Petrochemical features and factors of variation of rock compositionin the Sredne-Tatarsky Massif.pdf Химический и минеральный состав, разнообразиеформ и геологических обстановок проявления щелоч-ных пород зависит от многих факторов, в том числе отпервоисточника щелочных магм и дифференциациирасплавов при становлении щелочных интрузий. Ме-ханизмы дифференциации нередко являются ключевы-ми при формировании месторождений, связанных сощелочными породами, и обусловливают, наряду с ме-тасоматическими процессами, их геохимическую и, какследствие, металлогеническую специализацию.Формирование полихронного Средне-Татарского (За-ангарского) массива (Т ≈ 700-610 млн лет) [1, 2] связано сэтапом плюмовой активности на рубеже ≈ 670-700 млн лет назад, способствующим возникновению цен-тров магматизма повышенной щелочности в Заангарье[3]. Породы массива содержат редкометалльно-редкозе-мельную и микроскопическую благороднометалльнуюминерализацию [4, 5]. Анализ данных по распределениюредких элементов и радиогенных изотопов Nd и Sr в по-родах Средне-Татарской интрузии позволяет говорить оформировании массива в обстановке рифтинга и неодно-кратного внедрения мантийных фельдшпатоидных магм[1]. Для выявления тенденций вариативности состава по-род Средне-Татарского массива, степени и характера ихдифференцированности была проведена их петрохимиче-ская аттестация. Изучение распределения главных петро-генных оксидов в породах интрузии позволило уточнитьих принадлежность к определенным петрохимическимсериям, изучить изменчивость их мафичности, щелочно-сти как от более ранних фаз к поздним, так и внутри фаз ивыявить основные механизмы, повлиявшие на их вещест-венную неоднородность.Геологическая позиция и петрографическая ха-рактеристика пород Средне-Татарского массива.Средне-Татарская интрузия расположена в юго-западной части Енисейского кряжа, в бассейне р. Татар-ка - правого притока р. Ангара. Это наиболее крупный(площадь выхода на поверхность около 12 км2) и хоро-шо изученный из четырех щелочных массивов одно-именного комплекса. Размещение массива контролиру-ется глубинными разломами субширотного и северо-западного направлений. Интрузия штокообразной фор-мы с многочисленными апофизами залегает среди верх-нерифейских сланцев и мраморизованных известняков.Вмещающие породы достаточно узкой приконтактовойзоны (200-500 м) фенитизированы [4]. Массив сложенпреимущественно фойяитами и ийолитами (рис. 1).Преобладают лейкократовые фойяиты ранней фазы(675 ± 5,8 млн лет [1]) и их жильная фация - щелочныесиенит-пегматиты, развитые как в пределах массива,так и вне его. Более поздняя фаза (609,2 ± 7,3 млн лет[1]) представлена ийолитами, образующими субгори-зонтальную пластовую залежь, выходящую на поверх-ность в центральной части плутона в виде удлиненногов северо-западном направлении тела мощностью около200 м с извилистыми границами. Помимо этого, в под-чиненном количестве присутствуют ювиты и малиньи-ты. Контакты между ийолитами и фойяитами имеютинъекционный характер.Фойяиты представлены светло-серыми породами созначительными вариациями количественно-минераль-ного состава и большим разнообразием акцессорных ипостмагматических минералов. Породы сложены нефе-лином (20-40%), микроклином (15-50%), альбитом (5-15%), эгирином (5-20%). Наиболее часто встречаемыеакцессорные минералы представлены сфеном, флюори-том, апатитом, цирконом. Породообразующие минералы(нефелин, микроклин, альбит) часто представлены дву-мя генерациями в магматической стадии формированияпороды и неоднородностью в кристаллизационном ря-дообразовании. Наблюдаются включения нефелина пер-вой генерации в зерна второй генерации, составляющиеосновную часть фойяитов, и прорастание нефелина мик-роклином. Микроклин первичномагматический с ясноймикроклиновой решеткой часто замещается более позд-ним метасоматическим нерешетчатым микроклином.Альбит присутствует как первичномагматический, ввиде включений в микроклин, так и постмагматиче-ский - в мелкозернистых скоплениях по краям микро-клиновых зерен и между ними и нефелином.Северо-восточный эндоконтакт интрузии представ-лен мусковитовыми сиенитами - продуктами гидро-термально-метасоматической мусковитизации фойяи-тов [1].Среди ийолитов различаются: нефелин-эгириновые,не содержащие полевого шпата, и наиболее распро-странены полевошпатовые разности. В мезократовыхийолитах, минеральный состав представлен нефелином≈ 50%, эгирином ≈ 30%, сфеном ≈ 12%, биотитом ≈ 8%.Среди акцессорных преобладают апатит, флюорит,рудные. Наряду с ийолитами, содержащими соразмер-ные минералы с минимальным количеством вростков,преобладают ийолиты с пойкилитовой микрострукту-рой, в которых содержится множество включений всехминералов породы в ксеноморфном нефелине. Наблю-дается эгирин двух генераций. Для полевошпатсодер-жащих ийолитов присутствующие в них микропертит имикроклин могут составлять до 26% [4].Рис. 1. Схема геологического строения Средне-Татарского массива (по материалам Ангарской ГРЭ и [4]):1 - терригенно-карбонатные отложения позднего рифея (свиты Сухого хребта и горевская); 2-6 - Средне-Татарский комплекс:2 - фойяиты, 3 - мусковитовые сиениты, 4 - полевошпатовые ийолиты, 5 - щелочные сиенит-пегматиты, 6 - фойяит-пегматиты;7 - разрывные нарушения (а - второстепенные, б - скрытые под вышележащими образованиями); 8 - границы(а - геологических тел, б - фациальные). На врезке показано географическое положение Средне-Татарского массива (1).Структурное районирование региона приводится по [6]: I-V - террейны: Центрально-Ангарский (I),Восточно-Ангарский (II), Исаковский (III), Предивинский (IV), Ангаро-Канский (V)Щелочные пегматиты, сформированные на завер-шающем этапе становления интрузии, широко прояв-лены как в пределах массива, так и во вмещающих егоизвестняках и представлены фойяит-пегматитами исиенит-пегматитами не содержащими нефелина. Всепервично-магматические породы подверглись в разнойстепени микроклинизации и альбитизации.Установленные концентрации главных и примес-ных минералообразующих оксидов в минералах фой-яитов и ийолитов Средне-Татарского массива, опреде-ленные микрозондовым анализом в лаборатории мик-розондового анализа ИГиМ СО РАН г. Новосибирска,представлены в табл. 1. Анализу были подвергнутынефелин, микроклин, альбит, эгирин, биотит. Нефелиниз пород интрузии соответствует стандартному нефе-лину с незначительной примесью в нем Fe. В целомсодержания главных элементов в нефелине из фойяитаи ийолита Средне-Татарского массива находятся в пре-делах их содержания для нефелина нефелиновых сие-нитов и ийолитов Кузнецкого Алатау, массива Ковдор(Кольский полуостров) [7]. В полевошпатовом ийолитенефелин представлен двумя разностями. Нефелин 2характеризуется повышенными содержаниями Ca и Alи пониженными содержаниями Fe и Si относительнонефелина 1.Микроклин из ийолита содержит небольшие приме-си Fe и Ti и также представлен двумя разностями.Микроклин 1 характеризуется повышенным содержа-нием Fe и преобладающим количеством Ca над Ti. Раз-ности микроклина из фойяита не содержат примеси Tiи отличаются наличием в микроклине 1 примеси Mg иCa относительно микроклина 2. Разновидности альбитаиз полевошпатового ийолита в целом характеризуютсянезначительной (менее 1%) примесью Ca и K и содер-жат примесь Fe. Отличаются вариациями концентра-ций Ca и K. Альбит из фойяитов содержит меньшепримеси Ca и больше примеси Fe относительно альби-та из ийолита. Альбит 1 из фойяитов не содержит при-меси Ca, но в нем присутствует значительно больше Fe.В эгиринах наблюдаются существенные колебанияв содержании натрия. Для эгиринов из фойяита харак-терно его повышенное содержание (12,44-13,21 мас. %) относительно эгиринов из ийолита (2,28-2,43 мас. %), которые, в свою очередь, существеннообогащены кальцием. Генерации эгирина из ийолитаразличаются преобладанием Al над Mg в составе эги-рина 2 и вдвое повышенным содержанием Ti относи-тельно эгирина 1. Эгирин из фойяита характеризуетсяпостоянством состава. Для биотита из ийолита наблю-дается пониженное содержание кремнезема относи-тельно биотита магматических пород [8] и существен-но повышенное содержание Ca, в целом же химиче-ский состав биотита находится на уровне содержанияглавных петрогенных оксидов в этом минерале.Т а б л и ц а 1Химический состав породообразующих минераловМинерал Нефелин 1 Нефелин 2 Микроклин 1 МПикорлоеквлоишнп 2а товыАйл иьйбоилти 1т Альбит 2 Эгирин 1 Эгирин 2 БиотитSiO2 43,720 45,210 62,180 64,320 68,570 68,930 48,710 47,960 32,020TiO2 0,00 0,00 0,076 0,016 0,003 0,003 0,192 0,417 0,646Al2O3 32,920 36,480 19,600 18,310 19,510 19,460 1,090 1,360 13,310Σ FeO 0,300 0,216 0,087 0,139 0,078 0,079 25,160 25,300 34,650MgO 0,00 0,00 0,005 0,001 0,00 0,00 1,200 0,762 0,508CaO 0,043 1,080 0,037 0,033 0,062 0,118 18,800 18,180 4,350Na2O 15,980 15,490 0,778 1,370 11,410 11,470 2,280 2,430 0,391K2O 6,290 5,790 14,300 14,250 0,105 0,075 0,010 0,023 8,550Сумма 99,254 104,266 97,063 98,439 99,738 100,135 98,852 97,782 95,385Кристаллохимические формулыSi 4,228 4,135 2,942 2,999 3,00 3,003 1,921 1,913 4,141Ti 0,00 0,00 0,003 0,001 0,00 0,00 0,006 0,012 0,063Al 3,748 3,928 1,092 1,005 1,005 0,998 0,051 0,064 1,013Fe 0,022 0,015 0,003 0,005 0,003 0,003 0,746 0,759 1,685Mg 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,070 0,045 0,098Ca 0,004 0,106 0,002 0,002 0,003 0,006 0,794 0,776 0,602Na 2,993 2,744 0,071 0,124 0,967 0,968 0,174 0,188 0,049K 0,775 0,675 0,862 0,847 0,006 0,004 0,001 0,001 0,705Минерал Нефелин Микроклин 1 Микроклин 2Ф ойяит Альбит 1 Альбит 2 ЭгиринSiO2 43,900 64,590 65,640 69,460 67,760 52,690TiO2 0,00 0,001 0,010 0,00 0,002 0,748Al2O3 33,240 17,740 17,800 18,440 18,630 1,520Σ FeO 0,559 0,038 0,151 0,313 0,194 27,490MgO 0,00 0,008 0,00 0,00 0,00 0,183CaO 0,011 0,013 0,010 0,008 0,018 1,420Na2O 16,130 0,244 0,545 11,990 11,790 12,440K2O 6,820 16,580 16,330 0,066 0,065 0,011Сумма 100,660 99,214 100,487 100,295 100,459 96,946Кристаллохимические формулыSi 4,203 3,015 3,021 3,028 3,009 2,052Ti 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,022Al 3,747 0,975 0,964 0,947 0,974 0,070Fe 0,040 0,001 0,005 0,010 0,006 0,805Mg 0,00 0,001 0,00 0,00 0,00 0,011Ca 0,001 0,001 0,00 0,00 0,001 0,059Na 2,991 0,022 0,049 1,012 1,014 0,939K 0,832 0,986 0,958 0,004 0,004 0,001Наличие нескольких фаз породообразующих мине-ралов фойяитов с различными формами выделенийзерен и их взаимные прорастания свидетельствуют оэволюции магматического расплава в процессе их кри-сталлизации. Присутствие среди меланократовых ийо-литов разновидностей, сложенных как соразмерными, сблизкой степенью идиоморфизма, зернами темноцвет-ных минералов (преимущественно эгирина) и нефели-на, и разностей с пойкилитовой микроструктурой, атакже наличие их полевошпатовых разностей можетбыть результатом дифференциации магматическогорасплава при формировании этих пород.Петрохимическая аттестация пород интрузии.По химическому составу породы массива в целомобеднены кремнекислотой (SiO2 = 46-62%), обогащеныглиноземом (Al2O3 = 17-28%) и щелочами (K2O ++ Na2O = 6-17%) с преобладанием Na2O. Для фойяитовхарактерно большее содержание этих петрогенныхэлементов, ийолиты содержат большее количество ок-сидов железа, магния, кальция. Несмотря на эти отли-чия фойяитам и ийолитам присущи общие черты хи-мизма, что, наряду с их родством, фиксируемым присопоставлении минерального состава, может свиде-тельствовать о едином магматическом источнике. Этоподтверждается изотопным составом пород Средне-Татарской интрузии. Несмотря на значительную раз-ницу в возрасте, щелочные породы массива имеютсходный изотопный состав первичных отношений изо-топов Sr и Nd в фойяитах (εNd(Т) = 4,7-5,2; εSr(T) == -12,4…-17,8) и ийолитах (εNd(Т) = 4,0-4,6; εSr(T) == -15,7…-18,9), характеризующий близкое родство ис-точников фойдовых магм [1]. В этом случае можно пред-положить, что разнообразие пород массива может бытьобусловлено кристаллизационной эволюцией расплава.Петрохимическая аттестация разновидностей гор-ных пород, участвующих в строении Средне-Татарского массива, позволила в процессе изучениямассива данных из 209 силикатных анализов осущест-вить их типизацию на основе кластерного анализа ивыборочного расчета нормативного минерального со-става пород по методу CIPW. Из всей совокупностипроанализированных пород по соотношению кальция,кремнезема, глинозема и щелочей выделяются сили-катная (CaO = 0-9%; SiO2 = 45-62 %; Al2O3 = 17-34%;Na2O+K2O = 4-17%) и карбонатная (CaO = 39-75%;SiO2 = 11-37%; Al2O3 = 2-8%; Na2O+K2O = 0-3%) ас-социации. Наиболее петрохимически контрастная кар-бонатная ассоциация объединяет силицитизированныеи скарнированные породы вмещающей горевской сви-ты. Более представительна силикатная ассоциация,объединяющая плагиоийолиты, фойяиты, мусковито-вые сиениты и продукты их выветривания. Она вклю-чает натровую (Na2O = 3-12%; K2O/Na2O = 0,2-2) икалиевую (Na2O = 0,3-1,3%; K2O/Na2O = 3-28) пород-ные группы, отличающиеся по уровню концентрациинатрия и их щелочной специализации. Калиевая группаобъединяет породы, подвергшиеся наиболее интенсив-ному выветриванию (табл. 2).Т а б л и ц а 2Химический состав петрохимических разновидностей пород Средне-Татарского массива, мас. %Содержание SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 (вал) MgO CaO Na2O K2O K2O+Na2O K2O/Na2OКарбонатная ассоциацияСреднее 18,66 0,20 4,58 2,80 7,68 64,49 0,47 1,11 1,59 6,68Минимальное 11,26 0,03 2,37 1,89 4,13 38,81 0,05 0,34 0,82 0,24Максимальное 36,75 0,39 7,74 3,62 9,67 75,45 1,68 2,01 3,42 30,00Силикатная ассоциацияСреднее 56,52 0,46 22,58 4,53 0,53 2,20 8,39 4,79 13,18 0,83Минимальное 45,74 0,00 16,97 2,36 0,00 0,20 0,26 1,75 3,67 0,17Максимальное 61,66 4,56 33,99 11,32 6,44 8,63 11,84 7,88 17,19 28,43Элементы натровой группы силикатной ассоциацииСреднее 56,60 0,45 22,41 4,45 0,49 2,23 8,57 4,80 13,37 0,58Минимальное 45,74 0,00 16,97 2,36 0,00 0,20 2,68 1,75 7,57 0,17Максимальное 61,66 4,56 27,54 11,32 3,58 8,63 11,84 7,88 17,19 2,29Элементы калиевой группы силикатной ассоциацииСреднее 53,34 0,76 29,37 8,06 2,01 1,23 0,77 4,46 5,23 11,07Минимальное 51,65 0,10 24,76 3,38 0,06 0,53 0,26 2,81 3,67 2,88Максимальное 55,31 1,52 33,99 10,92 6,44 2,16 1,33 7,26 7,51 28,43Натровая группа включает в себя практически всепетрографические разновидности, подразделяясь внут-ри на 4 подгруппы по содержанию кремнезема, мафи-ческих компонентов щелочей и глинозема. Мафиче-ские ультращелочная и щелочная подгруппы объеди-няют лейко- и мезократовые плагиоийолиты с низкимуровнем концентрации кремнезема (до 53%). Отлича-ются подгруппы соотношением салических и фемиче-ских компонентов. Повышенная щелочность лейкокра-товых разновидностей подчеркивается и более высо-кими концентрациями нормативных фельдшпатоидов(20 - 26%) относительно меланократовых ийолитов(15-22%). Наиболее распространены в пределах Сред-не-Татарского массива породы субсалической ультра-щелочной подгруппы, объединяющие практически всемагматиты среднего состава (фойяиты и их пегматоид-ные разности) и продукты начальной стадии их вывет-ривания с низкой степенью разделения из-за слабойконтрастности этой подгруппы, что подчеркивает бли-зость состава исходных пород.Сопоставление нормативных составов основныхпетрографических типов пород щелочных и ультраще-лочных подгрупп показало, что классические полевош-патовые ийолиты выделяются по повышенным концен-трациям нормативного нефелина, на фоне значитель-ной (более 20%) доли фемических минералов. Их ульт-ралейкократовые разновидности практически не со-держат нормативных пироксенов, затрудняя их петро-химическое разделение с фойяитами. Диагностическиеособенности нормативного состава фойяитов проявле-ны в наличие нормативного корунда (до 2%), подчер-кивающего недосыщение пород щелочами. Для пегма-тоидных разновидностей по концентрациям фемиче-ских минералов наблюдается сближение с плагиоийо-литами, а по соотношению нормативных нефелина и по-левых шпатов - с фельдшпатоидными сиенитами (0,12-0,23), что, вероятно, может определяться их формирова-нием в результате частичного растворения продуктовранних фаз внедрения, более поздними расплавами.Субсалическая высокоглиноземистая подгруппапредставлена мусковитовыми сиенитами, характери-зующимися значительным обогащением глиноземом(до 27%) на фоне понижения щелочности (до 8%), чтовыражается в появлении нормативного силлиманита(18-26,5%) и кварца (до 23%). Низкая фемичность(суммарное содержание доли FeO, MgO, CaO не пре-вышает 7%) сближает их с фойяитами.Петрохимическая специализация пород массива.Для выявления особенностей, проявившихся при эво-люции расплава и повлиявших на вещественную неод-нородность пород массива, была оценена петрохимиче-ская специализация пород интрузии. В соответствии сосхемой О.А. Богатикова на классификационной диа-грамме Na2O+K2O - SiO2 большинство фигуративныхточек исследуемых пород попадают в поля магматитовщелочной серии, за исключением мусковитовых сие-нитов и небольшого количество фигуративных точекфойяитов, частично подвергшихся процессу гидротер-мально-метасоматической мусковитизации (рис. 2).На диаграмме А. Мияширо FeOt/MgO - SiO2 боль-шинство фигуративных точек обнаруживают толеитовуюспециализацию (рис. 3). Оценка щелочной специализации(диаграмма K2O/Na2O - SiO2) позволяет отнести породымассива к продуктам калиево-натриевой серии. Локаль-ное отклонение фигуративных точек в поле калиевой се-рии фиксируется для мусковитизированных разновидно-стей, в которых предполагается значительный вынос на-трия на фоне обогащения калием.Рис. 2. Петрохимическая типизация пород Средне-Татарского массива в координатахклассификационной TAS диаграммы: 1 - лейкоийолиты; 2 - мезократовые ийолиты; 3 - фойяиты;4 - мусковитовые сиениты. I-III - композиционные поля магматических пород:I - нормальной щелочности; II - субщелочного ряда; III - щелочного ряда [7]Рис. 3. Петрохимическая типизация пород Средне-Татарского массивана классификационной бинарной диаграмме FeOt/MgO - SiO2. 1-4 - представительныехимические составы пород (условные обозначения см. в пояснении к рис. 2).Поля I, II ограничены составами известковой и толеитовой серий соответственно.Направления эволюции химизма пород каждой фазы массива: 1 - фойяитов; 2 - ийолитов.Граница полей нанесена в соответствии со схемой О.А. Богатикова с соавт. [9]Анализ диаграммы Л.С. Бородина (Na2O +K2O)/CaO - Ac также подтверждает развитие средипород Средне-Татарского массива производных магма-тической серии повышенной щелочности (рис. 4). Од-нако отчетливо проявленные на этой диаграмме раз-личные эволюционные тренды фигуративных точекпород каждой фазы массива указывают на различныемеханизмы кристаллизации при их становлении.Оценка унаследованности петрохимических парамет-ров пород Средне-Татарского массива на основании изуче-ния распределения главных петрогенных оксидов относи-тельно содержания кремнезема на соответствующих би-нарных диаграммах показала, что вариации содержанийTiO2 и Fe2O3 в общем отвечают обратной пропорциональ-ной зависимости, отображая степень дифференцированно-сти исходного магматического расплава. Подобное же рас-пределение наблюдается и на диаграммах CaO - SiO2,MgO - SiO2 (рис. 5). Фиксируемое в разной степени в обо-их случаях отклонение от генерализованной последова-тельности фигуративных точек фойяитов и расщеплениевариационного тренда отражает высокую вариативностьданных компонентов в высококремниевых областях. Этодополнительно подчеркивает приоритет перитектическойкристаллизации при формировании этих пород.Оценка унаследованности петрохимических парамет-ров пород Средне-Татарского массива на основании изуче-ния распределения главных петрогенных оксидов относи-тельно содержания кремнезема на соответствующих би-нарных диаграммах показала, что вариации содержанийTiO2 и Fe2O3 в общем отвечают обратной пропорциональ-ной зависимости, отображая степень дифференцированно-сти исходного магматического расплава. Подобное же рас-пределение наблюдается и на диаграммах CaO - SiO2,MgO - SiO2 (рис. 5). Фиксируемое в разной степени в обо-их случаях отклонение от генерализованной последова-тельности фигуративных точек фойяитов и расщеплениевариационного тренда отражает высокую вариативностьданных компонентов в высококремниевых областях. Этодополнительно подчеркивает приоритет перитектическойкристаллизации при формировании этих пород.Распределение глинозема в породах Средне-Татарского массива (рис. 6) обнаруживает близкие за-кономерности с вариациями содержания щелочей икремнезема (см. рис. 2), подтверждая предположение оразличных механизмах фракционной кристаллизациипород ранней и поздней фазы (фойяитов и ийолитов).Таким образом, наблюдаемое накопление в ийолитахсалических компонентов в остаточном расплаве, а в фой-яитах - их снижение (например, для Na2O и K2O) либопостоянный состав (как в случае Al2O3), свидетельствуюто том, что при кристаллизации ийолитов главным факто-ром является фракционирование темноцветов (пироксе-нов), а в фойяитах отмечается перитектическая кристал-лизация полевого шпата и фельдшпатоидов.Рис. 4. Вариации и характер щелочности пород Средне-Татарского массивана диаграмме Л.С. Бородина. 1-4 - представительные химические составы пород(условные обозначения см. в пояснении к рис. 2). I -IV композиционные поля магматических пород:I - известковой (толеитовой); II - известково-щелочной; III - субщелочной;IV - щелочной серий [10]. Вариационные тренды пород массива:1 - фойяитов; 2 - ийолитов; 3 - мусковитовых сиенитовРис. 5. Вариации вещественного состава пород на бинарных диаграммах: CaO-SiO2 (А), MgO-SiO2 (Б).1-4 - представительные химические составы пород (условные обозначения см. в пояснении к рис. 2).Направления эволюции химизма пород массиваРис. 6. Вариации вещественного состава пород на бинарных диаграммах Al2O3-SiO2.1-4 - представительные химические составы пород (условные обозначения см. в пояснении к рис. 2).Направления эволюции химизма пород каждой фазы массива: 1 - фойяитов; 2 - ийолитовПетрохимические факторы вариаций составапород массива. Для выявления закономерностей изме-нения составов пород Средне-Татарского массива ихарактеристики основных процессов, определяющихвариации их составов, в выборке, объединяющей сили-катную ассоциацию, был проведен компонентный ана-лиз петрохимической информации. Идентификацияведущих факторов фракционирования, определяющихразнообразие пород интрузии, осуществлялась с помо-щью статистического анализа методом главных компо-нент. Вариации петрохимических параметров пород впределах выборки определяются тремя главными ком-понентами с суммарным вкладом 83%. Их обобщеннаяструктура выглядит следующим образом:( ) ;Fe Ti Ca MgSi (Na +K) Al Na KF =43 40 39 3836 29 23 22 221 49%;Na (Na +K) Ca(K Na) AlF =53 43 2150 452(23%)72 35 34443(11%) K (Na +K) (K Na)SiF = .Первый фактор, оказывающий наибольшее влия-ние на вариативность пород массива, отражает разде-ление магматического расплава в промежуточной ка-мере и дифференциацию порций ийолитовой магмы insitu и четко фиксируется линейной дисперсией вы-борки фигуративных точек ийолитов вдоль оси абс-цисс (рис. 7).Дифференциация выборки ийолитов подчеркиваетведущее значение фракционной кристаллизации феми-ческих минералов (пироксенов, сфена) в качестве ран-них кумулятивных фаз именно при внедрении второйфазы Средне-Татарского массива.Рис. 7. Распределение фигуративных точек пород Средне-Татарской интрузиив плоскости координат F1-F3. 1 - мафическая ультращелочная подгруппа;2 - мафическая щелочная подгруппа; 3 - субсалическая ультращелочная подгруппа;4 - субсалическая высокоглиноземистая подгруппа; 5 - калиевая подгруппа.Во врезке - матрица факторных нагрузок главных компонентов. Выделенные совокупности:I - породы мафических ультращелочной и щелочной подгрупп,II - породы субсалических ультращелочной и высокоглиноземистой подгруппВторая компонента характеризует, по видимому,направленность экзогенных процессов, определяемуюразложением темноцветов и фельдшпатоидов с образо-ванием мусковита, что проявляется поведением каль-ция и натрия при наличии обратной корреляции с гли-ноземом и калий-натровым отношением. Эта тенден-ция показывает избирательный характер вторичныхпреобразованй различных пород Средне-Татарскогомассива, что подтверждается и результатами приведен-ной выше петрохимической аттестации. Метасомати-ческие изменения фиксируются преимущественно приаттестации фельдшпатоидных сиенитов и диагности-руются избытком глинозема по отношению к щелочамв слабопереработанных породах и появлением норма-тивных алюмосиликатов в интенсивно преобразован-ных разностях. Вторичные изменения плагиоийолитоввыразились в формировании контрастных кластеровкалиевой группы - монтмориллонит-гидрослюдистойкоры выветривания.Третья компонента, вероятно, фиксирует распреде-ление в изученных породах полевых шпатов и отража-ет их перитектическую кристаллизацию, так как харак-теризуется высокой положительной корреляционнойсвязью суммы щелочей, калия и калий-натрового от-ношения на фоне устойчивых отрицательных связей скремнеземом. Данный антагонизм кремния по отноше-нию к калию, при относительно нейтральном поведе-нии натрия, фиксирует реакцию обогащенного кремне-кислотой остаточного расплава первой фазы внедренияи его перитектическую реакцию с ранними фельдшпа-тоидами, по всей вероятности, калиевой группы, что иопределяет особенности формирования фойяитовСредне-Татарского массива. На диаграмме это фикси-руется ортогональной деформацией вариационногополя фигуративных точек фойяитов (рис. 8).Таким образом, наряду с отмечаемым сходствомминерального состава пород основных фаз интрузии(фойяитов и ийолитов), общими чертами химизма иблизким источником фойдовых магм являются их ве-щественная неоднородность, значительный временнойинтервал и различные процессы формирования.Петрохимическая специализация пород интрузиипоказывает, что их петрографическое разнообразие вцелом определяется кристаллизационной эволюциейпродуктов калий-натриевой щелочной серии. Одно-временно геометрия вариационных трендов указываетна некоторую вариативность факторов фракциониро-вания при становлении пород разных фаз массива.Рис. 8. Распределение фигуративных точек пород Средне-Татарской интрузии в плоскости координат F2-F3(условные обозначения см. в пояснении к рис. 7). Во врезке - матрица факторных нагрузок главных компонентов.Выделенные совокупности: I - породы мафических ультращелочной и щелочной подгрупп и субсалическойультращелочной подгруппы; II - метасоматиты субсалической высокоглиноземистой подгруппыОсновным фактором при кристаллизации ийолитоввыступает фракционирование темноцветов (пироксе-нов), а при формировании фойяитов ведущим факто-ром выступает перитектическая кристаллизация поле-вого шпата и фельдшпатоидов. Это отражается и вструктурах главных компонент, определяющих вариа-ции петрохимических параметров пород, подчеркиваяведущую роль перитектической кристаллизации рас-плава в процессе формирования фойяитов первой фазыи влияние процессов фракционирования фемическихкомпонентов на петрографическую вариативность про-дуктов кристаллизации ийолитового магматическогорасплава второй фазы и его дифференциацию in situ намезократовые щелочные и лейкократовые ультраще-лочные разновидности. Отсутствие четких корреляци-онных зависимостей между степенью дифференциациии перитектическим фракционированием калиевого по-левого шпата свидетельствует о различных простран-ственно-временных характеристиках их проявления.Таким образом, можно говорить о том, что веществен-ная неоднородность пород Средне-Татарского массиваобусловлена эволюцией фоидитового расплава, связан-ной с различными механизмами фракционирования икристаллизации магмы.

Скачать электронную версию публикации