

Оливин в основной массе является первичным минералом.

Вторичные минералы: кроме серпентина обнаружены кальцит, хлорит и флогопит.

Типоморфные минералы: алмаз, пироп, монтичеллит. для кимберлитов характернотобилие акцессориев: ильменит, магнетит апатит, перовскит, хромшпинелид.

Структура этих пород панидиоморфнозернистая.

Если в породе присутствует кальсилит, то это признак высокой алмазоносности кимберлитов. Плагиоклаз указывает на низкую алмазоносность. Наличие санидина является отрицательным признаком. В кимберлитах присутствует довольно большое кол-во редких земель, титановых фаз, которые также являются одним из показателей алмазоносности кимберлитов.

При оценки алмазоносности необходимо учитывать минеральный состав акцессорных фаз.

Как правило, во всех кимберлитовых трубках присутствует большое кол-во чуждых включений. Особый интерес имеют мантийные породы или мантийные включения. В количественном отношении в мантийных включениях преобладают пироповые лерцолиты, а также гранатовые дуниты, гранатовые пироксениты, эклогиты.

Самые глубинные пикроильменитовые включения, которые содержат оливин и флогопит. Существуют такие включения, которые на 70% имеют алмазный состав. Алмазы редко встречаются во включениях эклогитов и пироповых лерцолитов.

Лампроиты. Лампроиты - калиевые (лейцитовые) алмазоносные горные породы. Лейцитовые лампроиты представляют собой диатермы с узким подводным каналом и резко расширяющимся кратером, для них характерна генетическая связь с кимберлитами.

Для лампроитов очень характерны мантийные включения в виде шпинеливых и перидотитовых дунитов.

Эти породы имеют порфировую структуру, в разных лампроитах разные вкрапленники.

По составу различают:

1 Фицроит - вкрапленники представлены лейцитом и флогопитом, а также может быть и оливин.

2 Седриситы - во вкрапленниках лейцит и диопсид, может быть, а может и не быть оливин.

3 Макелит содержит во вкрапленниках лейцит, магнофорит (калиевый рихтерит (НЬ)), диопсид, флогопит, возможет оливин.

4. Волжедит - вкрапленники: лейцит и магнофорит, может быть оливин.

5 Вайомингит - вкрапленники: лейцит, диопсид, флогопит, и оливин, которого может и не встретиться.

Второстепенным минералом, прежде всего, может являться оливин, представленный форстеритом 92 - 77 (0 - 15%), клинопироксен, представленный в основном диопсидом 91 -85, а также в меньшей степени геденбергитом 9 - 15, флогопит (тетроферрифлогопит, который обладает турмалиновой схемой адсорбции и обычно зонален: в центре слабо окрашен, по перефирии - коричневая окраска, содержит Ti), небольшое кол-во ортопироксена, санидин, вулканическое стекло, а также калиевый рихтерит (плеохроирует от лимонного до розового).

Акцессорные минералы: апатит, хромшпинелид, перовскит, ильменит, алмаз.

Типоморфный минерал: прайдерит (К, Ва)(Ti,Fe)8O13

Интрузивные разиовидности

Рисунок 19

Якупирангит. Эта порода макроскопически темно-зеленого или черного цвета. Структура среднезернистая. Текстура массивная, иногда на6людается трахитоидность, линейность, иногда полосчатость.

Содержание клинопироксена 70 - 80%, часто встречается оливин 0-10% нефелин 0--10%, много второрстепенных минералов: биотит, флогопит, апатит, меланит (гранат), перовскит? титаномагнетит? амфиболы (бурая роговая обманка), титанит, ильменит, пирит, пирротин.

Вторичные минералы по нефелину:

Название Полоска Бекке Ng-Np

цеолиты - низкие

содалит - изотропные

канкринит - высокие

кальцит + перламутровые

анальцим (двойники) -

Клинопироксен (диопсид-авгит) представлен диопсидом 88-73% геденбергитом 3-8%, эгирином 1-5%.

Порода бледно-зеленого цвета, т.к слегка щелочная (эгирин- 5%). Структура призматическая, панидиоморфнозернистая, иногда гипидиоморфная.

Если в породе присутствуют: лейцит, то лейцитовый якупирангит, авгит то авгитовыйякупирангит, если эгирин-диопсид, то эгирин - диопсидовый якупирангит.

Мельтейгит. В этой породе много клинопироксена 40-70%, меньше нефелина 40-50%, оливина 0-10% (если оливин присутствует, то порода будет называться оливиновый мельтейгит).

Зональность клинопироксена выражена резче. Ядро клинопироксена представлено авгитом, может титан-авгитом (коричневый цвет, структура песочных часов), может диопсид-авгитом.

Мельтейгит более щелочная порода, чем предыдущая, т.к нефелина 40-50%.

Рис. 20

Ийолиты. Ийолиты - редкие породы (массив Маган, площадь 40 км)

Ийолиты макроскопически отличаются от предыдущих обликом, они пестро цветные, содержащие много цветных минералов. Структура средне зернистая.

Порода на 50% состоит из нефелина, на 20%-40% из клинопироксена. Квадратные и прямоугольные сечения видны макроскопически (в образце) (Рис. 21). Обладают оттенками нефелина: светло серыми, а под влиянием вторичных замещений принимает зеленовато-серую окраску, если замещается цеолитом то красную. Клинопироксен - макроскопически черный и представлен диопсид-авгитом, эгирин-авгитом, диопсид-авгитом, эгирин-геденбергитом, эгирином.

Второстепенные минералы: амфибол, а также вторичные минералы по нефелину.

Акцессорные: апатит (до 20%), сфен, титано-магнетит, перовскит, меланит.

Уртит. Уртит сырье на алюминий. Горные породы состоят на 70 - 80% из нефелина, на 10 - 20% из клинопироксена, а также из сфена, апатита, титаномагнетита.

Макроскопически порода светло-серая, среднезернистая, окраска определяется вторичными изменениями нефелина (может быть зеленым, красным, розовым) сечения нефелина могут быть квадратными или прямоугольными.

Структура гипидиоморфнозернистая агпаитового типа, т.е. нефелин обладает большим идиоморфизмом по сравнению с фемическими минералами..

Месторождения: Кузнецкий Алатау (Красноярский и Ачинский комбинаты) и Забайкалье.

Миссуриты - редкие породы, калиевые аналоги мельтейгитов. Породы состоят на 40-60% из клинопироксена, на 10-30% из лейцита, на 0-10% из нефелина. Второстепенные минералы - флогопит 0-10% и анальцим (вторичный минерал по нефелину).

Сыннырит - порода калиевого ряда, аналог уртитов, но вместо нефелина присутствует псевдолейцит. Псевдолейцит - псевдоморфоза ортоклаза и кальсилита по лейциту (КаАlSiO4). 80% породы составляет псевдолейцит, 15% - ортоклаз, всего 3% - нефелин и биотит - 3%.

Глиммерит состоит из крупнокристаллического флогопита, размеры до нескольких см. Высокое содержание бария и титана. Оливин и клинопироксен во флогопите в виде реликтов, под микроскопом. Образуются под платформами, в верхней мантии. Эта порода щелочная калиевого ряда.

Карбонатиты.

Карбонатит - магматическая карбонатная порода, состоящая из кальцита и доломита.

Встречаются второстепенные минералы: магнетит (типичный акцессорный), флогопит, роговая обманка, апатит, пирохлор, колумбит. Очень много второстепенных минералов накапливается при разрушении карбонатитов в коре выветривания.

С карбонатитами связаны крупнейшие месторождения редких и рассеянных элементов.

Разновидности карбонатитов

Севиты - кальцитовые карбонатиты. Макроскопическая порода светло- серого, белого цвета, крупно и средне зернистые.

В этой породе присутствует низкожелезистый кальцит, который флюоресцирует в ультрафиолете розовым светом. В виде второстепенных минералов присутствует: магнетит, апатит, биотит, эгирин иногда: пирохлор, сфен, ортоклаз, плагиоклаз. Содержание апатита может достигать 30% .

Альвкиты - кальцитовые карбонатиты, в которых кальцит присутствует в виде ромбоэдров зонального строения, что для него не характерно.

Акцессорные минералы: магнетит, апатит, флюорит, пирохлор, барит, андрадит, мелилит. Апатит присутствует в довольно больших количествах.

Бефорситы - доломитовые карбонатиты.

Карбонатиты смешанного состава. Эти карбонатиты состоят из кальцита и доломита, их очень трудно определить. Минералогический состав, определяют состав способом окрашивания, рентгеновским и другими способами

Феррокарбонатиты - среднезернистые породы бурого цвета и черного цвета, богатые железом, которое присутствует в виде пластинок магнетита. По трещинам спайности кальцита развивается магнетит, гематит, лимонит. Для этих пород также характерен барит и флюорит.

Феррокарбонатиты - исключительно важные породы, которые образуют небольшие магматические тела.

Химический состав ультрамафитов

1 Для изображения мимического состава используется диаграмма AS (Рис.11)

2 Наиболее, представительный комплекс ультрамафитов изучен в районе хромитоносного и платинаносного пояса Урала.

Средний химический состав ультраосновных пород (в массовых %).

1 Дунит-платиноносный пояс Урала257 анализов

2 Гарцбургиты хромитоносного пояса Урала 310 анализов

3 Лерцолиты хромитоносного пояса Урала27 анализов

4 Клинопироксениты хромитоносного пояса Урала29 анализов

5 Коматииты 2 анализа

6 Меймечиты 3 анализа

7 Якупирангиты 5 анализа

8 Ийолиты 3 анализа

9 Уртиты4 анализа

10 Кимберлиты5 анализов

Таблица 4 Средний химический состав ультраосновных пород (в массовых %)

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
SiO2	40.09	43.35	45.43	49.28	42.22	37.08	39.63	42.58	43.27	31.45
TiO2	0.01	0.01	0.07	0.26	0.31	1.34	3.15	1.41	0.89	1.97
Al 2O3	0.75	2.34	3.46	2.40	2.95	1.57	8.36	18.46	27.82	3.57
Fe 2O3	5.06	5.28	4.83	3.39	-	5.02	7.49	4.01	2.95	9.21
FeO	3.66	3.56	5.26	4.08	9.60	6.59	7.71	4.19	1.15	9.21
MnO	0.19	0.11	0.12	0.09	0.15	0.17	0.23	0.20	0.12	-
MgO	49.29	42.24	35.55	20.81	30.16	37.69	9.35	3.22	0.49	26.53
CaO	0.19	0.38	4.51	19.10	4.46	2.97	19.85	11.38	2.89	9.85
Na2 O	0.04	0.06	0.51	0.24	0.18	0.20	2.02	9.55	14.10	0.27
K2 O	Сл.	0.008	0.01	0.05	0.04	0.10	0.70	2.55	4.80	1.25
H2 O	-	-	-	-	-	-	0.79	0.55	1.05	-
P2 O3	-	-	-	-	-	-	0.99	1.52	0.47	0.89
CO2	-	-	-	-	-	-	-	-	0.36	5.94

Элементы примеси.

Таблица 5 Элементы группы железа (г/т).

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Cr	3900	2740	2500	1800	2330	2330	-	49	-	1100
Ni	1120	2000	1900	240	1996	2130	-	28	-	1050
Co	130	110	90	60	224	110	-	29	-	77
V	10	10	10	-	4	120	-	422	-	120

Таблица 6 Распределение элементов платиновой группы в дунитовых платиноносных массивах (мг/т).

Массивы	Pt	Pd	Rn	Ru	Os	Au	Ir
Pt пояс Урала	40.6	0.07	-	-	-	-	-
Кондерский	78.0	28.0	10.0	4.0	3.0	31.0	60
Вайкаро-Сыньинский	13.6	15.2	1.2	-	-	-	-
Бушвелдский	30.4	-	2.9	7.0	-	-	0.7
Гуд-Ньюс-Бей	160	40.0	-	-	-	-	-

Максимальные концентрации Сr содержат ультрамафиты, в целом 0.2 масс.%. Чем больше содержат Mg тем больше Сг. Носителем Сг являются хромшпинелиды. Максимальное содержание Ni (0.2 масс.%) в ультраосновных породах. Носителем Ni является главным образом пентландит. Носителем Sc является Срх. Максимальная концентрация элементов платиновой группы наблюдается в ультрамафитах. Также кларк Au в ультрамафитах выше, чем в гранитоидах.

В щелочных ультрамафитах наблюдаются две серии:

1 Калиевая

2 Натриевая

Натриевая серия, как правило, обогащена повышенными концентрациями С, Ru, Li, Р, Ва, Sr, Тr, U, Nb, Ta и редких земель. Калиевая серия характеризуется более высокими концентрациями Li, Ru, U (парагенезис с Au), Сs.

Для щелочных ультрамафитов титан является таким же индикатором, как и щелочь. По Мg также возможно подразделение ультрамафитов.

Таблица 7. Основные характеристики геохимических типов ультрамафитов.

Геохимический тип	Железистый Ol	Общая Железистая часть Fe2=Fe3=	MgO ----------- Fe	Cr2O3 TiO2	Ni Co	Cr V	Al2O3 TiO2	FeO TiO2
Магнезиальный	Менее 10-12	14	9	4-5	До 0.1-0.2	240-180	>10	>100
Железистый	Более 10-12	>14	<9	<4	0.1-0.4	15-100	>10	>50
Железисто- титанистый	10-12 реже 15-17	>14	<6	<1	>0.4	15-40	0.3-1.5	<25

По содержаний МgО и отношению Al2O2 \TiО2 среди коматиитов выделяются Барертонский и Йллгарский типы. В принципе это можно делать и для остальным ультрамафитов.

Для разделения ультрамафитов используют также простые дискриминационные диаграммы в следующих координатах: МgО / Тi02 , Ni /Со, Fе / Мn, Сг2 О3, TiO2 (рис 22).

Рисунок 21 - Дискриминационная диаграмма Cr2O3, TiO2

Также в большом ходу классификация по редкоземельным элементам (рис 23). Характерные типы распределения редких земель в ультраосновных породах.

Рис 22. классификация ультрамафитов по редкоземельным элементам

Происхождение ультраосновных пород.

Происхождение ультраосновных пород удобно рассматривать на формационной основе.

Например, для выплавления коматиитов предложены две модели:

1. Обширное плавление магматического субстрата.

2. Частичное высокобарическое плавление.

В соответствии с первой моделью коматиитовые расплавы были высоко температурными, 1600 - 1800 єС, и имели низкую вязкость, 0.05 - 1.25 пуас. Коматиитовые расплавы образовались при 50% плавлении мантийного лерцолита (Т = 1750 - 1825 єС, Р =35 - 37 Кбар. Такие магмы обладают большим перегревом и поэтому обладают большой ассимиляционной возможностью. При таких высоких температурах магмы могут расплавить очень большое количество вмещающих пород.

Для образования некоторых ультраосновных пород очень интересны некоторые системы, например оливиновая. В ходе кристаллизации этой системы периферические зоны обогащаются Fe2SiО4 (железистым фаялитом, более низкотемпературным). При высоких давлениях сист...