БАЗИТЫ ИЛИ ОСНОВНЫЕ МАГМАТИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ Сазонова Л.В.

реклама
БАЗИТЫ ИЛИ ОСНОВНЫЕ
МАГМАТИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ
ПОРОДЫ
Сазонова Л.В.
Наиболее распространенные породы земной коры.
1
ОСНОВНЫЕ ПОРОДЫ НОРМАЛЬНОЙ
ЩЕЛОЧНОСТИ
Цветное число до
75%
Цветное число
до 100%
45-53
SiO2%
0.5<4.5
Na2O+K2O%
MgO%
Ультрамафиты
<18
Как правило
>18
2
• Главные породообразующие
минералы
• плагиоклаз
• пироксены
• реже оливин и амфибол
3
Интрузивные породы
Ol
ультраосновные
породы
бу
р
га
рц
лерцолиты
оливиновые
вебстериты
вебстериты
40
ые ы
ов ит
ин сен
ив ок
ол пир
о
ин
кл
ор оли
то ви
пи но
ро вы
кс
ен е
ит
ы
ы
ит
Opx
рл
10
ве
ги
ты
10
дуниты
ортопироксениты клинопироксениты
10
Cpx
основные
породы
4
Клинопироксениты - темные, зеленовато-серые, зеленовато-
орт оли
оп вин
ир ов
ок ы
сен е
иты
вебстериты
Opx
ортопироксениты
ые ы
ов ит
ин сен
ив рок
ол опи
ин
кл
черные крупно- и среднезернистые, иногда порфировидные
плутонические породы основного состава. Суммарное содержание
Ol
оливина и ортопироксена до 10 %.
40
40
Оливиновые клинопироксениты:
10—40% оливина, до 5%
оливиновые вебстериты
ортопироксена.
10
клинопироксениты
Клинопироксенит. Черный – рудный минерал. Слева – при одном николе, справа – 5в
скрещенных николях. Фото П.Ю. Плечова
10
Cpx
Ортопироксениты - зеленовато-серые или буровато-желтые
ол
Opx
Оливиновые ортопироксениты:
е ы
вы ит
но ен
ви окс
олиопир
н
кли
ор ив
то
пи ино
ро
ксе вы
ни е
ты
светлые или темные плутонические породы основного состава.
Структура различна — от мелко- до гигантозернистой. Суммарное
содержание оливина и клинопироксена до 10 %.
Ol
40
оливиновые вебстериты
вебстериты
клинопироксениты
10—40% оливина, до 5%
клинопироксена.
10
Cpx
Ортопироксениты встречаются в
виде слоев в расслоенных основных
массивах. Кроме того, образуют
жилы разной мощности в
офиолитовых комплексах.
Ортопироксенит. Николи Х. Фото П.Ю. Плечова
6
Вебстериты - темные зеленовато-
орт оли
оп вин
иро ов
ксе ые
ни
ты
Opx
40
е
вы иты
но ен
ви окс
олиопир
н
кли
серые мелко-, средне- и
крупнозернистые породы, сложенные
орто- и клинопироксенами. Содержание 10
оливина до 5 %.
40
оливиновые вебстериты
вебстериты
ортопироксениты
клинопироксениты
10
Cpx
Вебстериты встречаются в массивах альпинотипных перидотитов, где они
ассоциируют с лерцолитами. Вебстериты можно встретить также в
нодулях в кимберлитах.
7
ГАББРОИДЫ
Классификация производится по относительным
содержаниям главных породообразующих минералов –
Pl, Cpx, Opx, Ol
Иногда встречается магматический амфибол
Состав плагиоклаза An50-95: лабрадор, битовнит или анортит.
Три
Два главных
главных классификационных
классификационных треугольника
треугольника
 плагиоклаз
 плагиоклаз
 клинопироксен
 пироксен
 ортопироксен
 оливин
8
Габброиды
Pl>50
Лейкократовые
габбро
65
габбро
85
Лейкократовые
Анортозиты
85
габбро-нориты
Лейкократовые
нориты
65
нориты
габбро-нориты
меланократовые
габбро
Плагиоклазовые 15
клинопироксениты
35
35
Меланократовые габбро-нориты
Плагиоклазовые вебстериты
Cpx
Клинопироксениты
Вебстериты
меланократовые
нориты
15 Плагиоклазовые
ортопироксениты
Opx
Ортопироксениты
9
Габброиды
Pl>50
Лейкократовые
троктолиты
мезократовые
троктолиты
меланократовые
троктолиты
65
85
Анортозиты
85
Лейкократовые
оливиновые
габбро-нориты
Лейкократовые
габбро-нориты
65
Мезократовые
оливиновые
габбро-нориты
35
35
Плагиоклазовые 15
дуниты, оливиниты
Ol
Дуниты, оливиниты
габбро-нориты
Меланократовые оливиновые
габбро-нориты
Плагиоклазовые перидотиы
Перидотиты
меланократовые
габбро-нориты
15 Плагиоклазовые
пироксениты
Opx+CPx
Пироксениты
10
Некоторые особенности текстур и структур
габброидов
Текстуры однородные (массивные) и неоднородные.
Среди неоднородных преобладают полосчатые, реже такситовые
(пятнистые), а иногда шаровые.
Полосчатые текстуры обусловлены чередованием пород с различным
соотношением плагиоклаза и темноцветных минералов (вплоть до
чередования анортозитовых и пироксенитовых слоев).
Массивное габбро.
http://www.kabrna.com/cpgs/rocks/igneous/g
abbro.htm
Полосчатое габбро. driouch.chez-alice.fr
11
Абиссальные интрузивные
габброиды (4км и >) имеют
равномернозернистые, габбровые
структуры (близкая степень
идиоморфизма минералов или
несколько большая степень
идиоморфизма у плагиоклаза)
Габбро-норит
Рис. Плечова П.Ю.
12
габбро
13
Оливиновое габбро
14
троктолит
15
Троктолит, структура
венцовая
16
Гипабиссальные габброиды часто имеют офитовые структуры, для которых
характерно резкое смещение идиоморфизма в сторону плагиоклаза
Офитовое габбро
17
Офитовое габбро с среднезернистой, гипидиоморфнозернистой
офитовой структурой
18
Минеральный состав долеритов тот же, что у
габброидов. В зависимости от содержания оливина
выделяют оливиновые долериты (5—15% оливина) и
собственно долериты (< 5% оливина).
Долериты (диабазы) слагают как небольшие
интрузивные тела, главным образом дайки и силлы
небольшой мощности, затвердевшие на малых
глубинах, так и внутренние части лавовых потоков,
излившихся на сушу или морское дно.
19
Оливиновый долерит с мелкозернистой офитовой
структурой
20
долерит с мелкозернистой офитовой структурой
21
Оливиновый долерит с мелкозернистой офитовой структурой
22
Оливиновый долерит с
мелкозернистой офитовой
структурой
23
долерит с пойкилоофитовой структурой
24
долерит с пойкилоофитовой структурой
25
26
Вторичные изменения минералов габброидов
По Pl - соссюрит
27
Сpx замещается минералами группы Tr-Act
28
При более низкотемпературном замещении по пироксенам
образуется хлорит
29
Ol в габброидах более железистый и по нему уже не образуется
серпентин, а развиваются иддингсит и боулингит
30
Иддингсит по оливину
Боулингит по оливину
31
Габброиды формируются и залегают в различных ассоциациях, основными из
которых являются
1)
Срединно-океанические хребты и офиолитовые
ассоциация (дунит-гарцбургитовая+габброиды)
2)
Ранние стадии развития подвижных складчатых
областей. Дунит-пироксенит-габбровая
ассоциация (платитиноносная). 70% - габброиды.
Урал, Аляска
3)
Поздние стадии развития складчатых областей.
Ассоциация габброидов с диоритами, кварцевыми
диоритами, плагиогранитами, гранитами. 50% габброиды
32
По типу пород совместно встречающихся с габброидами
выделяются
 габброидные ассоциации (габбро-норитовая, габбротроктолитовая)
 ассоциации основных пород с ультрамафитами (дунитами,
перидотитами, пироксенитами)
 с анортозитами (габбро-анортозитовая)
 с породами среднего состава (габбро-диоритовая, габбросиенитовая)
 с породами кислого состава (габбро-гранитная).
33
Расслоенные интрузивы основных и ультраосновных пород нормальной
щелочности (в пределах конт. платформ - щиты)
Расслоенные плутоны — принципиальная схема строения (разрез): 1 —
ультрамафиты, 2— габбро и нориты, 3 — феррогаббро и ферродиориты;
Бушвельд – 29 000 кв.км
34
Плутонические породы основного состава нормальной щелочности
генерируются во всех геодинамических обстановках, существенно
преобладая над другими разновидностями магматических пород (за искл.
магматизма в зонах конвергенции).
35
Вулканические породы основного состава:
Эффузивные
(излившиеся)
Туфы
Субвулканичес
(пирокластичес кие
кие)
базальт
Кайнотипные базальты – палеотипные базальты
долерит
Долериты –диабазы
Гиаломелан=Сидеромелан
Формы залегания
36
Базальты – вулканические эффузивные породы основного состава норм.
щелочности. Поле на ТАS-диаграмме имеет координаты SiO2=45-52% мас.%,
(Na2O и K2O)< 5 % мас. Эти породы являются вулканическими аналогами
габброидов.
15
фонолит
субщелочные=
умеренной
щелочности
Na2O+K2O, вес.%
13
11
трахит
тефрифонолит
фоидит
(Qtz<20%)
трахидацит
(Qtz>20%)
фонотефрит
9
риолит
трахиандезит
трахитефрит
(Ol<10%)
андезибазанит
базальт
трахи(Ol>10%)
базальт
7
5
3
дацит
андезибазальт
базальт
андезит
пикробазальт
1
37
41
SiO2, вес.%
45
49
52
ОСНОВНЫЕ
57
СРЕДНИЕ
61 63
65
69
73
77
КИСЛЫЕ
37
Вулканические породы основного состава:
Эффузивные
(излившиеся)
Туфы
Субвулканичес
(пирокластичес кие
кие)
Кайнотипные базальты – палеотипные базальты
Долериты –диабазы
Гиаломелан
Сидеромелан
Формы залегания
Температура
Вязкость
Текстуры
38
По степени кристалличности основной массы различают:
гиалобазальты - стекловатая основная масса (ОМ)
базальты – частично раскристаллизованная ОМ.
долериты – полностью раскристаллизованная ОМ.
гиалобазальт. Фото П.Ю.
Плечова, без анализатора
базальт
долерит
39
Базальты - вулканические
породы основного состава
нормальной щелочности
Вкрапленники: плагиоклаз,
клинопироксен (авгит, пижонит),
оливин. Ортопироксен редок.
Основная масса: вулканическое
стекло, микролиты плагиоклаза и
клинопироксена, реже оливина,
титаномагнетита и другие минералы.
Степень кристалличности может
быть разной.
Структуры афировая
и порфировая.
Струкуры основной
массы: стекловатая,
гиалопилитовая,
интерсертальная,
долеритовая
40
41
42
43
Петрографические особенности
базальтов из разных
тектонических обстановок
44
Петрографические особенности базальтов зон
спрединга (MORB – Middle Oceanic Ridge Basalts)
Конвергентные
границы
(зоны субдукции)
Дивергентные
океанические границы
(зоны спрединга)
Крупные магматические
провинции:
океанические
Вулканиты
0.6
3
0.4
континентальные
(траппы)
0.1
 Афировые структуры: малое количество
вкрапленников, т.к. не было кристаллизации в
глубинном очаге .
 Структуры быстрой кристаллизации (подводные
излияния ): в основной массе преобладает
стекло (гиалобазальты), Низкая пористость
(текстура массивная): бедные флюидом магмы.
Магмы этого типа формируются в условиях
низкого содержания воды, поступают к
поверхности в сильно перегретом состоянии и
сравнительно легко теряют флюидные
компоненты (содержание Н2О в толеитовых
базальтах составляет 0,1—0,5%). «Сухие»
магмы.
Общая магмагенерация
3 км3/год
Рис. Общая (все магмы)
магмагенерация. Best (2003), с
изменениями.
45
Петрографические особенности
базальтов активных окраин
общая
магмагенерация
0.6 м3/год
Конвергентные
границы
(зоны субдукции)
Дивергентные
океанические границы
(зоны спрединга)
Крупные магматические
провинции:
океанические
Вулканиты
0.6
3
0.4
континентальные
(траппы)
0.1
Best (2003) с
изменениями
Магмы отличаются высоком содержанием летучих компонентов и более окисленными
условиями формирования.

Порфировые структуры (вкрапленники амфибола, оливина, орто- и/или
клинопироксена).

Ростовая зональность в плагиоклазе.

Лавы пористые их извержения носят эксплозивный характер и сопровождаются
образованием большого количества пирокластического и смешанного (вулканогенноосадочного) материала

связаны со стратовулканами центрального типа, размещение которых контролируется
глубинными разломами
46
Петрохимические отличия базальтов в разных
тектонических обстановках
Конвергентные
границы
(зоны субдукции)
Дивергентные
океанические границы
(зоны спрединга)
Крупные магматические
провинции:
океанические
Вулканиты
0.6
3
Распространенность ограничена.
Известково-щелочные ((Ca, К,
Al, H2O)), реже толеитовые
базальты
0.4
континентальные
(траппы)
0.1
Рис. Общая
магмагенерация в
разных
тектонических
обстановках. Best
(2003) с
изменениями
Доминирующая роль базальтов
среди всех вулканитов.
В основном толеитовые базальты (Fe) ,
47
известково-щелочные – редки.
Два пути кристаллизации базальтовых расплавов
48
По химизму базальты разделяют на толеитовые (>Fe) и известково-щелочные
(>Ca, Na, Al).
Толеитовая и известково-щелочная серии пород на AFMдиаграмме
49
Вторичные изменения в базальтах
Базальты относительно легко разлагаются и переходят в агрегат вторичных
минералов.
Выделяется два характерных типа вторичных изменений:
Краснокаменные изменения
Оксиды и гидроксиды трехвалентного железа (гематит, гетит, гидрогетит и
др.), которые придают породе красноватый оттенок. Наземные извержения
(контакт с атмосферой).
Зеленокаменные изменения
Вторичные силикатные минералы - хлорит, актинолит, эпидот - придают
породе зеленоватый оттенок. Эти изменения связаны с относительно
низкотемпературными метаморфическими процессами.
50
Субщелочные основные породы
SiO2%
45-53
Na2O+K2O
%
3-18
51
СУБЩЕЛОЧНЫЕ ОСНОВНЫЕ ПОРОДЫ
Петрохимический
ряд
Семейство
Умереннощелочной
(субщелочной)
Пироксен- PI,
биотитK-NaFSp,
амфибол
Bi, Amph
полевошпа Cpx ± Ol
товых
пород
Области
наибольшего
распростра
нения
Главные
минералы
Интрузивные
породы
Эффузивные
породы
Плутонические
Жильные
Монцогаббро
Трахидолерит
Трахибазальт (К-ряд
– в пределах
континентов),
гавайит (Pl40),
муджиерит (Pl30)
(Na-ряд – в пределах
океанов)
Субплатформе
нные условия
На океанических овах
– горячих точках
океанов. На
континентах, чаще
всего, в рифтогенных
структурах. Это всегда
– результат
магматизма с больших
52
глубин
монцогаббро
53
Трахибазальт
вулканическая порода основного
состава , состоящая из вкрапленников
клинопироксена (высокотитанистый
авгит), оливина, иногда плагиоклаза и
амфибола (керсутит) в основной массе
из клинопироксена, плагиоклаза,
оливина, магнетита, биотита,
амфибола, калиевого полевого шпата
и стекла
54
Щелочные основные породы
SiO2%
44-54
Na2O+K2O%
5-20
55
ЩЕЛОЧНЫЕ ОСНОВНЫЕ ПОРОДЫ
Петрохимический
ряд
Семейство
Высоко Нефелин
щелоч- (лейцит) ной
полевошпатовых пород
Главные
минералы
Интрузивные
породы
Эффузивные породы
ПлутоЖильнические ные
Pl.Ne
(Lc),
Cpx ±
Ol
Тералит Микро- Нефелиновый тефрит, в
Эссексит терали т.ч. базанит, лейцитовый
Шонки- т и др. тефрит
нит
Слагают небольшие интрузивные тела разной формы, в том числе дайки,
силлы и ассоциируют как
с ультраосновными высокощелочными породами,
так и с породами среднего
состава. Приурочены к
платформам, щитам.
Лавовые потоки, небольшие субвулканические
дайки и силлы.
Распространены в рифтовых зонах, на платформах
В океанах приурочены к
«горячим» точкам
56
В зависимости от преобладания тех или иных главных минералов выделяют
различные виды интрузивных пород:
эссексит (по району Эссекс в Англии) —
плагиоклаз + клинопироксен + амфибол
+ биотит + ортоклаз или микроклин +
нефелин
57
тералит (от греческого слова tereo — старательно
изучаю) — плагиоклаз + клинопироксен + нефелин ±
оливин;
шонкинит (по району Шонкин в США) — клинопироксен +
ортоклаз или санидин + лейцит (эпилейцит) + нефелин ±
оливин.
58
Нефелиновые тефриты (аналоги тералита),
вкрапленники представлены оливином, клинопироксеном,
плагиоклазом, нефелином, а основная масса состоит из
микролитов клинопироксена, плагиоклаза, нефелина,
титаномагнетита, а также вулканического стекла.
Тефриты, содержание оливина в которых превышает 10
об.%, называют базанитами
Лейцитовые тефриты (аналоги шонкинита) состоят из
вкрап-ленников лейцита, клинопироксена, оливина,
плагиоклаза. Эти же минералы (кроме оливина), а также
вулканическое стекло присутствуют и в основной массе
59
Скачать