ГЛИНОЗЕМИСТЫЕ АВГИТЫ. Мегакристаллы смоляно-черных клинопироксенов. Глиноземистые клинопироксены

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ:

Сихотэ-алинь. Сихотэ-Алинская складчатая область

СИХОТЭ-АЛИНЬ. АМУРСКО-УССУРИЙСКАЯ ВПАДИНА – древние...

ВУЛКАНЫ. Книги по вулканологии и геологии

Историческая геология с основами палеонтологии

Сихотэ-Алинская складчатая область.

Сопки, маньчжурская и уссурийская тайга. В пещерах...

В южной части Сихотэ-Алиня

Островные дуги и планетарные пояса сжатия...

Хорошо известно, что продукты позднекайнозойского вулканизма

Вулканы острова. ВУЛКАНИЧЕСКИЙ РЯД...

что такое вулканиты - вулканические формации из эффузивов...

Ледниковая теория - антигляциализм и гляциомаринизм.

Следы позднекайнозойских оледенений

Мегакристаллы смоляно-черных клинопироксенов встречены в базанитах,

щелочных оливиновых базальтах и гавайитах. В последних они

редки. Наибольшее количество мегакристаллов обнаруживается в конусах

выжимания, практически во всех изученных нами конусах. Размер кристаллов

варьирует от мелких обломков до 3-4 см по удлинению, при этом они

зачастую кливанжированы и имеют характерный раковистый излом, а также

жирный блеск на свежем сколе. Индивиды обычно окружены "рубашкой" ,

имеющей сотовую структуру, возникновение которой обусловлено реакцией

вмещающего базальтоидного расплава с неравновесным в приповерхностных

условиях пироксеном.

По составу мегакристаллы классифицируются как субкальциевые авгиты

и диопсиды. По соотношению петрогенных компонентов они соответствуют

составам типичных мегакристаллов клинопироксенов щелочных пород и тяготеют

к полю близкоповерхностны:х· кумулативны:х фаз (2.1) (29 ]. В это же

поле попадают составы мегакристаллов вулканического поля Лунар Кратер

(штат Невада, США) , которые содержат до 10,5 мае. % A}z03 (49 ] И характеризуются

более высокой долей волластонитового минала в сравнении, к

примеру, с мегакристаллами провинции Уолча , Австралия [52 ].

Эта особенность группы мегакристаллов клинопироксенов , содержащих значительную

долю чермакитовой (CaAl2Si02) молекулы, характерна для ассоциаций, в которых

отсутствует гранат, так как в парагенезисе с последним при высоких

давлениях кристаллизуется пироксен с повышенной долей жадеитовой

(NaA1Si20б) молекулы. Так, пироксены Совгаванского плато, характеризуясь

высокими содержа ниями гл иноз ема (7, 1-9,8 мае. %) и СаО (19, 322,8

мае. %) (табл . 2.2) , заметно отличаются от мегакристаллов клинопироксенов,

ассоциирующих с гранатом из щелочных базальтов Монголии. В последних

содержание Са О варьирует в пределах 14-17 мае. % [ 16 ]. Соответственно

они отличаются от образцов Монголии низким содержанием Na20

(0,5-1, 8 против 1,5-3,0 мае. %). Железистость рассматриваемых авгитов

Совгаванского плато варьирует от 0,20 до 0, 37. Причем по приведенным здесь

(пока предварительным) данным не устанавливается зависимости их состава

от состава вмещающих базальтоидов .

Согласно экспериментальным данным, отношения Al1v/ Alvr возрастает от

высокобарических фаз к кристаллизующимся при умеренных давлениях.

Однако в нашем случае, если по соотношению Ca-Mg-Fe (см. 2.1) мегакристаллы

локалиЗУ.ЮТСЯ в поле близповерхностных кумулатов (поле А) , то

по отношению Al1v/ Alv1, близком к 0,9-1 ,0, они отвечают высокобарическим

фазам. Аналогичная особенность проявляется на диаграмме Na-M (2.2) ,

на которой фиксируется тренд повышения концентрации Na при снижении

магнезиальности (М) пироксенов. Эта особенность не характерна для кумулативного

тренда (по С.В. Рассказову (29 ]) и более соответствует мегакристово-

кумулативному тренду. При этом тренд, <lюрмируемый фигуративными

точками составов пироксенов, занимает промежут0ч:ное положение между мегакристаллами серий пород умеренной и повышенной щелочности.

Концентрации титана в этом направлении остаются почти постоянными. Возрастание

Na при снижении температуры в случае постоянного давления (назовем его

субсолидусный тренд) , воспроизведено экспериментально (216 ]. Сходный

тренд проявляется при снижении давления, если постоянна температура, т.е.

субликвидусный тренд (см. 2.2) . Анализ его показывает, что появление

мегакристового тренда связано с тремя основными параметрами: со снижением

давления и (или) температуры, а также с изменением состава материнского

расплава. Это подтверждается наличием отрицательной связи магнезиальности

и отношения Са/Са + Mg пироксенов , что отвечает тренду снижения

температуры, но вместе с тем определяется также изменением состава эволюционирующей магмы.

Глиноземистые клинопироксены (Аl-авгиты) , сходные по составу с

природными мегакристаллами, были синтезированы в экспериментах при высоких

давлениях [57, 96, 139, 216 ], поэтому могут рассматриваться как

потенциальные высокобарические фенокристаллы, особенно если учесть, что

фиксируется их Sr-изотопная равновесность с вмещающими породами [49 ,

12 0 ]. На Сихотэ-Алине такие исследования пров едены пока только

В.С. Приходько с соавторами [26 ]. Они получили отношение 87Sr/86Sr в базальтах

одного из вулканов Анюйской группы О, 7046 ± 0,0002, а для мегакристаллов

авmта -О, 7016.

Анализ экспериментальных данных позволяет, на наш взгляд, выявить

три основные закономерности изменчивости составов мегакристаллов

клинопироксенов. Прежде всего, они иллюстрируют, что изменение состава

расплава от оливинового щелочного (М -62) до толеитового базальта и авгитовоrо

лейцитита, стартовых составов экспериментов , при снижении их магнезиальности

приводит к кристаллизации при высоких давлениях (до 34 кбар)

узкого по железистости класса пироксенов. При этом железистость близка к

0,2-0, 3. Поэтому, если даже мегакристовая ассоциация клинопироксенов

является продуктом кристаллизации магм различной магнезиальности, то

следовало бы ожидать небольшие вариации этого показателя. Как уже говорилось

выше, экспериментальные данные показали, что в процессе

кристаллизации, при снижении температуры: и давления остается постоянной

железистость пироксенов , но резко снижается концентрация в них Na (см.

2.2) . В связи с этим рассматриваемая серия мегакристаллов Аl-авгитов

Совгаванского плато может представлять собой продукт кристаллизации разных

расплавов, охлажденных при Р"" const до разных температур в интервале

давлений от 10 до 30 кбар. При этом градиент составов мегакристаллов отра"'

жает эволюционное развитие составов первичных выплавок или же дифференциацию

исходного расплава в верхней мантии. Наконец, если железистость

является основной функцией изменения состава расплава, то положение

трендов для пироксенов разных по щелочности вулканических серий

контролируется давлением при условии, что мегакристаллы: действительно

представляют собой субликвидусны:е фазы.

Рассмотрение составов пироксенов Совгаванского плато в координатах

(Ca-Ti) -(Mg-Fe) -(Al -(2Ti + Na +К)) (2.3) показывает, что их

тренд топологичен трендам, полученным при экспериментальных исследованиях

для расплавов разных составов [2 16 ], отличаясь между тем повышенной

долей Са в природной системе. При этом вариации составов могут отражать

интервал давления, при котором кристаллизовалась серия мегакристаллов

(1 0-12 кбар) . Нижний уровень их кристаллизации, видимо, можно

оценить в 18-22 кбар. Последнее может быть обосновано отсутствием граната

в составе мегакристовой ассоциации, появление которого при более высоких

давлениях было бы неизбежным, поскольку поля кристаллизации пироксена и

граната при этих условиях сближены: для щелочно-базальтоидны:х систем. Наконец,

в пользу этого свидетельствует повышенная доля чермакитового минала

в составе пироксена, т.е. компонента, не индикаторного для парагенезиса

пироксен + гранат.

Вместе с тем в интерпретации следует учитывать, что мегакристаллы Аlавгита

могут быть продуктами и менее дифференцированных магм, более

ранних, кристаллизовавшихся на глубине до прохождения по магмопроводяlll-(

2Тi+Na+..)

К содержанию книги: Позднекайнозойский вулканизм и глубинное строение Восточного Сихотэ-Алиня