Происхождение щелочных пород

Вопросы происхождения пород этой группы до настоящего времени недостаточно разработаны. Все существующие гипотезы на их генезис можно объединить в три группы:

1. гипотеза о происхождении фельдшпатоидных пород при кристаллизационной дифференциации первичной базальтовой магмы;

2. гипотеза о возникновении фельдшпатоидных пород в результате десиликации первичной магмы (кислой или основной) в результате ассимиляции значительных количеств карбонатных пород;

3. гипотеза газового переноса, связывающая образование щелочных расплавов из первичной магмы в результате переноса летучими компонентами щелочей с их концентрацией в участках с пониженным давлением.

Однако ни одна из этих гипотез не может объяснить появление фельдшпатоидных пород.

Многообразные типично щелочные ассоциации проявляются главным образом в составе следующих естественных рядов пород:

1. щелочно-ультраосновные комплексы с карбонатитами;

2. габбро-сиенитовые с возможными образованиями на последних стадиях нефелиновых сиенитов или нордмаркитов;

3. щелочной ряд шонкинит-псевдолейцитовый сиенит – нефелиновый сиенит-граносиенит.

Для большинства разновидностей пород в составе перечисленных серий имеются и эффузивные образования. В процессе становления сложных по составу массивов породы образуются в результате внедрения различных порций расплава.

I. При рассмотрении генезиса пород щелочно-ультраосновной формации уже отмечалось, что в образовании первого комплекса участвовала магма ультраосновного расплава повышенной щелочности.

Более дискуссионным является вопрос о причинах приводящих к появлению высокощелочных пород на конечных стадиях формирования комплексов.

Накопление щелочей и обогащение летучими компонентами в остаточных расплавах являются взаимосвязанными процессами. Такие явления в глубинных магматических очагах могут происходить лишь в результате отделения из расплава тугоплавких железо-магнезиальных минералов. Это отделение может осуществляться путем кристаллизационной дифференциации во всем объеме магматической камеры и аккумуляции твердых фаз на дне. Более эффективным процессом образования щелочных расплавов, видимо, является процесс кристаллизации в глубинном очаге, начинающийся в придонных участках, которые находятся в условиях большого давления. При этом происходит последовательная подача с глубинных горизонтов расплавов менее мафических и обогащенных щелочами. Остаточные расплавы образующиеся при таком контроле способствуют образованию ийолит-мельтейгитовых пород, а также растворов богатых щелочами, которые оказывают интенсивное метасоматическое воздействие на ранее сформировавшиеся магматические породы.

II. Габбро-сиенитовые комплексы в конечные стадии формирования могут способствовать накоплению в остаточных расплавах либо щелочей, либо кремнезема. В результате чего в первом случае образуются нефелиновые сиениты, а во втором нордмаркиты, кварцевые сиениты и даже граниты. Выбор одного из этих путей дифференциации, видимо, определяется, прежде всего, величиной общего и водного давления в магматическом очаге. Восстановительные условия глубинной дифференциации (высокое Рн₂) приводят к выделению оливина раньше чем магнетиты и, что обусловит некоторый дефицит SiO₂ по отношению к щелочам и остаточной жидкости.

А высокое давление может препятствовать выделению оливина и способствовать кристаллизации пироксена, что еще более уменьшает количество кремнезема в остаточных продуктах. И в этом случае щелочно-базальтовая магма может давать дифференциаты не только сиенитового, но и нефелин-сиенитового состава.

Окислительные условия (высокое Po₂) должны привести к кристаллизации магнетита, гематита, что нарушит баланс щелочи и кремнезема в пользу последнего. Остаточные жидкости при этом дают сиениты и нордмаркиты.

Эти два вида дифференциации, видимо, являются крайними из возможных. В реальных условиях может существовать различная окислительно-восстановительная обстановка при кристаллизации, что может приводить к одновременному возрастанию количества щелочей и кремнезема в остаточных продуктах.

III. Щелочные комплексы, богатые калием, известны в интрузивной, эффузивной и дайковой фациях, которые иногда встречаются вместе (Алдан).

Для этих пород исходной является магма шонкинитового или эссекситового состава. Высокая температура и повышенные концентрации калия способствуют кристаллизации в глубинных условиях пироксенов диопсид-геденбергитового ряда с низким содержанием натрия и железа. Этот процесс должен вызывать десиликацию расплава с последующей кристаллизацией фельдшпатидов.

Если на этой стадии расплав перемещается к поверхности, то кристаллизуется лейцит, который образуется в результате быстрого охлаждения, однако он в дальнейшем замещается нефелином и полевым шпатом.

Лейцит – минерал низких водных давлений и поэтому, видимо, не образуется в магматическом очаге.

К сказанному следует добавить, что некоторые фельдшпатоидные породы могут возникать метасоматическим путем. Метасоматические фельдшпатоидные породы образуются в результате воздействия на ранее существовавшие основные породы щелочно-глиноземистых растворов, что приводит к образованию нефелина. Таким образом, могут возникать нефелиновые сиениты, тералиты и др.

Дата добавления: 2015-10-16