Минералого-геохимические особенности пироксенов щелочных магматических пород Припятского палеограбена

Крайнева Е. С.,

ПО «Белоруснефть РУП «БелНИПИнефть», г. Гомель, Беларусь.

Верхнедевонская щелочная интракратонновая формация, локализованная в юго-восточной части Беларуси, распространена в основном в пределах Припятского палеорифта и слагается петрографически разнообразными вулканическими, субвулканическими и гипабиссальными породами ультраосновного, основного и среднего состава. Пироксены в разных количественных соотношениях встречаются во всех типах пород и являются одними из самых распространенных и в то же время информативных минералов верхнедевонской формации. Состав, морфология, особенности кристаллизации ромбических и моноклинных пироксенов отражают условия формирования и эволюцию магматических серий.

Следует отметить повсеместное развитие в пределах формации процессов вторичной минерализации (среди продуктов замещения широко развиты цеолиты, хлорит, глинистые образования, карбонаты). Для исследований были выделены гиалопикриты, щелочные пикриты, мончикиты, нефелиниты, полевошпатовые нефелиниты, лейцититы, щелочные трахиты, сиенит-порфиры. Пироксены из перечисленных образцов характеризуются удовлетворительной степенью сохранности, в породах образуют фенокристаллы, а также входят в состав матрицы. Кристаллизация пироксена происходила в несколько стадий. Этот факт подтверждается развитием трех генераций клинопироксенов, выделяемых по морфологии кристаллов: размеру, форме, взаимоотношению с другими минералами; углу погасания, схеме плеохроизма. К первым двум относятся порфиры орто- и клинопироксенов, третью генерацию образуют клинопироксены матрицы.

Ортопироксен содержится в единичных знаках, образует фенокристаллы и в шлифах диагностируется по прямому погасанию. Клинопироксены образуют изоморфные ряды диопсид-салитов и эгирин-авгитов. Размеры кристаллов изменяются от сантиметров до сотых долей миллиметра. Преобладают идиоморфные зерна гексагональной, призматической, таблитчатой, игольчатой формы. В шлифах диагностируются по схеме плеохроизма и углу погасания. Встречены зональные кристаллы эгирин-авгита, возможно, вынесенные лавой из более глубинных горизонтов. Внутренняя часть зональньных зерен сложена зеленоватым авгитом, периферия имеет бледно-желтые оттенки.

Вещественный состав пироксенов устанавливался методом микрозондирования анализатором Vega\\TESCAN в Институте экспериментальной минералогии.

Все исследованные ортопироксены магнезиальные и по соотношению окиси магния и железа соответствуют составу бронзита. Известно, что в щелочных расплавах ортопироксен появляется при умеренных и высоких давлениях. На высокобарические условия кристаллизации ромбического пироксена (в парагенезисе с моноклинным) указывает также высокое содержание натрия в ортопироксене (до 0.2 вес. %). Однако в ряде проб ультраосновных пород количество окиси натрия в ромбическом пироксене превышает 0,2 %, и даже достигает 1,41 %, что может быть обусловлено влиянием наложенных постмагматических процессов. Содержание окиси кремния варьирует в широких пределах (от 45,19 % до 60,39 %) и связано с характером вторичной минерализации и различной степенью измененности ромбических пироксенов. Хром и никель - типичные примеси ортопироксенов магматических пород. В ромбических пироксенах мончикитов и щелочных пикритов количества окислов этих элементов равны соответственно 0,01-0,06 вес. %, 0,03-0,07 вес. %. Содержание других элементов в исследованных пироксенах в целом хорошо согласуется с классификацией ортопироксенов У. А. Дира и составляет: 0,01-0,06 % TiO₂; 0,51-4,94 % Al₂O₃; 9,3-14,2 % FeO; 25,88-32,43 % MgO; 0-0,31 % K₂O. Линейные связи составов моноклинного и ромбического пироксена не отклоняются от обычных отношений и свидетельствуют о равновесном характере парагенезиса.

Клинопироксены характеризуются широкими вариациями химического состава: содержание окиси кремния изменяется от 45.01 % до 52.51 %, титана - от 0.54 % до 3.93 %, алюминия - от 0.58 % до 6,15 %, хрома - от 0% до 0.55 %, калия - от 0 % до 0.56 %, железа - от 6,01 % до 29.66 %, магния - от 0.11 % до 16,09 %, кальция - от 3.88 % до 25,11 %, натрия - от 0.16 % в авгитах до 12.24 % в эгиринах. Присутствуют клинопироксены, которые можно диагностировать как хром-содержащие.В фоидитовых породах моноклинные пироксены бедны магнием, обогащены железом, и, как следствие, не содержат хрома, либо содержат этот элемент в незначительных количествах. Повышенные концентрации окиси марганца и пониженное содержание никеля в ряде анализов могут быть объяснены повышенным содержанием железа. Изоморфная примесь калия в пироксенах, кристаллизовавшихся в моноклинной сингонии, позволяет судить о термобарических условиях формирования породы. Однако, аномально высокое содержание калия в количестве 0.54 %, 0.56 % в эгирин-авгитах лейцитита и полевошпатового нефелинита связано не столько с высокими давлениями, сколько с постмагматическими преобразованиями пород. Также клинопироксены характеризуются повышенными содержаниями окиси титана, что типично для пироксенов основных щелочных пород и в очередной раз подтверждает щелочной характер верхнедевонского магматизма.

Литература

1. У. А. Дир, Р. А. Хауи, Дж. Зусман. Породообразующие минералы. Том 2. М.: Мир, 1965. 405 с.

2. Петрографический кодекс. Магматические и метаморфические образования. Утвержден МПК 28 декабря 1994 г. Санкт-Петербург: Изд-во ВСЕГЕИ, 1995.