Кислые горные породы

Породообразующие минералы средних пород ряда нормальной щелочности представлены средним плагиоклазом (андезин), роговой обманкой, пироксеном, биотитом. Второстепенные минералы: кварц, КПШ. Акцессорные минералы: апатит, магнетит, сфен, ильменит, циркон.

Л е к ц и я 6. Тема 5

Средние горные породы

Содержание SiO₂ 53–64%, Ai₂O₃ 14–18%, FeO+Fe₂O₃ 5–8%, MgO 1–6%, CaO 5–10%, Na₂O+K₂ 3,5–10%. По сравнению с основными породами в них меньше Ca, Mg и Fe и больше щелочей.

По степени щелочности в средних породах выделяются три ряда: 1) нормальные – (Na₂O+K₂O) = 3–7,5%; 2) умеренно-щелочные – (Na₂O+K₂O) =
5–12%; 3) щелочные – (Na₂O+K₂O) = 7 – 21%.

Плутонические породы нормального ряда представлены семейством диоритов:

1) габбродиорит: Pl_40-60, Cpx, Hbl, Ol,

2) диорит: Pl_30-50, Hbl, Bt, Cpx,

3) кварцевые диорит: Pl_20-40, Bt, Hbl, Q.

Вулканиты образуют три семейства:

1) андезибазальты: переходные породы от базальтов к андезитам.

2) бониниты – марианиты – характерные породы островных дуг; их отличительные особенности: уменьшенные количества TiO₂, Al₂O₃, щелочей и повышенные содержания CaO, MgO. Для пород характерно повышенное количество Opx; вкрапленники: Opx, нет или мало Pl.

3) андезиты.

Магматические породы среднего состава широко распространены в современных островных дугах (Курило-Камчатская, Марианская, Тонга-Кермадек, Идзу-Бонинская и другие в Западно-Тихоокеанской активной окраине) и в активных окраинах континентов (Андский пояс в Ю.Америке – Восточно-Тихоокеанская активная окраина), а также в складчатых областях различного возраста (в частности, на Урале).

Плутонические формации современных островных дуг, активных окраин континентов и складчатых областей:

1) габбро-диорит-гранодиоритовая,

2) габбро-диорит-гранитовая,

3) диорит-гранитовая.

В этих формациях средние и кислые породы (диориты, кварцевые диориты, гранодиориты, граниты) по объему преобладают над основными.

С диоритами связаны скарновые месторождения Fe и Cu (Урал: Песчанское, Туринские, Соколовское, Сарбайское), гидротермальные месторождения Au с сульфидами (Сибирь, Казахстан).

Вулканические формации:

1) базальт-андезитовая,

2) базальт-андезит-дацит-риолитовая,

3) андезит-риодацитовая.

Вулканиты среднего состава входят в перечисленные формации, развитые в современных островных дугах, активных окраинах континентов и в складчатых областях. Интенсивность андезитового магматизма прямо зависит от зрелости островных дуг и мощности их коры. Достаточно интенсивно андезитовый вулканизм в составе многочисленных формаций проявляется во внутриконтинентальных орогенных поясах.

Извержения андезитов и андезибазальтов происходят из вулканов центрального типа. В результате образуются стратовулканы, экструзии-купола, субвулканические дайки и штоки, реже межпластовые тела. Крупные вулканические сооружения распространены в Японии, Индии, Закарпатье, на Кавказе. Современные извержения андезитов и андезибазальтов происходят на Камчатке.

Месторождения Pb–Zn, Au–Ag известны в Тихоокеанском поясе, Карпатах. Самородная сера и сульфиды образуются в результате фумарольной и сольфатарной деятельности под воздействием горячих паров газов (H₂S, HS). Андезит используется как кислотоупорный и строительный материал.

Ряд повышенной щелочности (умереннощелочной)

Породообразующие минералы: плагиоклаз (олигоклаз или андезин, редко лабрадор), калиевый полевой шпат (30–75%), роговая обманка, пироксен или биотит. Второстепенные минералы: кварц, оливин.

Акцессорные минералы: сфен, апатит, магнетит, циркон.

Породы плутонического класса представлены семейством сиенитов:

1) сиенит, содержит средний Pl 10-30%, Fps 60-80%, Bt, Hbl, Cpx 10-20%,

2) кварцевый сиенит, содержит средний Pl 10-20%, Fps 55-75%, Bt, Hbl, Px 5-20%, Q 5-15%.

Плутоническая габбро-сиенитовая формация изучена на Урале. Самостоятельные массивы сиенитов обычно небольшого размера, наиболее крупные массивы г. Высокая и г. Благодать на Урале, с которыми известны скарновые железорудные месторождения.

Вулканический класс представлен трахитом, который формируются из очень вязкой магмы, которая чаще образует экструзии, реже короткие мощные потоки. Субвулканические тела – дайки и лакколиты. Встречаются в ассоциации с базальтами на вулканических островах Тихого и Индийского океанов. Трахиты залегают в древних складчатых областях с измененными базальтами и диабазами (Тагильский прогиб Урала). Месторождения, связанные с трахитами: алуниты KAl₃[(OH)₆(SO₄)₂] (руды на Al), образуются при выщелачивании сернокислыми фумаролами; сырье для получения квасцов, строительный и поделочный камень.

Среди пород этой группы преобладают интрузивные образования, отдельные разновидности которых широко распространены и объединяются собирательным термином гранитоиды.

В химическом составе гранитоидов SiO₂ 64–78%, много щелочей K₂O+N₂O 6,5–9%, мало кальция (CaO 0,5–4,5%), железа (сумма FeO' 2,0–6,0%), очень мало магния (MgO–2%).

По степени щелочности кислые породы делятся на три ряда: 1) нормальные – 4,5–8% Na₂O+K₂O; 2) умеренно-щелочные – 5–13%; 3) щелочные – 5–14%.

Породообразующие минералы: Fps, кислый Рl и Q.

Второстепенные минералы: Bi (Mus), Amf ± Cpx, Opx.

Акцессорные минералы: апатит, циркон, магнетит, сфен, ортит, монацит, рутил и др.

Плутониты нормального ряда содержат три семейства: 1) гранодиориты (тоналит и гранодиорит); тоналит – существенно плагиоклазовая порода, содержит Fsp от 1 до 15%; 2) граниты (плагиогранит, гранит); 3) лейкограниты (плагиолейкогранит, лейкогранит).

Разделение гранитоидов по минеральному составу производится: 1) по содержанию кварца, 2) соотношению Fsp и Pl, 3) количеству темноцветных минералов.

Семейство гранодиоритов (бедные Q 15-25 %):

1) тоналит: Fps 1–15%; Pl 45–65%; Q 15–25%; Bt, Hbl, Cpx 8–25%.

2) гранодиорит: Fps 10–25%; Pl 30–60%; Q 15–25%; Bt, Hbl, Cpx 8–25%.

Семейство гранитов:

1) плагиогранит: КПШ 0–10%; Pl 45–65%; Q 25–40%; Bt (Mus), Hbl 3–10%.

2) гранит: КПШ 20–35%; Pl 25–35%; Q 25–40%; Bt (Mus), Hbl 3–10%.

Разновидности гранитов по содержанию темноцветных минералов: биотитовые, роговообманково-биотитовые, двуслюдяные, гиперстеновые (чарнокиты).

Акцессорные минералы: апатит, циркон, магнетит, сфен, ортит, моноцит, рутил и др.

Семейство лейкогранитов:

1) плагиолейкогранит: Fps 0–20%; Pl 45–65%; Q 25–45%; Bt, Mus 0,5–5%.

2) лейкогранит: Fps 25–45%; Pl 10–35%; Q 25–45%; Bt, Mus 0,5–5%.

Гипабиссальный класс представлен жильными породами гранитоидов, имеющими одинаковый химический и минеральный состав с породами материнских интрузий, но порфировую или афировую структуру.

Жильные порфировые гранитоиды называются – гранит-порфир, гранодиорит–порфир и т.д. Состав вкрапленников позволяет дать дополнительные названия этим породам: биотитовые, пироксен-плагиоклазовые и др.

Жильные породы без вкрапленников (афировые) – называются с приставкой «микро» – микрогранит, микроплагиогранит и т.д.

В составе сложных интрузивовплутонические формации гранитоидов формируются на начальных и средних стадиях развития следующих геотектонических обстановок:

Островные дуги:

1) габбро-плагиогранитная,

2) габбро-диорит-гранодиорит-гранитная,

3) диорит-гранитовая (гранодиоритовая).

Месторождения: скарновые Fe (Магнитогорское); скарновые Fe–Co (Высокогорское); медно-порфировые, Au – Ag с Sb и Hg; Sn, W, Mo, Bi.

Активные окраины континентов:

1) габбро-диорит-гранодиоритовая.

Месторождения: Cu-порфировые с примесью Mo, Ag, Au (медный пояс Чили).

Внутриконтинентальные орогенные пояса:

1) тоналит-диоритовая.

Самостоятельные гранитные интрузии формируются в орогенных поясах на коллизионной стадии: континент – островная дуга, континент – континент; в нижних частях континентальной коры.

Формации гнанитоидов:

1) гранит-гранодиоритовая,

2) гранитовая,

3) гранит-лейкогранитовая,

4) мигматит-гранитовая.

Гранитоиды гранит-гранодиоритовой, гранитовой и гранит-лейкогранитовой формаций формировались на малых и средних глубинах как в виде малых интрузий (даек, штоков), так и в виде крупных батолитоподобных тел.

Месторождения: редкометальные (W, Mo, TR), а также Sn, Be, Au, флюорита. С пегматитами – месторождения Be, Li, драгоценных камней, слюды. Строительный камень.

Наиболее глубинными являются граниты мигматит-плутонов, которые залегают на месте своего образования в нижних частях континентальной коры.

Месторождения формируются в постмагматическую стадию: Cu, Sn, Mo, W, Au (грейденовые, скарновые, гидротермальные). С пегматитами связаны месторождения Be, Li, драгоценных камней, слюд. Строительные камни.

Вулканические породы представлены следующими семействами

1. Дацитов: (SiO₂ < 69%): плагиодацит, дацит.

2. Риодацитов (SiO2 68–73%): плагиориодацит, риодацит.

3. Риолитов (SiO₂ > 72%): плагиориолит, риолит.

Минеральный состав пород имеет вспомогательное значение, т.к. в кислых вулканических породах количество вулканического стекла очень велико. Вкрапленники: Q, Pl, Bt, Am.

Накопление вулканитов кислого состава, образовавшихся из вязкой магмы, происходит в результате действия вулканов центрального типа.

Лавовые потоки в связи с вязкостью магмы распространены незначительно и отличаются небольшой протяженностью (км) и большой мощностью (100–150 м). Исключение составляют игнимбриты.

Часто встречаются экструзии. Они обладают формой куполов, усеченных пирамид, игл.

Наряду с телами, сформированными на поверхности земли, большое значение при кислом вулканизме имеют субвулканическиетела, которые обнажаются в эрозированных древних толщах. Среди них могут быть выделены дайки, штоки и межпластовые тела, напоминающие лакколиты, но более сложных форм. Жерловины – это тела, большей частью обладающие формой некков, 300 – 500 м в поперечнике. Слагают выводные каналы.

Вулканизм кислого состава проявлен в рифтовых зонах континентов, в островных дугах и активных окраинах континентов и в орогенных поясах (коллизия континент – островная дуга; континент – континент).

В рифтовых зонах и островных дугах кислый вулканизм начинается с контрастных формаций:

1) базальт-риолитовая,

2) базальт-дацитовая.

Позднее вулканизм переходит в непрерывные серии. В рифтовых зонах он приобретает умеренно-щелочной и щелочной характер. В островных дугах и активных окраинах континентов он проявлен в формациях:

1) базальт-андезит-дацит-риолитовая,

2) андезит-дацит-риолитовая.

Завершается вулканизм риолитовой формацией.

В орогенных поясах кислый вулканизм проявлен весьма интенсивно в виде формаций калиевого ряда:

1) риолит-дацитовая,

2) риолитовая.

Непрерывные серии слабо развиты.

Дата добавления: 2014-01-07