МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ
БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ»
УЛЬТРАМАФИТ-МАФИТСОДЕРЖАЩИЕ
МАГМАТИЧЕСКИЕ ФОРМАЦИИ
Учебное пособие для вузов
Составитель
В.В. Багдасарова
Издательско-полиграфический центр
Воронежского государственного университета
2012
1
Стр.1
СОДЕРЖАНИЕ
Введение ................................................................................................................. 4
1. История учения о магматических формациях ............................................... 4
2. Основные понятия и термины ......................................................................... 5
3. Типы ультрамафит-мафитовых магматических формаций .......................... 7
3.1. Коматиит-базальтовая вулкано-интрузивная формация .................... 8
3.2. Дунит-гарцбургитовая (дунит-перидотитовая) формация ............... 13
3.3. Дунит-клинопироксенит-габбровая формация ................................. 18
3.4. Габбро-верлитовая формация ............................................................. 21
3.5. Дунит-перидотит-габброноритовая формация.................................. 26
3.6. Формация расслоенных гарцбургит-ортопироксенит-норитовых
интрузий ............................................................................................... 30
3.7. Трапповая (базальт-долеритовая) формация ..................................... 38
3.8. Кимберлитовая и лампроитовая формация ....................................... 43
3.9. Щелочно-ультрамафитовая формация с карбонатитами ................. 52
Заключение .......................................................................................................... 57
Литература ........................................................................................................... 64
3
Стр.3
Магматический комплекс – конкретное проявление магматической
формации в определенном пространстве и времени. Магматический комплекс
состоит из сближенных в пространстве генетически родственных
магматических тел, имеющих общие черты вещественного состава и рудоносности.
Для магматического комплекса характерны приуроченность к определенному
типу структур земной коры, общность минералого-петрографических
и петрогеохимических особенностей.
При выделении магматических формаций учитываются следующие
параметры.
1. Фациальная принадлежность. При этом выделяются интрузивные,
вулкано-интрузивные, вулканогенные формации. В интрузивных формациях
учитывается глубина формирования тел: абиссальные, гипабиссальные,
субвулканические.
2. Петрографический состав пород, в том числе полнота проявления
сингенетических рядов пород. Формации могут быть с непрерывными сингенетическими
рядами, например расслоенные интрузии (дуниты – перидотиты
– пироксениты – троктолиты – нориты – габбронориты – габбро –
диориты), и с бимодальными рядами (габбро-плагиогранитная, габброверлитовая,
дунит-перидотит-габброноритовая).
3. Особенности минерального состава. Учитывается характерный парагенезис
главных породообразующих, акцессорных и рудообразующих
минералов.
4. Петрохимические особенности пород. Магматические породы, составляющие
магматическую формацию, по степени мафичности выделяются:
ультраосновные, основные, средние, кислые. По щелочности различаются:
1) породы нормального ряда, 2) породы умеренно щелочного ряда,
3) щелочного ряда. При этом иногда выделяются серии магматических пород
по разным петрохимическим соотношениям рудных и петрогенных
компонентов.
5. При выделении магматических формаций учитываются характер и
степень проявления магматической дифференциации.
Дифференциация – процесс, приводящий к образованию различных
по составу пород из однородного магматического расплава. Она может
происходить внутри магматической камеры в процессе кристаллизации
магматического расплава по мере падения его температуры при участии в
этом процессе гравитации, приводящей к осаждению на дно магматической
камеры более тяжелых магнезиально-железистых силикатных и рудных минералов
(гравитационно-кристаллизационная дифференциация).
Дифференциация может также быть глубинной докамерной, происходящей
на месте выплавки магматического расплава или в промежуточных
камерах. Под действием силы тяжести происходит разделение магматиче6
Стр.6
ского расплава по удельному весу в зависимости от содержания кремнезема
(ликвация).
Внутрикамерная дифференциация может идти разными путями, установлено
два их типа: а) «боуэновский» с накоплением на конечных стадиях
магматического процесса кремнезема, натрия, калия; б) «феннеровский» с
накоплением железа и одновременным возрастанием содержания кремнезема.
Кроме
того, в процессе дифференциации большая роль принадлежит
летучим компонентам (газам, парам воды, углекислоте), которыми насыщены
магматические расплавы и которые влияют на подвижность рудообразующих
и петрогенных элементов. В этих случаях имеет место флюидномагматическая
дифференциация.
6. Название магматической формации дается по петрографическому
составу преобладающих пород. При этом преобладающий тип пород ставится
на последнее место в названии формации, например: дунитгарцбургитовая,
габбро-верлитовая и тому подобное.
3. ТИПЫ УЛЬТРАМАФИТ-МАФИТОВЫХ МАГМАТИЧЕСКИХ
ФОРМАЦИЙ
Ультраосновные породы составляют менее 1 % от объема всех изверженных
пород, но с ними связаны месторождения хрома, сульфидных медно-никелевых
руд, металлов платиновой группы, флогопита, самоцветного
сырья, алмазов, асбеста, магнезита. Все ультрамафитовые и мафитовые породы
являются выплавками мантийного вещества разной глубинности и либо
образуют самостоятельные тела, либо входят в состав ультрамафитмафических
формаций или образуют общие ряды.
Магматические породы основного состава являются самыми распространенными
на Земле. Базальты и их плутонические аналоги занимают
большие площади в пределах устойчивых областей и подвижных поясов,
они являются четкими индикаторами геодинамических режимов.
С базальтами и габброидами связаны крупные месторождения сульфидных
медно-никелевых руд, платиноидов, титаномагнетита, медноколчеданных,
апатит-магнетитовых руд.
Задача настоящей работы – дать краткую сравнительную характеристику
наиболее характерных типов ультрамафит-мафитовых формаций.
В работе рассматриваются главным образом формационные типы
нормального ряда и некоторые формационные типы щелочного ряда: кимберлиты,
лампроиты, щелочно-ультрамафитовые породы с карбонатитами.
7
Стр.7
3.1. Коматиит-базальтовая вулкано-интрузивная формация
Коматииты – эффузивная порода ультраосновного состава, содержащая
вулканическое стекло, имеющая шаровую отдельность, испытавшая зеленосланцевую
фацию метаморфизма.
Возраст коматиитов – архейский или нижнепротерозойский. Впервые
они были найдены в Канаде, в зеленокаменном поясе Абитиби.
В Южной Африке коматииты были открыты в 1969 году братьями
Вильен в зеленокаменном поясе Барбертон (река Комати в Зимбабве).
В дальнейшем подобные образования были обнаружены в Карелии,
на Украинском щите.
Коматииты приурочены к энсиалическим рифтам раннего докембрия,
представленным в настоящее время зеленокаменными поясами.
Протяженность зеленокаменных поясов – от сотен до тысяч километров
при ширине 10–30 км и мощности 10–12 км. Они характеризуются двучленным
строением. Нижняя часть сложена коматиит-базальтовыми потоками
с небольшой долей осадочных пород (железистые кварциты). Верхняя
часть представлена базальт-липаритовой бимодальной ассоциацией с развитием
кремнистых пород (рис. 1).
Коматиит-базальтовая ассоциация нижней части разреза – это чередование
потоков толеитовых базальтов и коматиитов, представляющих собой
подводные излияния.
Мощность потоков коматиитов составляет 10–30 метров, в поясе
Абитиби она достигает 100 метров.
//////////////
\\\\\\\\\\\\\\\
\\\\\\\\\\\\\\\
--
-----------------------------------------«
« « «
« « « «
::::::::::::::
________
_______
:::::::::::::
________
________
::::::::::::::
Осадочные породы.
Риолиты
Базальты
Железистые
кварциты
Коматиит-базальтовая
ассоциация
Рис. 1. Разрез зеленокаменного пояса
8
Стр.8