Низкоглиноземистые граносиениты—граниты—аляскиты и трахириолиты (пантеллериты)-риолиты (комендиты) (А-тип)

К данному типу интрузивных и вулканических пород относят­ся кислые и ультракислые магматические породы с низкими содер­жаниями А1₂0₃, не превышающими 13 мас.%, в том числе породы с дефицитом алюминия по отношению к сумме натрия и калия, входящих в полевые шпаты, т.е. породы с коэффициентом агпаит-ности (K_а) больше единицы. Такие недосыщенные алюминием по­роды называют агпаитовыми. В низкоглиноземистых породах, на­сыщенных Аl₂0₃, al₂= 0.5—1.0, а K_а = 0.9—1.0.

Для агпаитовых пород характерно появление натриевых пирок-сенов (эгирин) и амфиболов (рибекит, арфведсонит), богатых же­лезом, а в насыщенных глиноземом породах присутствуют желези­стый биотит, фаялит, феррогастингсит, феррогеденбергит.

Низкоглиноземистые кислые и ультракислые породы охватыва­ют диапазон содержаний Si0₂ от 65 до 78 мас.%, а по сумме Na₂O+ + К₂0 относятся к умереннощелочному петрохимическому ряду (табл. 7.3). Они представлены как интрузивной, так и вулканичес­кой фациями. Характерны низкие содержания Са при высокой сумме Na + К (Na > К), что отражает малое количество или полное отсутствие плагиоклаза и преобладание щелочного полевого шпата, богатого альбитом. Граниты, содержащие один щелочной полевой

Часть III. Магматические горные породы (петрология)

Таблица 7.3. Химический состав низкоглиноземистых гранитов и их вулканических аналогов, мас.%

Примечание. 1— лейкогранит, Восточная Австралия; 2 — агпаитовый лейкогранит; 3 — пантеллерит; 4 — комендит, средние составы, по Дж. Уоллену, А. Богатикову и др.

шпат, который выделился из расплава, называют гиперсольвусными, поскольку температура кристаллизации была выше критической точки сольвуса в системе NaAlSi₃0₈-KAlSi₃0₈ (T > 650 °С⁴). В по­родах, богатых натрием, такой полевой шпат представлен анорток-лазом (Аb ≥63 мол.%). В относительно низкотемпературных субсоль-вусных двуполевошпатовых гранитах присутствуют две полевошпатовые фазы — микроклин и альбит.

Для низкоглиноземистых кислых и ультракислых пород харак­терны высокая железистость цветных минералов и появление маг­нетита. Отношение Fe3+/Fe2+ достигает максимальных значений, Fe3+ входит не только в магнетит, но и в цветные минералы (эгирин,

рибекит).

Соотношения ОН-, F- и Сl- в амфиболах и других минералах указывают на низкую активность воды и высокие активности фто­ра и хлора в расплаве. Валовое содержание фтора в низкоглинозе-мистых гранитах всегда высокое (≥0.1-0.2 мас.%); многие породы

4 Температура полевошпатового сольвуса повышается с ростом давления и уве-

личением количества анортитового компонента.

7. Магматические горные породы корового происхождения

обогащены и хлором. Типичны также повышенные содержания литофильных элементов-примесей с большим зарядом катиона: Zr, Nb, Y, редкоземельных элементов (кроме европия), а также Sn, Zn. Начальное отношение изотопов ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr варьирует в широких пределах от 0.700 до 0.720.

Низкоглиноземистые интрузивные и вулканические породы кис­лого и ультракислого составов развиты в пределах тектонически ста­бильных блоков земной коры (щиты, платформы, срединные масси­вы). В подвижных поясах эти породы появляются на завершающих этапах развития. Характерна ассоциация низкоглиноземистых кис­лых и ультракислых пород со щелочными магматическими порода­ми основного и ультраосновного составов. Примерами могут служить фанерозойские граниты Нигерии, позднепалеозойские—раннеме-зозойские магматические комплексы Казахстана и Забайкалья.

Интрузивные кислые породы повышенной щелочности и пони­женной глиноземистости были названы американскими петролога-ми МЛойселлом и Д.Уонсом (1979 г.) А-гранитами. Аббревиатура подчеркивает высокое содержание щелочных металлов (alkalinegra­nites), маловодность исходных кислых магм (anhydrous granites) и при­уроченность гранитов к устойчивым тектоническим блокам (апоrо-genic granites). В отличие от S- и I-гранитов, занимающих большие объемы, А-граниты слагают интрузивные тела ограниченных раз­меров; их вулканические аналоги также распространены локально.

Низкоглиноземистые А-граниты и близкие к ним по составу вулканиты, вероятнее всего, возникают за счет частичного плавле­ния сиалического корового субстрата, испытавшего метасоматиче-ское преобразование с обогащением щелочными металлами, фто­ром и высокозарядными катионами; все эти компоненты переходят затем в расплав. Изменение корового субстрата сводится к ново­образованию щелочных полевых шпатов, натриевых пироксенов и амфиболов, богатых фтором слюд, а также разнообразных акцес­сорных минералов, т.е. к фельдшпатизации и фенитизации. Обя­зательным условием является сохранение реликтового кварца. Ще­лочной метасоматизм могут испытывать орто- и парагнейсы амфиболитовой и гранулитовой фаций, залегающие в разных час­тях земной коры. Неоднородность исходного сиалического матери­ала вызывает большой разброс начальных изотопных характерис­тик А-гранитов и вулканитов.

Глубинный щелочной метасоматоз корового протолита вызы­вается теми же флюидами, обогащенными силикатами, хлоридами,

Часть III.Магматические горные породы (петрология)

фторидами и карбонатами щелочных металлов, под воздействием которых возникают фенитовые ореолы вокруг массивов мантийных щелочных ультраосновных-основных пород и карбонатитов. О ми­неральном составе и строении субстрата в источниках А-гранитов можно судить по фенитизированным и фельдшпатизированным кварцсодержащим породам, обнаженным на дневной поверхности. Согласно термометрическим оценкам, начальная температура низкоглиноземистых кислых и ультракислых магм составляла не ме-нее 800-850 °С, а в некоторых случаях, возможно, достигала 900-1000 °С. Столь высокая температура обусловлена тем, что ча­стичное плавление фенитизированных и фельдшпатизированных пород связано с разложением F-содержащих амфиболов и слюд, ко­торые сохраняют устойчивость до более высокой температуры по сравнению с гидроксилсодержащими минералами. Высокая темпе­ратура ликвидуса А-гранитов служит дополнительным подтвержде­нием маловодности низкоглиноземистых кислых магм. В ходе кри­сталлизации вода и фтор накапливаются в остаточном расплаве, что значительно понижает температуру солидуса. Поэтому интер­вал кристаллизации А-гранитов часто оказывается очень широким.

7.4.6. Сиениты и нефелиновые сиениты, трахиты и фонолиты корового происхождения

Если интенсивность привноса натрия и калия при щелочном ме­тасоматизме корового материала была достаточно велика или этот материал изначально содержал мало кремнезема, например, был представлен базитами, то в результате метасоматического преобра­зования могут возникнуть бескварцевые существенно полевошпа­товые и даже нефелинсодержащие породы. Последующее плавле­ние таких пород приводит к появлению трахитовых и фонолитовых магм. Возможно, что во многих случаях источником трахитов-фо-нолитов и их интрузивных аналогов служат метасоматически изме­ненные реститы, которые остались в земной коре после выплавле­ния более ранних I-гранитов.