Курсовая работа: Петрогенетическая интерпретация ассоциаций минералов-вкрапленников плейстоценовых- голоценовых вулканитов Эльбруса

По составам, характеру зональности, габитусу, степени резорбции в породах разных вулканических горизонтов выделены пять разновидностей (типов) вкрапленников плагиоклазов (табл. 3). Плагиоклазы, часто резорбированные и имеющие состав всего кристалла либо ядра кристалла An₂₄ -An₄₈ , отнесены к первому (I) типу. Кристаллы плагиоклаза, часто катаклазированные, состава An₄₅ -An₆₄ (в целом либо только в ядре), отнесены к типу II. В связи со сложным строением кристаллических индивидов I и II типов, в каждом из них выделены два подтипа: к подтипу "а" отнесены кристаллы, полностью сложенные плагиоклазом данного типа, а к подтипу "б" те кристаллы, в которых плагиоклаз данного типа слагает только ядро. Плагиоклазы с обратной зональностью состава An₄₁ -An₆₄ отнесены к типам III (ситовидные кристаллы) и IV (сплошные, непористые кристаллы), а плагиоклазы с прямой зональностью состава An₄₉ -An₆₂ - к V типу.

Зерна плагиоклаза I типа (Pl1) имеют неправильную, часто округленную, иногда таблитчатую или призматическую форму (рис. 4а). Размеры варьируют от первых мм до первых см в поперечнике. Эти плагиоклазы либо в объеме всего кристалла (подтип Iа), либо только в ядре (подтип Iб) имеют средние и кислые составы (от An₂₄ до An₄₈ ) (табл. 3). Кристаллы подтипа Iа и ядра зерен подтипа Iб характеризуются либо прямой зональностью (то есть более основным ядром по сравнению с краевыми зонами), либо изменения составов в них при переходе от зоны к зоне незначительны (в пределах 1-2% An) и имеют рекуррентный характер (рис. 5). Зерна плагиоклаза подтипа Iб - это сложные индивиды, которые только в ядре имеют средний и кислый состав (табл. 3), а во внешних зонах (ситовидных или сплошных, ширина которых достигает первых мм) состав их становится основным (от An_51,5 до An_65,9 ). При этом, содержание анортитового компонента при переходе от ядра к внешним зонам увеличивается на 10-20% скачкообразно (рис. 5) и нарастает от внутренних к краевым частям этих зон. Нередко на внешние основные зоны нарастают поздние кислые каймы, возникающие на заключительных этапах кристаллизации расплава. В них содержание An падает также скачкообразно (табл. 3, рис. 5). Относительно кислые ядра во вкрапленниках Iб часто имеют резорбированный, оплавленный характер. Внешние зоны вкрапленников Iб соответствуют по составу и тренду изменения содержания анортитового компонента плагиоклазам III и IV типов.

Таблица 3

Представительные химические анализы плагиоклазов

Оксид, минал	Тип (подтип)
	I (a)			I (б)							II (a)			II (б)
	Номер образца
	20			27							338			26
	Я	В	К	Я			В			КМ	Я	В	К	Я		В
SiO2	60,68	61,63	62,09	60,75	59,13	60,80	54,22	54,26	55,82	61,01	56,6	57,4	57,1	54,64	55,65	62,22	62,12	60,62
Al2 O3	24,21	23,55	23,59	24,54	25,69	24,20	28,61	28,31	27,44	24,05	27,1	26,8	26,8	28,86	28,17	23,67	23,84	24,63
FeO*	0	0	0	0,24	0	0	0,42	0,33	0	0	0	0,25	0,32	0	0	0	0	0
CaO	6,17	5,47	5,51	6,40	7,47	6,61	11,03	11,74	10,47	6,16	9,59	9,19	9,41	11,51	10,67	5,52	5,85	6,78
Na2 O	8,08	8,16	7,88	7,37	6,85	7,44	5,25	5,01	5,66	7,34	5,88	5,93	5,91	4,56	5,08	7,50	7,21	7,06
K2 O	0,78	0,91	0,74	0,59	0,53	0,78	0,25	0,24	0,27	1,18	0,41	0,46	0,45	0,28	0,27	0,93	0,93	0,72
Ab	67,4	69,2	69,1	65,27	60,49	64,14	45,61	43,02	48,72	63,72	51,26	52,34	52,18	41,1	45,54	67,15	65,19	62,6
An	28,4	25,7	26,7	31,25	36,46	31,47	52,91	55,61	49,80	29,56	46,3	44,7	45,6	57,3	52,82	27,34	29,23	33,2
Or	4,2	5,1	4,3	3,5	3,1	4,4	1,5	1,4	1,5	6,7	2,5	3,0	2,2	1,6	1,64	5,51	5,57	4,2

Зерна плагиоклаза II типа (Pl2) имеют призматическую форму, до первых мм в длину и отношением ширины к длине 1:2-1:3. Эти плагиоклазы либо целиком (подтип IIа), либо только в ядре (подтип IIб) имеют средний-основной состав (от An₄₅ до An₆₄ ) (табл. 3) с прямой или рекуррентной зональностью.

Рис. 4

Зерна плагиоклаза подтипа IIб (рис. 4б) имеют основное ядро и более кислые внешние зоны, по составу соответствующие ядрам плагиоклазов I типа (табл. 3). Однако, в отличие от последних, тренд изменения состава плагиоклаза в этих зонах часто имеет обратный характер, т.е. к краю кристалла идет нарастание количества анортитового минала (рис. 5). Границы между ядрами и внешними зонами резкие, состав плагиоклаза на этой границе меняется скачкообразно, содержание анортитового минала при переходе от ядра к внешней зоне падает на 15-25%.

Рис. 5

Иногда плагиоклазы II типа имеют тонкие каймы (шириной в первые микроны) более кислого состава, возникающие на заключительных этапах застывания расплава. Так же, как плагиоклазы подтипа Iб, плагиоклазы IIб часто имеют пылевидный (dusty) облик [48]. Для них характерны пятнистый вид из-за неравномерного распределения областей анортитизации и резорбированные ядра (рис. 4е).

Зерна плагиоклаза III типа (Pl3) - таблитчатые, изометричные, от нескольких мм до нескольких см в поперечнике. Эти вкрапленники имеют ситовидный облик и содержат значительное количество пор, заполненных стеклом. Состав их меняется от An₄₂ до An₆₄ (рис. 4в, табл. 3); тренд изменения составов обратный, то есть от центра к краю происходит нарастание содержаний анортитового минала (рис. 5). Нередко такие же ситовидные плагиоклазы с обратной зональностью развиваются в виде внешних зон вокруг ядер вкрапленников подтипа Iб и являются ядрами плагиоклазов V типа (рис. 4д). Иногда вокруг пористых ядер развиваются зоны непористого плагиоклаза (An_53,3 -An_65,9 ), в которых тренд изменения становится нормальным. По составу и характеру изменения эти внешние зоны близки плагиоклазам V типа.

Плагиоклаз IV типа (Pl4) образует таблитчатые, призматические и длиннопризматические формы выделений (рис. 4г); длина достигает 0,2-0,4 мм; отношение ширины к длине составляет 1:1-1:5. Состав от An₄₁ до An₆₁ , зональность всегда обратная, возрастание содержания анортитового минала к краям зерен происходит относительно медленно, без резких скачков. Нередко внешние зоны плагиоклазов подтипа Iа имеют такой же состав и характер зональности. Иногда в плагиоклазах III и IV типов отмечаются имеющие прямую зональность кислые каймы (табл. 3; рис. 4, 5).

Для плагиоклаза V типа (Pl5) характерны зерна длиной 0,1-0,3 мм призматической формы, с отношением ширины к длине 1:2-1:3. Эти плагиоклазы имеют основной состав (An₄₉ -An₆₂ ) и всегда прямую зональность (рис.5). Иногда они имеют оплавленные ситовидные ядра, соответствующие плагиоклазам III типа (рис. 4д).

Составы микролитов плагиоклаза (от An₃₆ до An₄₉ ) идентичны составам кайм плагиоклазов всех вышеперечисленных типов.

Вкрапленники биотита встречаются в виде самостоятельных чешуек, а также в срастаниях с зернами плагиоклазов Iа, в виде включений в ядрах плагиоклазов Iб и во внешних зонах плагиоклазов II типа, т.е. приурочены только к кислым и средним плагиоклазам. Размеры чешуек биотита меняются от сотых долей мм до первых мм. Если биотит включен в кристалл плагиоклаза, то он имеет нормальную зональность, т.е. его магнезиальность уменьшается к краям. Если зерна биотита образуют самостоятельные выделения, они имеют более магнезиальный состав на краях по сравнению с центральными частями. В целом, магнезиальность биотита меняется от 0,56 до 0,69 (табл. 4). Часто края зерен биотита оплавлены, резорбированы и на них нарастают мелкие зерна ортопироксена. В некоторых случаях биотит полностью разложен, с образованием магнетита и флогопита.

Роговые обманки отсутствуют в породах нижней части описываемого разреза, спорадически встречаются в средней части и постоянно присутствуют в его верхней части. На основании особенностей составов и парагенезисов выделено два типа роговых обманок.

Роговая обманка I типа (Hbl1) иногда имеет правильные формы, но довольно часто присутствует в виде резорбированных удлиненных кристаллов, достигая в длину первых мм, при отношении ширины к длине 1:1,5-1:2. Некоторые зерна Hbl1 окружены каймами, состоящими из мелких зерен ортопироксена и плагиоклаза. Магнезиальность Hbl1 изменяется от 0,49 до 0,67 (табл. 5), причем нередко возрастает к краям зерен, как и у самостоятельных чешуек биотита. Для этих роговых обманок характерны относительно невысокие содержания Al, в основном в пределах 1,1-1,6 ф. ед., и только редко на краях зерен возрастающие до 1,8-2,0 ф. ед. (табл. 5).

Роговые обманки этого типа находятся в срастаниях с плагиоклазами I типа (в плагиоклазах Iб - только с кислыми ядрами) и с биотитами.

Таблица 4

Представительные химические анализы биотитов

Оксид	Номер образца
	338		9		10		340
	Я	К	Я	К	Я	К	Я	К	Я	К	Я
SiO2	39,01	39,16	39,04	39,45	39,16	39,49	38,99	39,70	38,38	39,22	39,53
TiO2	5,00	5,08	5,13	5,05	5,06	5,03	4,94	5,10	4,73	4,89	5,64
Al2 O3	14,29	14,66	14,06	14,23	14,18	14,46	14,04	14,45	13,95	14,03	14,08
FeO	14,96	13,36	15,73	15,91	15,29	14,91	15,40	13,65	19,21	16,78	15,07
MnO	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
MgO	15,99	16,91	15,70	15,41	16,14	16,41	16,21	17,03	13,63	14,60	15,67
CaO	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Na2 O	1,25	1,32	1,29	1,01	1,23	0,97	1,28	1,17	0,64	0,89	1,02
K2 O	9,09	9,14	9,00	8,80	8,84	8,64	9,09	8,79	9,11	9,09	8,80
Cr2 O3	0,23	0	0	0	0	0	0	0	0	0,42	0
Mg#	0,66	0,69	0,64	0,64	0,66	0,66	0,65	0,69	0,56	0,61	0,65

Примечание. Позиция точки анализа в зерне: Я - ядро; К - край.

Mg# = Mg / (Mg+Fe).

Места отбора образцов - см. табл. 1.

Роговая обманка II типа (Hbl2) имеет призматические формы кристаллов размером от сотых до десятых долей мм. Магнезиальность Hbl2 выше, чем у Hbl1: она изменяется от 0,62 до 0,69 (табл. 5). Также, у нее целом выше содержания как Al, так и AlIV; колебания величин Al изменяется в пределах 1,38-1,92 ф. ед. (табл. 5). Роговые обманки II типа ассоциируют только с плагиоклазами IIa и ядрами плагиоклазов IIб, образуя с ними тесные срастания.

Клинопироксены присутствуют только в дацитах верхних (посткальдерных) горизонтов (табл. 6). Они слагают зерна призматического габитуса длиной до 0,1 мм, с отношением ширины к длине 1:2-1:4. Клинопироксены встречаются в срастаниях с плагиоклазом подтипа IIа, роговой обманкой типа II, ортопироксеном, а также в виде микролитов в основной массе.

Среди вкрапленников ортопироксенов по составу, характеру зональности, степени резорбированности и ассоциации с тем или иным плагиоклазом можно выделить следующие типы.

Ортопироксен I типа (Opx1) образуют призматические зерна, длиной десятые доли мм, иногда оскольчатого облика. Кристаллы полностью, либо их ядра имеют относительно железистый состав с магнезиальностью от 0,57 до 0,68 (табл. 7), величина которой падает к краям зерен (рис. 6). Такие ортопироксены бывают приурочены к плагиоклазам IIа и к ядрам плагиоклазов IIб, но чаще встречаются в виде самостоятельных зерен; в этом случае они имеют резорбированный облик, и на них нарастают более магнезиальные внешние зоны.

Зерна ортопироксена II типа (Opx2) образуют призматические зерна, размером от десятых долей до 1 мм в длину; магнезиальность его меняется от 0,68 до 0,81. Ортопироксены этого типа имеют четко выраженную обратную зональность. Иногда они окружены тонкими каймами, в которых магнезиальность падает (табл. 7, рис. 6). Эти ортопироксены, в виде сростков и включений, часто ассоциируют с основным плагиоклазом III и IV типов, а также образуют самостоятельные выделения.

Ортопироксен III типа (Opx3) слагает мелкие идиоморфные призматические зерна, с отношением ширины к длине 1:2-1:4, длиной зерен в сотые, редко десятые доли мм. Ортопироксен этого типа имеет прямую зональность (рис. 6). Магнезиальность в ядрах изменяется от 0,69 до 0,75, во внешних зонах - от 0,52 до 0,57 (табл. 7). Данный тип ортопироксена приурочен только к плагиоклазу V типа. Составы краев зерен соответствуют составу микролитов.

Таблица 5