МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МЕЛАНОКРАТОВЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ В

КВАРЦЕВЫХ СИЕНИТАХ БУРГАССКОГО МАССИВА (ЗАПАДНОЕ ЗАБАЙКАЛЬЕ)

Патрушева Г.Н., Цыганков А.А.

Геологический институт СО РАН, Улан-Удэ, Россия, gerka_85@mail.ru

Меланократовые микрогранулярные включения (mafic microgranular enclaves – ММЕ) часто встречаются в породах гранитного состава, но в каждом конкретном случае происхождения их различно. Чаще всего такие включения рассматриваются в качестве ксенолитов вмещающих пород, захваченных магмой непосредственно на уровне формирования магматической камеры или на пути движения магмы к поверхности. Вместе с тем, это могут быть и фрагменты субстрата, из которого выплавлялись кислые магмы; могут быть продукты ранней кристаллизации того же самого расплава (автолиты); и, наконец, это могут быть диспергированные «капли» раскристаллизованного базитового расплава, свидетельствующие о сосуществовании очагов кислых и базитовых магм (Попов, 1984). Последнее представляется особенно важным, поскольку, согласно современным представлениям, широкомасштабный гранитоидный магматизм невозможен без дополнительного теплового воздействия мантийных магм.

Нами были изучены меланократовые включения в кварцевых сиенитах Бургасского массива, расположенного в водораздельной части хребта Улан-Бургасы. В данной работе особое внимание уделялась минералогическим особенностям, которые, как нам кажется, в большей степени сохранили информацию о природе включений (особенно реликтовые минералы), тогда как их химический состав претерпел заметные изменения за счет взаимодействия с вмещающими породами (расплавом).

Бургасский массив площадью около 100 км², сложен тремя интрузивными фазами (Рейф и др., 1970): 1) субщелочные габбро, монцогаббро, монцониты и сиениты, слагающие два небольших тела, суммарной площадью около 4% поверхности интрузии; 2) среднезернистые порфировидные кварцевые сиениты, составляющие основной объем плутона; 3) среднезернистые аляскитовые граниты и гранит-порфиры, образующие два штока, общей площадью 3.5 км².

Меланократовые включения распространены в основном в кварцевых сиенитах второй фазы. Их количество варьирует от нескольких штук до 15-20 включений на квадратный метр, иногда наблюдаются скопления или рои включений, в которых на долю последних приходится более 50% от общего объема породы. Форма ММЕ в большинстве случаев округлая, реже удлиненная или угловатая с закругленными углами, еще реже встречаются включения сложной «амебообразной» формы.

Среди включений отчетливо выделяются два крайних типа, связанные переходными разновидностями: 1) количественно преобладающие серые мелкозернистые амфибол-плагиоклазовые породы, нередко порфировидные (Pl или Kfs), с гипидиоморфнозернистой микроструктурой; 2) бурые тонкозернистые, также иногда порфировидные, включения с долеритоподобной микроструктурой.

Состав пород Бургасскаго массива, как отмечалось, варьирует от субщелочных габбро и монцодиоритов до лейкократовых гранитов, охватывая диапазон кремнекислотности от 51.4 до 75.8 мас.% SiO₂. Наиболее широкими вариациями состава обладают меланократовые включения, характеризующиеся повышенной щелочностью (6.5-10.5 мас.%) и широкими вариациями кремнекислотности (54-60 мас.%).

На диаграммах соотношения породообразующих оксидов с кремнеземом породы каждой из трех интрузивных фаз образуют дискретные поля, которые в совокупности укладываются в линейные тренды, характерные для продуктов дифференциации единого магматического расплава. Вариации содержания SiO₂ в ММЕ перекрываются с монцонитоидами первой фазы, однако включения резко отличаются от последних пониженными концентрациями TiO₂, FeO*, P₂O₅ , Zr, Sr, Ba, Y, отчасти CаО и Nb, более высокой глиноземистостью, калиевой щелочностью и содержанием Rb. Исходный состав включений, скорее всего, не сохранился. Среди изученных образцов наиболее близки к нему включения с минимальным содержанием кремнезема ( 54 мас.%) и минимальными концентрациями мобильных микроэлементов (LILE). Геохимические характеристики таких включений в целом близки к базальтам внутриплитного типа.

Основными породообразующими минералами ММЕ являются плагиоклаз, биотит и амфибол, к которым может добавляться пироксен, калиевый полевой шпат и кварц. Акцессорные минералы представлены магнетитом, титанитом, апатитом, мангано-ильменитом (до 8 % MnO) и цирконом.

Для выяснения природы включений наиболее информативными минералами оказались плагиоклаз и пироксен. Состав плагиоклаза варьирует от альбита до битовнита (75.4% An). Последний слагает трещиноватые резорбированные ядра зональных кристаллов, окруженные кислой каймой (22-25.2 % An). Также широко распространены крупные слабо зональные кристаллы плагиоклаза, состоящие из основного ядра (48-52 % An), занимающего примерно 65-70% площади зерен, и олигоклазовой каймы (19-35 % An). Мелкие идиоморфные зерна в основной массе также имеют олигоклазовый состав (22-27 % An), близкий к составу краевых частей зональных кристаллов. Таким образом, можно выделить три генерации плагиоклаза: 1) резорбированные ядра лабрадор-битовнитового состава; 2) центральные части идиоморфных порфировидных вкрапленников, представленные андезином; 3) каймы кристаллов 1-го и 2-го типов, и мелкие идиоморфные зерна основной массы (олигоклаз). Эти данные дают основание предположить, что наиболее основной плагиоклаз (лабрадор-битовнит) представляет собой интрателлурические кристаллы, равновесные с исходным базальтовым расплавом. Кристаллизация зональных вкрапленников, по-видимому, происходила уже в других условиях из частично фракционировавшего расплава, а олигоклаз основной массы и кайм зональных зерен является результатом воздействия кварцевосиенитового расплава, из которого кристаллизовался плагиоклаз сходного состава.

Калиевый полевой шпат во включениях представлен крупными ситовидными порфировидными выделениями (до 15 мм в длину) с пятнисто-пертитовой внутренней структурой. Плагиоклазовая фаза пертитов содержит до 22 % анортитового компонента. Порфировидные вкрапленники Kfs из вмещающих кварцевых сиенитов также характеризуется незакономерным расположением пертитовых вростков, но кальций в них отсутствует, а калиевая фаза содержит до 3.5 % ВаО. Кроме того, в кварцевых сиенитах присутствует интерстиционный Kfs, тонкие вростки альбита в котором ориентированы субпараллельно. Этот Kfs отличается более низким содержанием альбитового компонента в валовом составе. В ММЕ такой калиевый полевой шпат отсутствует.

Моноклинный пироксен характерен для пород первой фазы и ММЕ, крайне редко встречается в виде реликтов в роговой обманке кварцевых сиенитов. В монцогаббро и монцонитах первой фазы пироксен образует идиоморфные таблитчатые зерна в разной степени замещенные амфиболом. Во включениях пироксен встречается в виде неправильной формы реликтов внутри кристаллов магнезиальной роговой обманки, или в виде мелких (< 0.3мм) идиоморфных зерен. При этом каких-либо различий состава установить не удалось. На пироксеновом тетраэдре пироксены пород первой фазы и ММЕ образуют компактное поле на границе салита и авгита.

Амфибол в породах массива, включая ММЕ, представлен двумя основными разновидностями: 1) магнезиальная роговая обманка, иногда содержащая реликты пироксена, и 2) развивающийся по ней актинолит.

Таким образом, морфологические особенности ММЕ, их химический состав, морфология и состав породообразующих минералов – все это указывает на их образование из базитового расплава. Следовательно, меланократовые включения в кварцевых сиенитах Бургасского массива представляют собой продукт механического смешения (mingling) контрастных по составу магм.

Работ выполнена при поддержке гранта РФФИ-Сибирь (08-05-98017), РФФИ-МНТИ (06-05-72007), Интеграционных проектов СО РАН № 6.11 и 6.5.

Литература

Попов В. С. Смешение магм - важный петрогенетический процесс // Записки ВМО. Вып. 1. Ч. СХIII. 1984. С.229-236.

Рейф Ф.Г., Бажеев Е.Д., Логвиненко Б.Г., др. Геологическое строение и полезные ископаемые Курба-Итанцынского междуречья / Отчет Ангырской ГСП. Улан-Удэ. 1970. 350с.

Цыганков А.А., Патрушева Г.Н. Меланократовые включения в кварцевых сиенитах Бургасской интрузии: состав, условия образования // Петрология магматических и метаморфических комплексов. Вып. 6. Томск: Изд-во ТГУ, 2007. С.153-159.