Ультракалиевые щелочные породы представляют интерес для петрологии, как представители наиболее глубинного магматизма, несущие информацию о составе верхней мантии Земли. Проявления калиевого магматизма обычно связаны с . внутриплитными геодинамическими обстановками: континентальными рифтовыми зонами (Западная ветвь Восточно-Африканского рифта, Байкальский рифт и др.) и областями развития аномальной мантии. Они встречаются также на островных дугах и континентальных окраинах. При изучении палеозойских вулканических пород Южного Урала ультракалиевые базальтоиды были обнаружены в шелудивогорской абсарокит-шонкинитовой вулкано-плутонической ассоциации (Кошелева, Тевелев, 1998).

Позднефранский шошонит-абсарокитовый вулканический комплекс представлен покровными базальтоидами мощностью до 4000 м. Состав комплекса в целом достаточно однороден по петрогенным элементам, наибольшие колебания отмечаются в содержаниях щелочей, в особенности калия. Однако в пределах каждой пачки наблюдаются значительные вариации содержаний петрогенных и особенно, редких элементов.

Минеральный состав пород комплекса относительно постоянен: во вкрапленниках резко преобладает моноклинный пироксен, реже встречается шпинелиды, альбит и ортоклаз; основная масса состоит, преимущественно, из тех же минералов. Во вкрапленниках часто присутствуют включения, как расплавные, так и твердофазовые. Вкрапленники иногда образуют гломерокристаллические скопления. Все перечисленные особенности свидетельствуют о процессах фракционирования, протекавших в магматическом очаге. С целью выяснения условий образования высококалиевых базальтоидов Шелудивогорского комплекса состав породообразующих минералов был изучен на микроанализаторе Camebax microbeam. Для исследования были выбраны образцы, различающиеся по химическому составу – высокомагниевая, высокохромистая разновидность базальта из нижней пачки и более дифференцированная разность трахиандезита из верхней пачки. Для сравнения были изучены также составы вкрапленников клинопироксена из нижнекаменноугольных базальтов жерловой фации, расположенных в непосредственной близости от девонских образований.

Наиболее чувствительным из породообразующих минералов к изменению условий кристаллизации и состава расплава является клинопироксен. Наблюдается изменения состава клинопироксенов-вкрапленников в зависимости от состава пород и в пределах одной породы между вкрапленниками и основной массой.

В наиболее магнезиальном девонском базальте составы клинопироксенов вкрапленников и основной массы образуют тренды близкие к трендам кристаллизационной дифференциации магматического расплава. В основной массе пироксены более основные, чем во вкрапленниках, но более титанистые, глиноземистые и железистые. По содержаниям Cr2O3 пироксены вкрапленников занимают весь интервал от 0 до 1,05%, а пироксены основной массы являются малохромистыми (до 0,15%). Шпинелиды вкрапленников представлены главным образом магнетитом с повышенным содержанием хрома (Cr2O3 8-16 %), состав шпинели во включених в клинопироксене соответствует хромистой шпинели с глиноземом (Al2O3 10-11%). Полевые шпаты встречаются в виде микролитов, фенокристов, включений в клинопироксенах и стекла. Вкрапленники полевого шпата редки, среди них встречается как альбит, так и санидин. Кроме первичных минералов в исследованных образцах обнаружены также эпидот, актинолит, гранат, сульфид, образования которых связано, по-видимому с процессами вторичного изменения.

Ряд особенностей состава минералов - повышенное содержание Cr2O3 в клинопироксенах (по уровню концентраций превышающее обычный интервал для базальтов и близкое к содержанию в мантийных ксенолитах), присутствие хромисто-глиноземистой шпинели в клинопироксенах и самостоятельной фазы, а также высокое значение Mg# (0.7) и высокое содержание хрома (645 ppm) в породе свидетельствует о глубинном происхождении расплава, из которого она была образована.

Новые данные по составу минералов, слагающих вкрапленники и основную массу базальтов позволяют оценить условия формирования расплава и характер эволюции магматического очага. Полученные результаты свидетельствуют о том, что магматический расплав претерпел внутрикамерную дифференциацию без существенного привноса и выноса химических элементов. При вскрытии камеры вначале извергались дифференциаты, расположенные в ее верхних частях (более легкие, более калиевые), а затем – расположенные в придонных частях, что определило "антидромную" последовательность извержений.