Минералого-геохимические особенности ультраосновных щелочных пород восточной части Припятского грабена (Беларусь)

Игнаткевич Е.С.*, Варламов Д.А.**, Михайлов Н.Д. ***

*Белорусский научно-исследовательский и проектный институт нефти, г. Гомель, Беларусь;

**Институт экспериментальной минералогии РАН, г. Черноголовка, Россия;

***Белорусский научно-исследовательский геологоразведочный институт, г. Минск, Беларусь.

Девонский щелочной магматизм в Припятском грабене проявлен в виде даек, эффузивных покровов, пирокластических толщ, некков, силлов и изучается с 60-70-х гг ХХ в. В опубликованных работах освещены фациальный состав, строение, условия залегания, основные петрохимические особенности, формационная принадлежность щелочных пород восточной части Припятского грабена. В то же время, совершенно отсутствует информация по типоморфизму породообразующих минералов, не изучались акцессорные минералы, до конца не выяснены геохимическая специфика магматизма, источник и условия формирования родоначальных магм.

Ультраосновные щелочные породы восточной части Припятского грабена представлены щелочными пикритами, мончикитами, лейцититами, нефелинитами и в различной степени несут на себе следы воздействия постмагматических процессов.

Нефелинит из керна скважины Ястребовская 3к (глубина 957 м) обнаруживает порфировую структуру. Порода трещиноватая. Минеральный состав нефелинита следующий (в об. %): нефелин – 40, клинопироксен - 35, слюда - 8, лейцит – 4, рудные минералы – 6, плагиоклаз – 4, стекло – 3. По матрице развиты амфибол и хлорит, по вкрапленникам – лейкоксен и гидрослюды. В акцессориях - мелкие зерна сфена, апатита, барита. Апатит и барит имеют значительную примесь стронция, что подтверждает щелочной характер девонского магматизма. Кроме того, на высокощелочные условия минералообразования указывает наличие включений стронцианита в зернах апатита, а также высокоториевых цирконов, обнаруженных в агрегате рутила.

Нефелиновый пикрит (хатангит), встреченный в керне скважины Василевская 1 на глубине 1785-1788 метра макроскопически представляет собой массивную породу с порфировой структурой. В разнозернистой матрице выделяются вкрапленники оливина и моноклинного пироксена. На долю вкрапленников приходится около 40 % объема породы. В шлифах порода обнаруживает гломеропорфировую структуру. Минеральный состав хатангита следующий (в об. %): клинопироксен - 55, оливин – 19, слюда - 10, нефелин – 7, магнетит – 7, стекло – 2. По матрице и вкрапленникам развиты вторичные минералы – серпентин, хлорит, карбонаты. Акцессорные минералы представлены втористым апатитом, сульфидами меди. В виде минерального включения обнаружен монацит. Присутствие в породе монацита свидетельствует о высокой дифференцированности магмы.

Нефелин хатангита и нефелинита образует короткостолбчатые призматические кристаллы, представлен двумя генерациями – вкрапленниками и микролитами матрицы. Нефелин первой генерации богат клинопироксеновыми вростками. Размеры вкрапленников варьируют от долей мм до первых мм. Нефелин существенно изменен - замещен глинистыми минералами.

Оливин образует вкрапленники. Зерна имеют идиоморфную форму, дающую разрезы, аналогичные продольному разрезу короткой призмы. Средняя величина кристаллов 0.5 – 0.8 мм. По краям оливин замещен серпентином и хлоритами.

Биотит образует вкрапленники и микрокристы. Плеохроирует от темно-желтого до соломенно-желтого цвета. Пластинки слюды вытянуты по сланцеватости, их размеры изменяются от долей мм до 1 мм. Вкрапленники слюды содержат включения клинопироксена и нефелина.

Пироксены вышеупомянутых пород представлены натровыми авгитами и эгиринами, являющимися продуктами поздней кристаллизации щелочных магм. Клинопироксены различаются морфологически: образуют идиоморфные кристаллы, длиннопризматические ксенокристаллы, пойкилитовые кристаллы с включениями апатита, мелкоигольчатые включения в кристаллах биотита, ксеноморфные вростки в дефектах кристаллов нефелина. Это позволяет предполагать различный способ образования и порядок выделения пироксена в породе, несколько его генераций. Игольчатые включения эгирин-авгита в биотите, судя по структурным взаимоотношениям между минералами, являются протогенетическими, захваченными минералом-хозяином при росте. Среди вкрапленников выделяются ксенокристаллы, вынесенные, по-видимому, из сосуществующих магматических камер. Края таких кристаллов обломаны, сами зерна трещиноваты. В шлифах встречаются зональные кристаллы с изменением окраски от желтоватого цвета (в ядрах) до зеленого. Появление зеленых каемок обусловлено вариациями содержания эгиринового минала. Фенокристы имеют размеры от десятых долей мм до первых единиц мм и, зачастую, пойкилитово захватывают микрокристаллы апатита. Клинопироксены матрицы образуют игольчатые кристаллики и богаты эгириновой составляющей. Вростки эгирина в дефектах кристаллов нефелина относятся к продуктам поздней кристаллизации.

В таблице 1 приведены два анализа клинопироксена: 1 – натровый авгит включения в биотите, 2 – эгирин матрицы. Составы минералов были измерены в Институте экспериментальной минералогии (г. Черноголовка) на электронном сканирующем микроскопе Tescan VEGA-II XMU с энергодисперсионным спектрометром INCA Energy 450.

Таблица 1. - Химический состав клинопироксенов.

№	SiO₂	TiO₂	Al₂O₃	Cr₂O₃	FeO	MnO	MgO	CaO	Na₂O	K₂O	V₂O₅	NiO	SO	BaO	Сум-ма
1	47.97	1.23	1.16	0.07	6.09	0.38	12.59	21.57	1.02	0.07	0.01	0.00	0.30	0.01	92.47
2	52.9	1.5	1.26	0.00	10.44	0.26	10.72	19.77	2.98	0.00	0.00	0.00	0.00	0.02	99.93

В силу того, что работа является одной из первых сводок по минералого-геохимическим особенностям щелочно-ультраосновной-щелочно-базальтоидной формации Припятского грабена, проведенные исследования

дают основание для дальнейшего детального изучения пород рассматриваемого комплекса. Находка в породах таких минералов как стронцианит, высокоториевые цирконы, монацит позволяет сделать выводы о высокощелочных условиях минералообразования и высокой дифференцированности магмы. Выявление состава клинопироксеновых включений позволяет вплотную подойти к решению вопросов минералого-геохимической специфики пород и реконструкции P-T параметров кристаллизации расплавов.

Работа выполнена при поддержке БРФФИ (грант № Х11М-222)

1. Антипин В.С., Коваленко В.И., Рябчиков И.Д. Коэффициенты распределения редких элементов в магматических породах. М.: Наука, 1984. 253 с.

2. Боруцкий Б.Е. Породообразующие минералы высокощелочных комплексов. М.: Наука. 1988. 215 с.

3. Корзун В.П., Махнач А.С. Позднедевонский магматизм Припятского авлакогена // Тектоника и магматизм Восточно-Европейской платформы. М., 1994. С. 195-199.