Семейства, виды и состав средних вулканических пород подотряда нормально- и низкощелочных

Семейство	Вид горных пород	Минеральный состав
Основная масса	Вкрапленники
Андези-базальты	Андезибазальт	Плагиоклаз, клинопироксен, ортопироксен, магнетит, стекло, ±оливин, роговая обманка, кварц	Плагиоклаз, клинопироксен, ортопироксен, магнетит, ±оливин, роговая обманка
Бонититы-марианиты	Бонитит	Клинопироксен, ортопироксен, стекло, ±плагиоклаз	Клинопироксен, ортопироксен, оливин
Марианит	Ортопироксен, клинопироксен, оливин, стекло, ±плагиоклаз	Ортопироксен, клинопироксен, оливин
Андезиты	Андезит	Плагиоклаз, клинопироксен, ортопироксен, роговая обманка, стекло, ± калиевый и калиево-натриевый полевой шпат, кварц	Плагиоклаз, клинопироксен, ортопироксен, роговая обманка, биотит
Магнезиальный андезит	Плагиоклаз, клинопироксен, ортопироксен, кварц, стекло	Плагиоклаз, клинопироксен, ±оливин, ортопироксен
Исландит	Плагиоклаз, магнетит, роговая обманка, стекло, ±кварц	Плагиоклаз, клинопироксен, ±ортопироксен, оливин
Дациандезит	Плагиоклаз, роговая обманка, биотит, стекло, ±клинопироксен, ортопироксен, кварц, калиевый и калиево-натриевый полевой шпат	Плагиоклаз, роговая обманка, биотит, ±клинопироксен, ортопироксен, кварц

 

Окраска пород изменяется от светло- до темно-серой. Структура порфировая, текстура однородная, реже трахитоидная.

В андезибазальтах фенокристаллы плагиоклазов преобладают (до 75% общего количества порфировых выделений) над темноцветными минералами. Плагиоклазы представлены битовнитом, т.е. характеризуются высокой основностью. Фенокристаллы фемических минералов состоят из пироксенов, оливина, магнетита и большим количеством базальтической роговой обманки. Все тёмноцветные минералы опацитизированы (т.е. окружены каймой микроагрегата магнетита и пироксена).

Для семейства бонинитов-марианитов характерно преобладание железомагнезиальных минералов в виде вкрапленников (до 60%). Среди них обязательно присутствует оливин, причём в марианитах его количество значительно выше, чем в бонинитах. Кроме того, в марианитах присутствуют только ромбические пироксены, а в бонинитах – моноклинные. Основная масса во всех породах этого семейства сложена микролитами плагиоклазов и пироксенов, погруженных в вулканическое стекло, что обусловливает гиалопилитовую (андезитовую) структуру.

Семейство андезитов содержит четыре вида пород: магнезиальные андезиты, андезиты, исландиты и дациандезиты. Собственно андезиты характеризуются преобладанием плагиоклазов как в виде фенокристаллов, так и микролитов. Фенокристаллы имеют зональное строение (в центре – основной плагиоклаз, по краям – средний), а микролиты представлены андезином. В исландитах отмечается повышенное содержание железа в форме магнетита (до 20%), тонко рассеянного в вулканическом стекле, поэтому их часто называют ферроандезиты. В магнезиальных андезитах среди вкрапленников присутствует энстатит (Mg₂[Si₂O₆]), иногда оливин, т.е. минералы, содержащие магний. Для дациандезитов характерно присутствие кварца как в фенкристаллах, так и в составе основной массы.

Выделяют три генетических типа андезитов.

1. Исландиты (ферроандезиты) отличаются повышенным содержанием оксидов железа. Они образуются в режиме спрединга и часто сопровождают излияние базальтов.

2. Инъекционные андезиты (i-андезиты) являются дифференциатами базальтовой магмы и характеризуются повышенным содержанием оксида натрия.

3. Андезиты, возникшие в процессе плавления земной коры, так называемы s-андезиты, преобладают в зонах субдукции.

В островных дугах андезиты преобладают над базальтами. Для s-андезитов характерно пониженное содержание ¹⁸О по сравнению с базальтами и i-андезитами.

Андезитовая магма имеет повышенную вязкость, не может быстро избавиться от паров воды. Выделение фенокристаллов плагиоклазов и пироксенов, не содержащих в своём составе воду, способствует увеличению количества водных флюидов в оставшемся расплаве, которое может достигать до 7–8 %. Среди фенокристаллов часто присутствует базальтическая роговая обманка, для которой характерно повышенное содержание Fe₂O₃ и TiO₂ . Она часто опацитизированна и в ней наблюдаются реликты пироксенов, иногда оливина. Фенокристаллы плагиоклазов представлены андезином, лабрадором и битовнитом. Основная масса породы сложена вулканическим стеклом, которое преобладает над микролитами плагиоклазов, имеющими форму «лезвия бритвы». Повышенное содержание воды в вулканическом стекле приводит к его девитрификации ещё на вулканической фазе. Девитрификация выражается в образовании скрытокристаллического агрегата и последующего его преобразования под действием водных флюидов. Происходит хлоритизация вулканического стекла. Фенокристаллы плагиоклазов подвергаются соссюритизации с образованием микроагрегата, состоящего из смеси эпидота, альбита, кальцита, иногда кварца. Перечисленные процессы обусловливают зеленокаменное перерождение андезитов.

В андезитах-исландитах, в которых вулканическое стекло насыщено оксидами трёхвалентного железа, наблюдается краснокаменный процесс преобразования пород, т.е. они приобретают красновато-коричневый цвет за счет оксидов железа.

Извержение магматического расплава среднего состава сопровождается взрывами (эксплозиями) с выбросами большого количества пирокластического материала. В результате на склонах вулканов отлагается большое количество туфов, превосходящее по объему количество лавового материала.

Туфы – породы, возникшие в результате уплотнения рыхлой тефры (рассыпчатой вулканогенной массы, представленной вулканическим пеплом, обломками вулканического стекла, лапиллиями). В зависимости от состава и размера обломков пирокластического материала туфы подразделяются на:

- пепловые или пелитовые (с размером частиц 0,01 – 0,1 мм);

- псаммитовые или зернистые (0,1 – 5,0 мм);

- псефитовые – лапиллиевые (5,0 – 30,0 мм);

- агломератовые – грубообломочные вулканические брекчии (30,0 – 200,0 мм);

- глыбовые вулканические брекчии (с размерами обломков более 200 мм).

По составу основной массы туфы подразделяются на:

- стекловатые или витрокластические, сильнопористые, лёгкие;

- кристаллокластические – если в них преобладают обломки минералов в виде кристаллов;

- литокластические – если обломочный материал представлен обломками магматических пород.

В составе туфов содержание примеси осадочных пород (карбонатных, кремнёвых или обломочного материала) достигает 10,0 %. Если содержание пирокластического вещества колеблется в пределах 50 – 90 %, то породу следует отнести к туффитам.

Формы залегания андезитов представляют собой потоки и экструзии разной формы (в островных дугах) или в составе стратовулканов.

Андезиты широко распространены в пределах активных современных и древних окраин континентов, формирование которых обусловлено процессами субдукции. Это могут быть приконтинентальные или, как их ещё называют, окраины андского типа и островодужные, япономорского типа. Название андезитов происходит от Анд, где они и были описаны. Здесь андезиты слагают цепи наземных вулканов центрального типа, с которыми бывают, связаны золоторудные месторождения.

Молибденит-флюорит-настурановая (Стрельцовское, Читинская область)?

 

3.7.4.2. Подотряд умереннощелочных средних пород

(сиениты – трахиты)

 

Характеризуемый подотряд составляет 0,6 % от объёма магматических пород. Химический состав умереннощелочных пород отличается повышенным содержанием щелочей (до 15 %), причем оксид калия преобладает над оксидом натрия. Цветовой индекс плутонических пород составляет 30 - 40 %.

 

Класс плутонический

 

Класс плутонических пород включает два семейства: монцонитов и сиенитов (табл. 11.19 – 11.20).

 

Таблица 11.19

 

Виды и состав средних плутонических пород подотряда умереннощелочных семейства монцонитов

 

Вид горных пород	Модальный минеральный состав, об.%
Клинопироксен	Биотит	Роговая обманка	Калиевый и калиево-натриевый полевой шпат	Кварц	Ортопироксен	Плагиоклаз
Монцонит	25-40	20-40	0-5	±	20-40
Моцодиорит	20-35	10-25	0-10	±	40-50
Кварцевый монцодиорит	20-30	10-25	5-15	-	45-55

 

Таблица 11.20

 

Виды и состав средних плутонических пород подотряда умереннощелочных семейства сиенитов

 

Вид горных пород	Модальный минеральный состав, об.%
Клинопироксен	Биотит	Роговая обманка	Ортопироксен	Кварц	Калиевый и калиево-натриевый полевой шпат	Плагиоклаз
Сиенит	10-20	0-5	60-80	10-30
Кварцевый сиенит	5-20	5-15	55-75	10-20

 

 

Семейство монцонитов представлено тремя видами пород: монцонитом, монцодиоритом, кварцевым монцодиоритом. Монцониты – породы по составу переходные между габбро и сиенитами, имеют серую и розовато-серую окраску. В них плагиоклаз представлен лабрадором, иногда андезином. Количество плагиоклазов равно количеству калиевого полевого шпата, в результате плагиоклазы находятся в обрамлении калиевых полевых шпатов, образуя монцонитовую структуру. Главный фемический минерал здесь представлен авгитом часто в сростках с роговой обманкой. Акцессорные минералы – сфен, апатит, магнетит.

Главный породообразующий минерал семейства сиенитов представлен калиевым полевым шпатом (ортоклаз, микроклин или пертит). На его долю приходится от 60 до 70 %. За счет этого окраска породы изменяется от розоватых до кирпично-красных цветов. Оттенки красного цвета являются характерным отличием сиенитов. Фемические минералы представлены зелёной роговой обманкой иногда в сростках с биотитом или реже с авгитом. Допускается примесь кварца не более 5 %. Породы, содержащие кварца более 5 %, называются кварцевыми сиенитами, а более 15 % - граносиенитами.

Сиениты слагают краевые части гранитных массивов, реже образуют самостоятельные тела – штоки и дайки небольшого размера. Самые крупные сиенитовые массивы занимают площадь 100 – 200 квадратных километров. Монцониты обычно встречаются вместе с габбро или со щелочными габброидами.

Условия залегания и соотношения сиенитов с другими породами позволяют считать, что сиениты являются дифференциатами основной или кислой магмы. В одних случаях эти процессы происходили на месте становления интрузива, в других – на глубине (кверху поднималась жидкая сиенитовая магма, при затвердевании которой формировались самостоятельные массивы). Наиболее крупные сиенитовые массивы известны на Урале (горы Высокая и Благодать).

 

Класс вулканический

 

Вулканические породы этого подотряда включают три семейства: трахиандезибазальты, трахиандезиты-латиты и собственно трахиты (табл. 11.21). По типу щелочности их подразделяют на существенно калиевые и калиево-натриевые. Калиевыми считаются шошониты, банакиты и трахиты. К калиево-натриевым разностям относят трахиандезибзальты, трахиандезиты и латиты. Отличие пород каждого типа щелочности заключаются в составе фенокристаллов и микролитов основной массы.

Фенокристаллы трахиандезибазальтов представлены плагиоклазами и титан-авгитом, иногда оливином. В основной массе установлены вулканическое стекло темно-серого цвета и микролиты, близкие по составу к фенокристаллам. Шошонит отличается от собственно трахиандезибазальтов присутствием санидина (K₂[AlSi₃O₈]) в количестве до 35%, иногда с анальцимом, иногда может присутствовать лейцит (K[AlSi₂O₆]). Кроме того, содержатся плагиоклаз (25-50%), авгит (до30%) с небольшой примесью вкрапленников оливина и рудных минералов. Основная масса стекловатая или микрозернистая. Она представлена минералами близкими по составу к фенокристаллам.

Семейство трахиндезиты-латиты отличается от предыдущего светлыми окрасками, меньшим содержанием темноцветных минералов и средним составом плагиоклазов. В этом семействе фенокристаллы представлены лабрадором и андезином, часто с зональным строением. От трахитов они отличаются тем, что в них щелочной полевой шпат (ортоклаз) находится только в основной массе в скрытокристаллическом состоянии. Здесь выделяют следующие виды: собственно трахиандезиты, банакиты и латиты. В трахиандезитах в качестве фенокристаллов присутствуют зональный плагиоклаз, роговая обманка, реже клинопироксен, оливин и биотит. В основной массе микролиты представлены тем же составом с вулканическим стеклом. Банакиты отличаются тем, что в составе фенокристаллов роговая обманка замещается клино- и ортопироксеном, иногда в сростках с биотитом. Фенокристаллы плагиоклазов преобладают над фемическими минералами, а калиевый полевой шпат находится в основной массе в виде микролитов, вулканическое стекло отсутствует. Латиты содержат санидин, клино- ортопироксены, оливин, плагиоклаз – в форме фенокристаллов. Причем, количество плагиоклаза и санидина одинаковое. Латиты условно считаются вулканическим аналогом монцонитов. Кварцевый латит отличается присутствием кварца в основной массе до 5 %.

В семействе трахитов выделяют трахит и кварцевый трахит, для них характерна окраска от серой до розоватой, порфировая структура, где фенокристаллы представлены калиевыми полевыми шпатами и небольшим количеством фемических минералов, в основном биотитом, бурой или зелёной роговой обманкой, диопсидом иногда гиперстеном. Основная масса сложена игольчатыми микролитами калиевых полевых шпатов, расположенных в виде потоков, где микролиты находятся в субпараллельном положении, эта структура получила название трахитовой. Текстура трахитов микропористая, что обусловливает его шероховатую поверхность.

Таблица 11.21

 

Семейства, виды и состав средних вулканических пород подотряда умереннощелочных

 

 

Семейство	Вид горных пород	Минеральный состав
Основная масса	Вкрапленники
Трахиандезибазальты	Трахиандезибазальт	Плагиоклаз, клинопироксен, магнетит, стекло, ±анальцим, калиевый и калиево-натриевый полевой шпат	Плагиоклаз, клинопироксен, ±оливин, роговая обманка
Шошонит	Плагиоклаз, калиевый и калиево-натриевый полевой шпат, биотит, клинопироксен, роговая обманка, стекло, ±лейцит	Плагиоклаз, клинопироксен, ±оливин
Трахиандезиты-латиты	Трахиандезит	Плагиоклаз, клинопироксен, амфибол, стекло, ± калиевый и калиево-натриевый полевой шпат	Плагиоклаз, роговая обманка, клинопироксен, ±оливин, биотит
Банакит	Калиевый и калиево-натриевый полевой шпат, плагиоклаз, биотит, ±кварц, лейцит, магнетит	Плагиоклаз, клинопироксен, ±оливин
Латит	Клинопироксен, ортопироксен, оливин, плагиоклаз, калиевый и калиево-натриевый полевой шпат, биотит, стекло	Клинопироксен, ортопироксен, плагиоклаз, ± калиевый и калиево-натриевый полевой шпат, оливин, биотит
Кварцевый латит	Клинопироксен, ортопироксен, оливин, плагиоклаз, калиевый и калиево-натриевый полевой шпат, кварц, стекло	Клинопироксен, ортопироксен, плагиоклаз, ± калиевый и калиево-натриевый полевой шпат, оливин, биотит
Трахиты	Трахит	Плагиоклаз, калиевый и калиево-натриевый полевой шпат, ±кварц, стекло	Калиевый и калиево-натриевый полевой шпат, ±плагиоклаз, роговая обманка, клинопироксен, биотит, ортопироксен
Кварцевый трахит	Плагиоклаз, биотит, калиевый и калиево-натриевый полевой шпат, кварц, стекло	Калиевый и калиево-натриевый полевой шпат, ±плагиоклаз, роговая обманка, клинопироксен, биотит, ортопироксен

 

Трахиты залегают в виде мощных коротких потоков, куполов и даек и сопровождаются туфами. Генетически трахиты тесно связаны с базальтами и фонолитами, что позволяет рассматривать трахиты как продукт дифференциации родоначальной оливиново-базальтовой магмы.

 

3.7.4.3. Подотряд щелочных средних пород

(нефелиновые сиениты – фонолиты)

 

Горные породы данной группы распространены незначительно. Они составляют не более 1 % от всех магматических пород. Характерной особенностью химического состава нефелиновых сиенитов – фонолитов является высокое содержание щелочей от 7 до 21 % и глинозёма до 20-22 % и относительно небольшое количество кремнезёма (50-60 %). Молекулярное количество щелочей превышает молекулярное количество алюминия.

Минеральный состав характеризуется присутствием щелочных полевых шпатов, фельдшпатоиды и щелочных фемических минералов. Фельдшпатоиды появляются в связи с недостатком кремнезёма, а щелочные фемические минералы вследствие превышения количества щелочей над алюминием (избыток щелочей связывается с железом).

 

Класс плутонический

 

Породы класса представлены двумя семействами (табл. 11.22).

 

Таблица 11.22

 

Семейства, виды и состав средних плутонических пород подотряда щелочных

 

Семейства	Вид	Модальный минеральный состав, об.%
Клинопироксен	Альбит	Амфибол	Нефелин	Лейцит	Калиевый и калиево-натриевый полевой шпат	Лепидомелан	Кальсилит
Щелочные сиениты (бесфельдшпатоидные)	Щелочной сиенит	1-35	0-50	-	-	-	20-70	-	-
Фельдшпатоидные сиениты	Фойяит	5-10		0-15	25-40	-	30-50	-	-
Луяврит	10-30	5-10	0-30	20-45	-	35-50	-	-
Мариуполит	-	40-60	15-30	5-30	-	-	+	-
Миаскит	-	0-20	0-20	20-30	-	20-60	5-20	-
Псевдолейцитовый сиенит	5-20	-	-	0-10	25-70	20-50	0-10	0-10
Сыннырит	0-5	-	-	0-10	20-80	55-75	0-15	10-35

 

Горные породы семейства фельдшпатоидных сиенитов обычно обозначаются общим названием «нефелиновый сиенит». Нефелиновые сиениты по внешнему виду довольно разнообразны. Это светло-серые, серые, зеленовато-серые, крупно- или среднезернистые породы с массивной, трахитоидной, гнейсовидной или полосчатой текстурой. Нередко они неравномернозернистые и атакситовые.

В минеральном составе нефелиновых сиенитов участвуют в качестве главных компонентов щелочные полевые шпаты – 60–70 %, нефелин – 10–30 % и фемические минералы – 10–25 %. Щелочные полевые шпаты представлены ортоклазом, микроклином, альбитом, чаще всего в виде пертитов; фемические минералы – эгирином, эгирин-авгитом, арфведсонитом, рибекитом, лепидомеланом.

Акцессорные минералы разнообразны, и содержание их выше, чем в других породах. Они представлены апатитом, сфеном, цирконом, магнетитом и титано-цирконо-силикатами (эвдиалит, астрофиллит, лампрофиллит и др.)

Характерными постмагматическими минералами являются содалит, канкринит, цеолиты и др. В некоторых разностях нефелин полностью замещён содалитом или канкринитом.

Нефелиновые сиениты образуют небольшие тела – штоки, лакколиты, лополиты, которые в плане имеют округлую или овальную форму. Площади выходов таких тел измеряются единицами и десятками квадратных километров, реже – площадью в сотни квадратных километров.

 

Класс вулканический

 

Вулканические породы представлены тремя семействами: щелочными трахитами, тефрифонолитами и фонолитами (табл. 11.23 – 11.25). Из них наибольшим распространением пользуются фонолиты, которые характеризуются серой, темно-серой окраской, иногда с зеленоватым оттенком, порфировой или афировой структурой, где основная масса характеризуется однородной текстурой. В породе преобладает нефелин или анортоклаз и щелочной пироксен или амфибол. Стекло встречается редко и в небольшом количестве.

 

 

Таблица 11.23

 

Виды и состав средних вулканических пород подотряда щелочных семейства щелочных трахитов

 

 

Вид горных пород	Модальный минеральный состав, об.%
Клинопироксен	Стекло	Амфибол	Нефелин	Кварц	Калиевый и калиево-натриевый полевой шпат	Плагиоклаз
Щелочной трахит	0-20	До 75	0-10	0-10	0-5	40-50	0-25

 

Таблица 11.24

 

Виды и состав средних вулканических пород подотряда щелочных семейства тефрифонолитов

 

 

Вид горных пород	Модальный минеральный состав, об.%
Клинопироксен	Содалит	Амфибол	Нефелин	Лейцит	Калиевый и калиево-натриевый полевой шпат	Плагиоклаз
Нефелиновый тефрифонолит	5-10	0-20	0-10	10-20	0-10	30-60	0-5
Лейцитовый тефрифонолит	10-20	-	0-10	0-10	10-30	15-40	0-10

 

 

Таблица 11.25

 

Виды и состав средних вулканических пород подотряда щелочных семейства фонолитов

 

 

Вид горных пород	Модальный минеральный состав, об.%
Клинопироксен	Стекло	Амфибол	Нефелин	Лейцит	Калиевый и калиево-натриевый полевой шпат	Плагиоклаз	Оливин
Фонолит	10-20	±	0-10	10-40	-	40-60	0-10	-
Лейцитовый фонолит	5-10	±	-	-	20-30	40-60	0-5	0-5

 

Фонолиты встречаются на активных окраинах континентов, в частности на Североамериканском, в составе вулканических аппаратов. Примером может служить вулкан Крипл Крик, с которым связано крупное месторождение золота.