Mineralogical features of ultramafits of the Agardag massif (South-Eastern Tyva).pdf Введение Объектом настоящего исследования является минералогический состав ультрамафитов Агардагского массива, расположенного в юго-восточной части Тывы. Этот массив на протяжении многих лет неоднократно являлся объектом изучения многих исследователей [Пинус и др., 1955; Пинус, Колесник, 1966; Велинский и др., 1978; Гончаренко, 1989; Котляров, Симонов, 2009; Симонов и др., 2009]. Однако до настоящего времени многие вопросы, связанные с наложенными метаморфическими преобразованиями ультрамафитов, остаются дискуссионными и требуют дальнейшего изучения, что определяет актуальность настоящего исследования. Основной целью статьи является детальное рассмотрение особенностей минералогического состава ультрамафитов Агардагского массива на основе оригинальных данных микрозондового анализа минералов. Полученные результаты позволили впервые установить эволюционную направленность мета-морфогенного преобразования состава исследованных минералов. Геологическая характеристика объекта исследования Агардагский массив приурочен к Агардагской шовной зоне сочленения Сангиленского срединного сиалического массива с раннекаледонской Во-сточно-Таннуольской складчатой зоной [Гоник-берг, 1999]. Он располагается в юго-западной части ЮжноТувинского офиолитового пояса (рис. 1). Массив имеет линзовидную форму и протяженность около 23 км при ширине до 3,2 км и вытянут в северовосточном направлении согласно с региональной структурой [Гончаренко, 1989]. Контакты Агардаг-ского массива часто осложнены проникающими в него тектоническими клиньями кристаллических сланцев, а в зонах экзоконтакта нередко отмечаются отторженцы ультрамафитов. Вмещающие породы представлены кристаллическими сланцами с прослоями известняков, кремнистых и терриген-ных пород венд-кембрийского возраста [Никитчин, 1969]. Массив преимущественно сложен породами ду-нит-гарцбургитового полосчатого комплекса с преобладанием гарцбургитов, которые претерпели ин-тенсивн^1е пластические деформации [Чернышов и др., 1992]. Дуниты и гарцбургиты часто интенсивно серпентинизированы, вплоть до серпентинитов. В восточной части массива в экзоконтактовых зонах габброидных интрузий встречаются верлиты и кли-нопироксениты. В массиве среди дунитов и гарцбур-гитов выявлены многочисленные, небольшие по размерам тела хромититов [Никитчин, 1969]. Вдоль южного эндоконтакта массива в его центральной части проходит зона наиболее активной тектонической переработки. Здесь ультрамафиты представлены рассланцованными антигоритовыми серпентинитами, которые прорываются многочисленными мелкими дайко- и линзообразными телами габбро, габбро-диабазов и плагиогранитов. В пределах этой зоны среди серпентинитов сосредоточено большинство апобазитовых родингито-вых тел. В пределах массива неравномерно встречаются линейные тела лиственитов, протяженностью в несколько десятков метров при мощности до нескольких метров, которые тяготеют к зонам тре-щиноватости и тектоническим контактам с вмещающими толщами [Ойдуп, 1987; Ойдуп, Кужугет, 1989]. © Пешков А. А., Чернышов А.И., Бестемьянова К.В., 2021 D0I: 10.17223/25421379/18/3 50о20' - 94°30' а б Е+З3 7 111^6137 Рис. 1. Геологическая позиция и схема геологического строения Агардагского массива (составлена по материалам [Гоникберг, 1999] с дополнениями авторов) 1 - кайнозойский чехол; 2 - осадочные отложения и средне-кислые вулканиты (O3-D); 3 - гранитоиды (O-D); 4 - Сангиленский сиалический массив (R3-e1); 5 - Агардагская межблоковая зона (структурн^1е этажи: а - средний кремнисто-базальтоидн^1й, V-G1, б - верхний туфогенно-карбонатн^1й, G1); 6 - массивы габброидов и гипербазитов (V-G1): 1 - Агардагский, 2 - Карашат-ский; 7 - геологические границы и разломы Fig. 1. Geological position and scheme of the geological structure of the Agardag massif (compiled from materials [Gonicberg, 1999] with the authors' additions) 1 - cenozoic cover; 2 - sedimentary deposits and medium acid volcanics (O3-D); 3 - granitoids (O-D); 4 - Sangilen sialic massif (R3-G1); 5 - Agardag interblock zone (structural levels: a - middle siliceous-basaltoid, V-G1, b - upper tuffaceous-carbonate, G1); 6 -massifs of gabbroids and hyperbasites (V-G1): 1 - Agardag, 2 - Karashat; 7 - geological boundaries and faults Методы исследования Петрографическая характеристика ультрамафитов Петрографическое изучение ультрамафитов осуществлялось на поляризационном микроскопе AxioScop 40 фирмы Carl Zeiss. Химический состав минералов получен на рент-геноспектральном микроанализаторе с электронным зондом на электронном сканирующем микроскопе Tescan Vega II LMU, оборудованном энергодисперсионным спектрометром (с детектором Si (Li) Standard) INCA Energy 350 и волнодисперсионным спектрометром INCA Wave 700 в ЦКП «Аналитический центр геохимии природных систем» НИ ТГУ, г. Томск (аналитик К.В. Бестемьянова). Химический состав оливинов из верлитов и клинопироксенитов, хромшпинелидов из верлитов был заимствован [Лоскутов и др., 1999]. Массив преимущественно сложен реститовыми породами дунит-гарцбургитового полосчатого комплекса с преобладанием гарцбургитов [Пешков, Черн^хшов, 2019]. При этом гарцбургит^! являются менее деплети-рованными образованиями, а дуниты, очевидно, - предельно деплетированн^1ми. Дунит^1 и гарцбургит^! претерпели интенсивные пластические деформации, что находит отражение в искажении внутренней структуры оливина [Черн^хшов и др., 1992]. Незначительным распространением пользуются породы вер-лит-клинопироксенитовой ассоциации, которые являются продуктами клинопироксенизации исходных ду-нитов и гарцбургитов и которые неоднократно отмечались во многих ультрамафитовых массивах офиолито-в^1х комплексов [Савельева, 1987; Гончаренко, 1989; Черн^1шов и др., 2020]. Гарцбургиты Агардагского массива являются наименее деплетированными мантийными образованиями и представлены относительно свежими и сер-пентинизированными разностями, нередко переходящими в апогарцбургитовые серпентиниты. Их структура среднезернистая, текстура однородная, реже директивная. Они сложены, главным образом, оливином (~70-85 %), при подчиненной роли энста-тита (~15-30 %о), в качестве акцессорного минерала отмечается хромшпинелид. Оливин в гарцбургитах образует субизометрич-ные, иногда вытянутые зерна с плавн^хми и заливо-образными границами. Их размер 3-6 мм. Удлиненные зерна нередко обнаруживают предпочтительную ориентировку и отражают направление дирек-тивности. Для них характерно однородное погасание. Для пластически деформированных зерен оливина отмечается неоднородное погасание и полосы пластического излома. Зерна оливина обычно разбиты многочисленными хаотичными трещинками, вдоль которых они замещаются петельчатым поперечно-волокнистыми жилками и пластинчато-волокнистыми индивидами лизардита либо хризотилом. При этом для волокон лизардита характерно отрицательное удлинение, а для хризотила - положительное. Нередко зерна оливина интенсивно замещены более поздними пластинчатыми и чешуйчатыми индивидами антигорита. Энстатиты наблюдаются в виде субизометрич-ных, ксеноморфных, нередко удлиненных индивидов, которые обнаруживают субпараллельную ориентировку согласно директивности породы. Их размер от 3 до 6 мм. В пластически деформированных индивидах проявляется неоднородное погасание. Энстатит интенсивно псевдоморфно замещается вторичными минералами (см. рис. 2). Псевдоморфозы сложены баститом, а также микрозернистыми агрегатами оливин-клинопироксен-тремолит-серпентин-магнетитового состава с различными вариациями минералов, вплоть до мономинеральных. Подобное разнообразие псевдоморфного замещения отмечалось в гарцбургитах Оспинского массива [Гончарен-ко, Чернышов, 1990]. Псевдоморфозы бастита по энстатиту встречаются в серпентинизированных гарцбургитах. Они полностью унаследуют исходную структуру энстатита. В них отчетливо выражена призматическая спайность, они выделяются низкими цветами интерференции. Рис. 2. Породы Агардагского массива а - дунит (обр. 15027); b - гарцбургит (обр. Аг-56); c - верлит (обр. Аг-6/3); d - клинопироксенит (обр. Аг-6/1). Ол - оливин, РПи - ромбический пироксен, МПи - моноклинный пироксен, Хр - хромшпинелид, Ср - серпентин Fig. 2. Rocks of the Agardag massif a - dunite (sample 15027); b - harzburgite (sample Аг-56); c - wehrlite (sample Аг-6/3); d - clinopyroxenite (sample Аг-6/1). 0л -olivine, РПи - rhombic pyroxene, МПи - monoclinic pyroxene, Хр - chromespinelide, Ср - serpentine Погасание прямое, часто неоднородное субблоковое, иногда отмечаются полосы пластического излома. Клинопироксеновые псевдоморфозы. Процесс замещения начинается обычно с периферии индивидов ортопироксена с возникновением оторочки светло-коричневого скрытокристаллического агрегата клинопироксена. Псевдоморфозы клинопи-роксена окрашены в светло-бурый цвет и содержат мелкие равномерно рассеянные зерна магнетита, которые концентрируются в агрегаты, образуя тонкие оторочки по краям индивидов. В других случаях псевдоморфозы имеют параллельно-волокнистое строение, обусловленное реликтовой спайностью ортопироксена. Магнетит-оливин-клинопироксеновые псевдоморфозы отличаются от предыдущих наличием вторичного оливина, мелкозернистый агрегат которого проявляется вдоль реликтовой спайности либо по трещинам. Размер зерен оливина составляет сотые и десятые доли миллиметра. Скопления вторичного оливина обычно насыщены тонкодисперсным магнетитом. Магнетит-оливиновые псевдоморфозы образуются в результате полной оливинизации клинопи-роксена. Псевдоморфозы имеют зональное строение, внешняя зона насыщена тонкодисперсным магнетитом, а центральная выполнена гранобластовым агрегатом оливина, импрегнированного магнетитом. Оливин имеет таблитчатую и призматическую форму и располагается вдоль реликтовой спайности. Магнетитовые псевдоморфозы отличаются обильной насыщенностью псевдоморфоз клинопироксена магнетитом. Среди магнетитовых агрегатов обычно отмечаются мельчайшие зерна вторичного оливина. Хромшпинелиды наблюдаются в виде редкой вкрапленности зерен, эвгедральной либо неправильной формы с размерами до 2 мм. В центральных частях зерна хромшпинелидов нередко просвечивают красно-вишневым цветом. Чаще они имеют черный цвет вследствие замещения магнетитом. Дуниты являются предельно деплетированными образованиями и также представлены как свежими, так и серпентинизированными разностями, вплоть до серпентинитов. Рис. 3. Псевдоморфные замещения энстатита а - баститовые (обр. Аг-40/1); b - тремолит-магнетитовые (обр. 15002); c - клинопироксеновые (обр. 15010); d - магнетит-оливиновые (обр. 15002). Ол1 - оливин в основной массе, Ол2 - оливин в псевдоморфн^1х обособлениях по энстатиту, Ба -бастит, Тр - тремолит, МПи - моноклинный пироксен, Мг - магнетит, Ср - серпентин Fig. 3. Pseudomorphic substitutions of enstatite a - bastite (sample Аг-40/1); b - tremolite-magnetite (sample 15002); c - clinopyroxene (обр. 15010); d - magnetite-olivine (sample 15002). Ол1 - olivine in the groundmass, Oл2 - olivine in pseudomorphic segregations after enstatite, Бa - bastite, Tr - tremolite, MПи - monoclinic pyroxene, Mг - magnetite, Ср - serpentine Структура дунитов обычно средне-, крупнозернистая, иногда отмечается пегматоидная. При рекристаллизации образуется порфирокластовая. Текстура обычно однородная, в участках порфирокла-стеза отмечается наложенная директивность. Дуни-ты являются практически мономинеральными породами, содержание оливина составляет ~ 95-100 %, отмечаются акцессорные хромшпинелид^! до 5 %. Оливин в дунитах обычно имеет неправильную либо субизометричную формы зерен с плавными, часто заливообразными границами. Для него характерны значительные вариации размеров от 2 до 10 мм, иногда встречаются пегматоидные разности размером до 30 мм. Зерна оливина обычно имеют однородное погасание. В участках порфирокластеза наблюдаются интенсивные пластические деформации оливина с образованием порфирокластовых и гетерогранокластовых структур, при этом зерна оливина приобретают резко выраженное неоднородное волнистое погасание, появляются многочисленные полосы пластического излома. В участках порфиро-кластеза образуются удлиненн^хе индивид^!, которые ориентируются субпараллельно и отражают наложенную директивность. Вдоль границ деформированных индивидов оливина наблюдаются мозаичные агрегаты мелких зерен, которые образуются в результате синтектонической рекристаллизации. Зерна оливина в дунитах насыщены многочисленными хаотичными мелкими трещинками, которые выполнены петельчатыми поперечно-волокнистыми жилками лизардита либо хризотила. В зонах повышенной трещиноватости по оливину образуются мелкие агрегаты микрозернистых, удлиненных, лучистых и шестоватых зерен антигорита. Хромшпинелиды в дунитах наблюдаются в виде акцессорной вкрапленности зерен размером 0,51,5 мм. Они обычно имеют вишнево-красный, красно-бурый, а по трещинкам и периферии - черный цвет, вследствие замещения магнетитом. Верлиты являются высокотемпературн^хми реак-ционно-метасоматическими образованиями. Они имеют средне-, крупнозернистую структуру. Текстура однородная. Они сложен^! оливином (~60 %) и клинопи-роксеном (~ 35-40 %), присутствует магнетит (до 5 %). Оливин в верлитах образует субизометричные, иногда слабо вытянутые зерна. Их размер 3-4 мм, редко до 5 мм. Для пластически деформированн^хх зерен оливина отмечается неоднородное погасание и полосы пластического излома. Зерна оливина в вер-литах разбиты хаотичными мелкими трещинками и выполнены петельчатыми поперечно-волокнистыми жилками лизардита. Клинопироксен имеет субизометричную, таблитчатую и неправильную форму зерен размером 24 мм. В пластически деформированн^хх индивидах проявляется неоднородное погасание. Клинопироксениты имеют средне-, крупнозернистую структуру. Текстура однородная. Они являются мономинеральными породами. Клинопироксен представлен крупными субизометричными и удлиненными зернами размером 3-7 мм. Они нередко пластически деформированы, что отражается в разной степени неоднородного погасания (см. рис. 3). Особенности минералогического состава ультрамафитов С целью выявления минералогических особенностей ультрамафитов Агардагского массива был проведен микрозондовый анализ. Основное внимание уделялось изучению вещественного состава главных породообразующих минералов: оливинов, хром-шпинелидов и пироксенов. Также проведено изучение вторичных высоко-, средне- и низкотемпературных минералов, которые образовались по исходным породообразующим минералам. Главные породообразующие минералы. Оливин из гарцбургитов, дунитов и верлитов по химическому составу соответствует форстериту и характеризуется незначительными вариациями желе-зистости (6,98-9,21 % для гарцбургитов, 6,48-8,49 % для дунитов, 6,84-8,08 "/о для верлитов) (табл. 1). В оливинах из клинопироксенитов резко возрастает количество фаялитовой составляющей (15,89-16,65 %). При анализе вариационных бинарных диаграмм состава оливинов из ультрамафитов Агардагского массива можно выявить ряд особенностей (рис. 4). На диаграмме Si02-Mg0 оливины из гарцбургитов образуют обособленное поле, они отличаются увеличением содержания Si02 при уменьшении содержания Mg0. Наиболее магнезиальные оливины характерны для предельно депле-тированных дунитов. В это же поле попадает оливин из верлитов, которые образуются по исходным дунитам в результате клинопироксенизации. Оливины из клино-пироксенитов, которые претерпели максимальную кли-нопироксенизацию, отличаются минимальными содержаниями Mg0 и незначительным уменьшением Si02 по отношению к исходн^хм дунитам. На диаграмме Fe0-Mg0 фигуративные точки гарцбургитов и дунитов образуют закономерный тренд, который характеризуется увеличением содержаний Mg0 при незначительном снижении содержаний Fe0. Фигуративн^хе точки оливинов из верлитов попадают в поле дунитов и характеризуются близким составом. Оливин из клинопироксенитов образует резко обособленное поле, существенно обогащенное Fe0 и обедненное Mg0. Для гарцбургитов и дунитов характерны примерно одинаковые содержания Ni0, но с большими вариациями в гарцбургитах. Небольшие содержания Ni0 установлены в клинопироксенитах и минимальные - верлитах (табл. 1). Таблица 1 Химический состав породообразующих оливинов в ультрамафитах Агардагского массива, мас. % Fig. 4. Variational diagrams of olivine composition in ultramafic rocks of the Agardag massif 1 - harzburgites, 2 - dunites, 3 - wehrlites, 4 - clinopyroxenites Chemical composition of rock-forming olivines in ultramafic rocks of the Agardag massif, wt. % Table 1 Образец SiO2 FeO MgO 1 NiO Сумма 1 Fa Гарцбургиты А-01 42,48 8,37 47,70 0,42 98,97 8,83 А-02 42,88 8,42 47,71 0,37 99,38 8,92 А-03 42,75 8,25 48,48 0,37 99,85 8,67 А-04 43,25 8,68 47,85 0,44 100,22 9,21 А-05 43,05 6,60 49,19 0,60 99,44 6,98 А-06 42,87 7,85 49,09 0,35 100,16 8,22 А-07 43,42 7,26 49,04 0,35 100,07 7,68 А-08 42,77 8,36 48,89 0,24 100,26 8,74 А-09 42,41 8,44 48,84 0,42 100,11 8,79 А-13 42,00 8,50 48,57 0,43 99,50 8,84 Дуниты 15011/3 40,95 7,22 51,54 0,31 100,02 7,25 15011/4 40,40 6,96 51,99 0,43 99,78 6,93 15018 41,20 8,33 49,66 0,40 99,59 8,49 15025/2 40,61 8,04 49,89 0,41 98,95 8,14 15027 40,63 6,50 52,24 0,31 99,68 6,48 1-1-82 41,01 7,67 51,00 0,38 100,06 7,73 1-10/1-82 41,40 6,95 51,65 0,37 100,37 7,02 1-2-82 40,99 7,71 50,85 0,33 99,88 7,77 1-5-82 40,86 7,06 51,14 0,39 99,45 7,12 1-5/2-82 41,28 6,85 51,25 0,37 99,75 6,94 Верлит^! 54-1-82 40,72 6,80 51,21 н.о. 98,73 6,84 54-1/1-82 41,52 6,92 51,25 н.о. 99,69 7,01 74-82 40,56 6,84 51,28 0,36 99,04 6,87 74/1-82 41,41 7,97 50,51 н.о. 99,89 8,08 Клинопироксениты Ag-3b-97 40,48 16,27 44,19 0,17 101,11 16,65 Ag-3b-97-1 39,77 15,58 44,19 0,17 99,71 15,89 Ag-3b-97-1a 40,28 15,62 43,95 0,16 100,01 16,06 Примечание. Fa - содержание фаялитового минала (Fa = Fe/(Fe + Mg) х 100). Note. Fa - content of fayalite minal (Fa = Fe/(Fe + Mg) х 100). Рис. 4. Вариационные диаграммы состава оливинов в ультрамафитах Агардагского массива 1 - гарцбургиты, 2 - дуниты, 3 - верлиты, 4 - клинопироксениты Хромшпинелиды. На классификационной диаграмме [Павлов, 1949] фигуративн^хе точки хром-шпинелидов из ультрамафитов Агардагского массива характеризуются значительными вариациями состава (табл. 2, рис. 5). Хромшпинелиды из гарцбургитов характеризуются минимальными вариациями состава. Их фигуративные точки образуют компактное поле и соответствуют переходным разностям от алюмохро-митов к хромитам. Фигуративные точки хромшпине-лидов из дунитов попадают в поле хромитов, что, очевидно, связано с дальнейшим возрастанием степени деплетирования в дунитах. Хромшпинелиды из верлитов существенно отличаются от хромшпинели-дов из гарцбургитов и дунитов. По своему составу они отвечают субферриалюмохромитам. Столь значительные отличия хромшпинелидов из верлитов, очевидно, обусловлены процессами кли-нопироксенизации исходных ультрамафитов. Подобная тенденция изменения состава хромшпинели-дов в верлитах в процессе клинопироксенизации была установлена для ультрамафитов Кызыр-Бурлюкского массива на северо-востоке Западного Саяна [Чернышов и др., 2020]. В хромшпинелидах из гарцбургитов и дунитов Агардагского массива характерно постоянное присутствие V2O5 (до 0,43 и 0,38 % соответственно) (табл. 2). В хромшпинелидах из верлитов V2O5 отсутствует. При анализе бинарных диаграмм состава хром-шпинелидов из ультрамафитов Агардагского массива можно установить ряд особенностей (рис. 6). Фигуративные точки хромшпинелидов из гарцбургитов и дунитов образуют поля, которые часто перекрываются. Такая тенденция, вероятно, обусловлена неравномерной степенью деплетирования гарцбурги-тов и дунитов. Тогда как фигуративные точки верли-тов образуют поля на диаграммах, обособленные от гарцбургитов и дунитов. В пределах этих полей отмечается существенный разброс фигуративн^хх точек. Подобное обособление фигуративных точек хромшпинелидов из верлитов, очевидно, обусловлено неравномерной степенью клинопироксенизации исходных гарцбургитов и дунитов. Ортопироксены. Ортопироксен^! в гарцбургитах характеризуются высокой магнезиальностью при низкой железистости и глиноземистости (табл. 3). Они представлены энстатитом малоглиноземистого типа (En = 84,87-91,23; Fs = 3,01-8,42, Wo = 1,58-12,11). Для ортопироксена характерно отсутствие алюминия в шестерной координации, что позволяет предположить их образование при давлениях 412 кбар [Малахов, 1983]. По своему составу и расчетным параметрам ортопироксены относятся к метаморфическому типу, сформировавшемуся при температурах 1 050-1 170 °C (рис. 7). Cr 0,0^1,00 Рис. 5. Классификационная диаграмма состава хромшпинелидов в ультрамафитах Агардагского массива [Павлов, 1949] Поля: 1 - хромиты, 2 - субферрихромиты, 3 - алюмохромиты, 4 - субферриалюмохромиты, 5 - ферриалюмохромиты, 6 - суб-алюмоферрихромит^!, 7 - феррихромит^: Легенда: 1 - гарцбургиты, 2 - дуниты; 3 - верлиты О 1 □ 2 ▲ 3 0,50 0,50 Fe3+ Al Fig. 5. Classification diagram of the composition of chromespinels in ultramafic rocks of the Agardag massif [Pavlov, 1949] Fields: 1 - chromites, 2 - subferrichromites, 3 - aluminochromites, 4 - subferryalumochromites, 5 - ferryalumochromites, 6 - subaluminoferrichromites, 7 - ferrichromites Legend: 1 - harzburgites, 2 - dunites, 3 - wehrlites Рис. 6. Вариационные диаграммы состава хромшпинелидов в ультрамафитах Агардагского массива 1 - гарцбургиты, 2 - дуниты, 3 - верлиты Fig. 6. Variational diagrams of chromespinels composition in ultramafic rocks of the Agardag massif 1 - harzburgites, 2 - dunites, 3 - wehrlites Химический состав хромшпинелидов в ультрамафитах, мас. % Chemical composition of chromespinels in ultramafic rocks, wt. % Таблица 2 Table 2 Образец Состав Al203 Cr203 Fe0 Mg0 V205 Сумма Гарцбургиты А-01 12,59 55,43 22,14 9,15 0,24 99,54 А-02 12,12 57,09 21,23 9,40 0,45 100,28 А-03 12,25 55,81 22,51 9,07 0,38 100,00 А-04 Хромиты 11,79 57,04 22,00 9,15 0,19 100,16 А-06 11,64 58,40 20,07 9,46 н. о. 99,56 А-07 12,95 56,65 20,05 10,34 н. о. 99,98 А-09 11,80 57,45 21,29 9,37 0,17 100,06 А-05 А-13 Алюмохромиты 13,13 15,04 57,93 54,51 18,52 20,26 10,27 9,90 0,17 0,38 100,01 100,09 Дуниты 15011/3 11,16 57,99 20,49 9,62 0,40 99,66 1 501 1 /4 10,83 58,07 19,78 10,59 0,43 99,70 15018 Хромиты 8,70 59,59 21,77 8,64 н. о. 98,70 1 5025/2 7,47 59,94 22,88 8,16 н. о. 98,45 15027 10,80 57,30 19,91 10,50 0,23 98,74 14а-82 9,39 59,73 19,26 10,26 н. о. 98,64 Верлиты 54-83 18,57 42,46 27,14 10,54 н. о. 98,71 54а-83 20,62 37,06 31,70 9,01 н. о. 98,39 74-82 Субферри- 14,50 49,65 25,96 8,92 н. о. 99,03 74а-82 С-42-83 алюмохромит^! 15,58 22,20 47,93 37,36 26,86 29,11 8,82 9,38 н. о. н. о. 99,19 98,05 С-42а-83 23,80 36,08 28,45 10,04 н.о. 98,37 Примечание. н.о. - не обнаружено. Note. н. о. - not detected. Химический состав пироксенов в ультрамафитах Агардагского массива, мас. % Chemical composition of pyroxenes in ultramafic rocks of the Agardag massif, wt. % Таблица 3 Table 3 Образец Минерал SiO2 Al2O3 Cr2O3 FeO MgO CaO Сумма F Wo Fs En Клинопироксены Аг-6/1-1 диопсид 56,13 2,05 н.о. 2,44 16,00 23,43 100,05 7,88 49,22 4,00 46,78 Аг-6/1-2 диопсид 56,24 0,79 н.о. 3,66 16,43 23,28 100,40 11,11 47,51 5,83 46,66 Аг-6/1-3 диопсид 56,15 1,20 0,36 3,84 15,74 23,63 100,92 12,04 48,69 6,18 45,13 Аг-6/3-1 диопсид 56,57 1,23 0,50 3,55 16,94 22,07 100,86 10,52 45,59 5,72 48,69 Аг-6/3-2 диопсид 56,76 1,33 0,28 3,11 16,03 22,50 100,01 9,81 47,64 5,14 47,23 Аг-6/3-3 диопсид 56,49 2,48 н.о. 3,28 16,46 21,58 100,29 10,05 45,87 5,44 48,69 15002 диопсид 56,81 0,38 0,33 0,45 18,01 23,89 99,87 1,38 48,46 0,71 50,83 15006 диопсид 56,70 н.о. н.о. 0,24 17,69 24,93 99,56 0,76 50,13 0,38 49,50 15010 диопсид 55,36 0,50 0,31 0,39 18,80 24,92 100,28 1,15 48,50 0,59 50,91 15010б диопсид 55,62 0,60 0,35 0,40 18,95 22,38 98,30 1,17 45,62 0,64 53,75 А-03 диопсид 55,84 0,51 0,44 0,35 18,74 21,71 97,59 1,04 45,17 0,57 54,26 А-04 диопсид 55,86 н.о. 0,38 0,46 18,31 24,85 99,86 1,39 49,02 0,71 50,27 А-13 диопсид 55,40 0,64 0,66 0,83 18,12 24,11 99,76 2,50 48,25 1,30 50,46 Ортопироксен^! 15010 энстатит 57,25 0,74 0,47 4,94 35,68 0,92 100,00 7,21 1,69 7,08 91,23 15020/1 энстатит 57,83 1,01 0,59 5,68 34,05 0,83 99,99 8,56 1,58 8,42 90,00 15020/2 энстатит 57,45 н.о. 0,61 5,61 34,09 1,07 98,83 8,45 2,02 8,28 89,70 15020/3 энстатит 57,21 0,99 0,36 5,57 34,48 1,39 100,00 8,31 2,59 8,09 89,32 15025 энстатит 56,94 0,61 н.о. 2,13 33,64 6,68 100,00 3,43 12,11 3,01 84,87 Примечание. F = Fe / (Fe + Mg) х 100; Wo = Ca / (Ca + Fe + Mg) х 100; Fs = Fe / (Ca + Fe + Mg) х 100; En = Mg / (Ca + Fe + + Mg) х 100. н.о. - не обнаружено. Диопсид из клинопироксенитов (обр. Аг-6/1-1, Аг-6/1-2, Аг-6/1-3); диопсид из верлитов (обр. Аг-6/3-1, Аг-6/3-2, Аг-6/3-3); вторичн^1й диопсид (обр. 15002, 15006, 15010, 15010б, А-03, А-04, А-13). Note: F = Fe / (Fe + Mg) х 100; Wo = Ca / (Ca + Fe + Mg) х 100; Fs = Fe / (Ca + Fe + Mg)х100; En = Mg / (Ca + Fe + Mg) х 100. н.о. - not detected. Diopside from clinopyroxenites (обр. Аг-6/1-1, Аг-6/1-2, Аг-6/1-3); diopside from wehrlites (обр. Аг-6/3-1, Аг-6/3-2, Аг-6/3-3); secondary diopside (обр. 15002, 15006, 15010, 15010б, А-03, А-04,А-13). 800 900 1000 1100 1200 T, °C Рис. 7. Номограмма определения температуры образования пироксенов [Малахов, 1983] 1 - ортопироксен^:; 2 - клинопироксен^: из верлитов; 3 - клинопироксен^: из клинопироксенитов; 4 - вторичн^1е клинопи-роксены Cpx 100Ca Opx Ca Mg+Cai 54 Mg+Ca 0,045 52 0,040 50 0,035 48 0,030 46 0,025 44 0,020 42 0,015 40 0,010 38 - 0,005 700 Fig. 7. Nomogram for determining the temperature of pyroxene formation [Malakhov, 1983] 1 - orthopyroxenes; 2 - clinopyroxenes from wehrlites; 3 - clinopyroxenes from clinopyroxenites; 4 - secondary clinopyroxenes Клинопироксены. Породообразующие клинопи- 49,22) (см. табл. 3). Низкое содержание Al2O3 и отроксены в верлитах и клинопироксенитах представ- сутствие в исследуемых клинопироксенах алюминия лены низкожелезистым (2,44-3,84 мас. %) диопси- в шестерной координации свидетельствует об обрадом (En = 45,13-48,69; Fs = 4,00-6,18; Wo = 45,59- зовании при давлениях менее 12 кбар [Малахов, 1983]. Температура кристаллизации клинопироксе-нов оценивается по отношению Ca / (Mg + Ca) и составляет 820-920 °C (рис. 7). Вторичные минерал^!. Из вторичных минералов рассмотрены регенерированные оливины, клинопи-роксены, амфиболы и серпентины. Регенерированный оливин выявляется в серпен-тинизированных гарцбургитах и дунитах. Установлены две модификации вторичного оливина. Одна из них наблюдается в серпентинизированной оливино-вой массе гарцбургитов и дунитов и представлена небольшими по размерам и неправильными по форме скоплениями очень мелких зерен оливина (менее 0,5 мм). На фоне серпентинизированной оливиновой массы они выделяются свежим обликом и часто насыщены тонкодисперсной вкрапленностью магнетита. При этом состав новообразованного оливина отличается от исходного породообразующего большей магнезиальностью и появлением Mn0 (табл. 4). Другая модификация вторичного оливина устанавливается в псевдоморфных обособлениях по энста-титу и наблюдается в виде призматических индивидов, ориентированных вдоль его реликтовой спайности. Этот оливин отличается максимальной магнези-альностью по отношению к вторичному оливину в основной массе породы. Таким образом, выявленные модификации вторичного оливина отличаются большей магнезиально-стью по отношению к первичным и относятся к форстеритам с минимальными содержаниями фаялитовой составляющей 2,05-5,20 %. В первичных оливинах содержание фаялита составляет 7,96-9,31 % (табл. 4). Содержания Si02 остаются практически неизменными. Вторичные оливины отличаются также постоянным присутствием в них Mn0, который полностью отсутствует в породообразующих оливинах. Отмечается также слабая тенденция увеличения Ni0 от первичных к вторичным. Клинопироксены. Вторичные клинопироксены, как и вторичные оливины, являются продуктами преобразования исходных зерен энстатита. Они наблюдаются в псевдоморфных скоплениях по энстатиту обычно совместно с оливином, тремолитом и магнетитом в различных сочетаниях. Зерна клинопироксе-на обычно имеют призматическую форму и вытягиваются вдоль исходной спайности. Проведено их сравнение с породообразующими клинопироксенами, слагающими верлиты и клинопироксениты. Из анализа химического состава сравниваемых вторичного и породообразующего пироксенов можно выявить их отличительн^1е особенности (см. табл. 3). Вторичные клинопироксены отличаются возрастанием Mg0 и, соответственно, En. При этом отмечается уменьшение Fe0 и, соответственно, F и Fs. Выявляются слабые тенденции уменьшения содержаний Si02 и Al203. При этом содержания Cr203, СаО и, соответственно, Wo остаются практически неизменными. Вторичные клинопироксены представлены низкожелезистым (F = 0,24-0,83 мас. %) диопсидом (En = 49,50-54,26; Fs = 0,38-1,30; Wo = 45,1750,13 мас. %) с невысокими содержаниями Al203 (менее 1 мас. %) и Cr203 (до 0,7 мас. %) (табл. 3). Низкое содержание Al203 и отсутствие в исследуемых клинопироксенах алюминия в шестерной координации свидетельствуют об их образовании при давлениях менее 12 кбар [Малахов, 1983]. Температура кристаллизации клинопироксенов оценивается по отношению Ca / (Mg + Ca) и составляет 8701 000 °C (рис. 7). По отношению к породообразующим клинопироксенам отмечается тенденция возрастания температур их образовании. Для выявления особенностей состава первичных и вторичных клинопироксенов приводятся бинарные диаграммы (рис. 8). На приведенн^хх диаграммах отчетливо видно, что породообразующие клинопи-роксены характеризуются меньшими содержаниями Mg0 по отношению к вторичным. При этом клино-пироксены из верлитов и клинопироксенитов отличаются уменьшением содержаний Si02 от первых ко вторым и одновременно возрастанием Ca0 в этом ряду. Среди вторичных клинопироксенов по содержанию Si02 и Ca0 устанавливаются два типа, одни из них по этим элементам близки верлитам и клино-пироксенитам, другие заметно отличаются уменьшением Si02 и возрастанием Ca0. На диаграммах Fe0-Mg0 и Al203-Mg0 клинопироксены из верли-тов и клинопироксенитов не обнаруживают отличий. При этом вторичные клинопироксены отличаются заметным уменьшением этих элементов по отношению к породообразующим. Амфиболы. Агрегативные тонкозернистые скопления амфиболов довольно часто замещают исходные зерна энстатита. Согласно классификации [Leake et al., 1997], исследованные амфиболы в уль-трамафитах Агардагского массива представлены тремолитом (табл. 5, рис. 9). Тремолиты являются маложелезистыми и малоглиноземистыми. Серпентины. В дунитах и гарцбургитах оливин часто замещается волокнистым хризотилом и чешуй-чат^1м антигоритом. Хризотил, слагающий петельчатые поперечно-волокнистые жилки в зернах оливина, нередко полностью их замещает. Он отличается низкой железистостью (F = 0,87-1,38) (табл. 6). При этом в процессе серпентинизации железо обособилось в самостоятельную фазу в виде тонкой вкрапленности магнетита, который тесно ассоциирует с хризотилом. Антигорит представляет, очевидно, более позднюю генерацию серпентина, которая накладывается на исходные зерна оливина и хризотиловые агрегаты. При этом антигорит отличается от хризотила большей же-лезистостью (F = 2,46-2,51). Таблица 4 Химический состав оливинов разных генераций в гарцбургитах Агардагского массива, мас. % Table 4 Chemical composition of olivines of different generations in harzburgites of the Agardag massif, wt. % Образец 15002 15006 15012 1 501 7/1 Первичный Вторичн^1й-1 Первичн^1й Вторичн^1й-1 Первичн^1й Вторичн^1й-2 Первичн^1й Вторичный-2 SiO2 42,55-43,90 43,12-43,33 43,08-44,75 42,48-45,25 42,87-43,28 43,95-45,02 42,59-43,11 43,84-45,10 43,23 43,23 43,92 43,87 43,08 44,49 42,85 44,47 FeO 7,54-8,13 4,40-4,91 8,42-8,71 3,64-4,30 7,26-7,83 2,08-2,21 7,45-8,32 1,95-2,13 7,84 4,66 8,57 3,97 7,55 2,15 7,89 2,04 MnO н. о. 0,77-0,87 0,82 н.о. 0,39-0,51 0,45 н.о. 0,43-0,71 0,57 н.о. 0,56-0,67 0,62 MgO 47,44-48,83 50,24-51,28 45,98-47,60 50,53-52,35 48,68-49,28 52,09-53,04 48,51-49,54 52,18-53,38 48,14 50,76 46,79 51,44 48,98 52,57 49,03 52,78 NiO 0,33-0,35 0,32-0,39 0,31-0,43 0,36-0,57 0,30-0,35 0,41-0,45 0,32-0,39 0,42-0,46 0,34 0,36 0,37 0,47 0,33 0,43 0,36 0,44 Fa 8,19-8,54 4,59-5,20 9,30-9,32 3,88-4,41 7,63-8,28 2,19-2,28 7,78-8,78 2,05-2,19 8,37 4,90 9,31 4,15 7,96 2,24 8,28 2,12 Примечание. Вторичн^1й-1 - оливин в основной массе; вторичн^1й-2 - оливин в псевдоморфн^1х обособлениях по энстати-ту. В числителе - минимальн^1е и максимальн^1е содержания; в знаменателе - средние содержания (количество определений -9 зерен первичного и вторичного оливина в каждом шлифе); н.о. - не обнаружено. Fa - содержание фаялитового минала (Fa = Fe / (Fe + Mg) х 100). Note: Вторичн^1й-1 - olivine in bulk; вторичн^1й-2 - olivine in pseudomorphic segregations after enstatite. The numerator contains the minimum and maximum contents; the denominator contains the average contents (the number of determinations is 9 grains of primary and secondary olivine in each thin section); н. о. - not detected. Fa - content of fayalite minal (Fa = Fe / (Fe + Mg) х 100). 16,5 17,0 17,5 MgO, мас.% Рис. 8. Вариационные диаграммы составов первичных и вторичных клинопироксенов в ультрамафитах Агардагского массива Первичн^1е клинопироксен^:: 1 - верлит^:, 2 - клинопироксениты; вторичн^1е клинопироксен^:: 3 - гарцбургиты Fig. 8. Variational diagrams of compositions of primary and secondary clinopyroxenes in ultramafic rocks of the Agardag massif Primary clinopyroxenes: 1 - wehrlite, 2 - clinopyroxenite; secondary clinopyroxenes: 3 - harzburgites 16,5 17,0 17,5 MgO, мас.% 18,0 18,5 16,5 17,0 17,5 MgO, мас.% 19,0 19,0 16,5 17,0 17,5 MgO, мас.% 19,0 Chemical composition of amphiboles in ultramafic rocks, wt. % Таблица 5 Table 5 Образец Минерал Si02 Al203 Fe0 Mg0 Ca0 Сумма 15002 Тремолит 58,16 н.о. 0,51 25,03 13,76 97,46 15025 Тремолит 58,27 0,65 0,46 25,70 11,83 96,91 15025/1 Тремолит 58,02 0,70 0,44 24,95 13,41 97,52 А-06 Тремолит 58,84 0,41 0,56 26,04 12,16 98,01 А-06/1 Тремолит 58,91 0,91 0,58 24,12 13,07 97,59 Примечание. н.о. - не обнаружено. Note. н. о. - not detected. Химический состав амфиболов в ультрамафитах, мас. % о

Скачать электронную версию публикации