ЧАНЧАРИТЫ - НОВЫЕ ЩЕЛОЧНЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ
Кориневский В. Г.
Институт минералогии УрО РАН, г. Миасс. E-mail: kor@ilmeny.ac.ru
Уникальные по минеральному составу существенно калиевые базальтоиды √ чанчариты √ впервые выявлены автором в 1968 г., но кратко описаны позже [2, 3]. Этот термин достаточно широко используется в региональных петрографических публикациях [1], имеется он и в последнем издании ╚Петрографического словаря╩ (1981 г.)
Чанчариты входят в состав девонского (эмс-эйфель [4]) чанчарского щелочного комплекса вулканических и интрузивных пород, который развит в пределах Сакмарской структурной зоны в южной части западного склона Уральской складчатой системы на границе с зоной линейной складчатости. Наибольшим развитием породы комплекса пользуются в бассейне рек Чанчар, Домбар, Торангул, Медес и Аралтобе, протекающих в Актюбинской области Казахстана. Известны они и на территории России на правобережье р. Урал, в частности, у г. Орска и у пос. Репино.
Чанчарский комплекс возник на стыке окраины Восточно-Европейского континента и Сакмарского палеобассейна, породы ложа которого в начале девонского периода были тектонически скучены и надвинуты на край континента [5]. Помимо чанчаритов, имеющих афировый облик и необычный состав (биотит+клинопироксен+калиевый полевой шпат), в состав чанчарского комплекса входят толщи трахибазальтов и трахиандезитов порфировой структуры, а также трахиты и риолиты. С ними сопряжены интрузивные тела эссекситов, габбро и сиенитов. В одних участках Сакмарской зоны порфировые трахибазальты слагают нижние части разреза комплекса, а чанчариты √ верхние. В других случаях чанчариты и трахибазальты образуют самостоятельные разобщенные скопления. Наиболее вероятно, что имел место подводный вулканизм центрального типа в относительно неглубоком морском бассейне [5].
Чанчариты представлены в эффузивной (подушечные лавы), субвулканической (небольшие штоки и дайки), интрузивной (мелкие гипабиссальные массивы) и вулканотерригенной (вулканоколлювиальные брекчии) фациях. Характерной особенностью их состава является совместное присутствие первичного биотита и клинопироксена во всех фациях, включая эффузивную. Столь необычный минеральный состав; обилие щелочей (в сумме до 8-12 вес.%); резкое преобладание среди них окиси калия; отсутствие щелочных темноцветных минералов, а также лейцита, нефелина и оливина; низкие количества кальция, магния и титана; невысокий цветной индекс (20-35); подчиненная роль плагиоклаза среди полевых шпатов; принадлежность к базальтоидам (по содержаниям кремнезема); аномально высокие содержания конституционной воды и низкие значения плотностей и магнитной восприимчивости (очень малые по сравнению с базальтами); относительная выдержанность минерального состава и особенностей петрохимии в разных фациях; сохранение петрографического облика на больших площадях и в крупных объемах √ все это и дало возможность описать указанные породы как новую разновидность, дав ей название чанчарит (по имени р. Чанчар) [3]. В свете требований ⌠Петрографического кодекса■ 1995 г. можно было бы говорить о выделении трех самостоятельных семейств горных пород, представляющих плутонический, гипабиссальный и вулканический классы. Чтобы не множить новые термины, целесообразно предложить для возможных семейств лишь одно название √ чанчариты, по условиям формирования отнеся их к интрузивным, субвулканическим или эффузивным.
Известны два типа подушечных лав чанчаритов. Первый из них √ это трубчатые тела массивных мелкозернистых пород поперечником от 0.5 до 6.0 м. В их поперечном срезе наблюдается розетковидная столбчатая отдельность. Столбы веером расходятся от центра подушек, расширяясь к периферии, где проявляется и пластовая концентрическая отдельность. Местами столбы плавно изгибаются. Подушки чанчаритов плотно прилегают друг к другу или разобщены мелкообломочными гиалокластитами. Их внешнюю зону мощностью 10-15 см слагает смоляно-черное вулканическое стекло с кристаллитами клинопироксена. Под стекловатой коркой подушек располагается зона мощностью 10-20 см чанчаритов пятнистой текстуры. Изометричные светлые пятна диаметром 1-5 мм сложены лучистым агрегатом калиевых полевых шпатов. Каркас породы составляют беспорядочно ориентированные удлиненные призмы клинопироксена и тонкие чешуйки хлоритизированного биотита. Ниже каймы пятнистых чанчаритов внутреннюю часть подушечных тел слагают равномерно-мелкозернистые массивные чанчариты свежего облика. Состоит порода из густого войлока тонких пластинок титанистого биотита и игольчатых кристаллов клинопироксена, погруженных в неравномерно раскристаллизованный, иногда стекловатый, агрегат калиево-натриевых полевых шпатов.
У другой разновидности подушечных лав чанчаритов нет корки вулканического стекла и зоны пятнистой текстуры. Подушечные потоки имеют эллипсоидальное сечение, которое в поперечнике может достигать размеров 5 х 7.5 м. Кровлю подушек по периферии опоясывает кайма густоминдалекаменной породы мощностью 5-30 см. Она разбита системой трещин полигональной отдельности.
Чанчариты субвулканической фации - это крупнозернистые полнокристаллические породы того же минерального состава (преобладают биотит, клинопироксен и калиевый полевой шпат). Их характеризует неравномерная зернистость, отсутствие миндалин. Своеобразный облик им придают длинные (от нескольких миллиметров до 3-5 см) пластинки титанистого биотита, нередко расходящиеся из одного центра. Основной объем пород сложен таблитчатыми зернами калиевого полевого шпата. В некоторых образцах чанчаритов субвулканического облика обнаружены светло-красные зерна анальцима. Сноповидные агрегаты кристаллов биотита в этих породах привлекали внимание геологов и они, не имея химических анализов пород, ошибочно относили их к лампрофирам.
Интрузивные чанчариты по минеральному составу и химизму близки чанчаритам субвулканической фации, отличаясь от них более однородным сложением. Зафиксировано термальное воздействие интрузивных чанчаритов на вмещающие их алевролиты. Цветными минералами сложено лишь около 30 % объема породы. На долю биотита приходится всего 10-25%. Содержание клинопироксена в породе переменчиво (2-10%). Редко встречаются кристаллы зеленой роговой обманки. Светлоцветная часть интрузивных чанчаритов представлена полевыми шпатами, цеолитами и апатитом.
Все разновидности чанчаритов эффузивной и субвулканической фаций встречены в виде многочисленных обломков в составе вулканоколлювиальных брекчий, нередко чередующихся с потоками подушечных лав чанчаритов. Помимо чанчаритов, в обломочной массе брекчий присутствуют кремнистые породы, алевролиты, органогенные известняки с остатками относительно мелководной фауны, габброиды, порфировые трахибазальты и трахиандезиты, трахиты и трахириолиты.
Присутствие во всех разновидностях чанчаритов конституционной воды в количестве, превышающем 2%, не позволяет использовать для определения их классификационной принадлежности диаграмму TAS. Но по содержаниям кремнезема и суммы щелочей их можно отнести к калиевым щелочным базальтоидам (табл. 1). Соотношение легких и средних лантаноидов в них близко к таковому у щелочных базальтов континентов. Высокие количества глинозема и низкие √ железа и магния не создали предпосылок для появления щелочных темноцветных минералов. Небольшой цветной индекс пород, их афировость резко отличают чанчариты от всех разновидностей лампрофиров. От других распространенных видов калиевых пород: трахибазальтов, трахиандезитов, латитов, монцонитов, банакитов, шошонитов и т. д., чанчариты отличаются либо существенно иным химическим составом (малые количества кальция и магния, низкие содержания кремнезема и фосфора, резкое преобладание калия среди щелочей), либо по минеральному составу (отсутствие щелочных темноцветных минералов, лейцита, нефелина, оливина, первичного анальцима и т. д.). Вот почему является неверным определение чанчаритов как анальцим-биотитового трахибазальта или анальцим-биотитового латита, приводимое в ⌠Петрографическом словаре ⌠. В последнее время термин чанчарит стал еще более неопределенным. Он применяется и к тем породам, которые первоначально [2, 3] описывались как чанчариты, так и к порфировым породам, отнесенных нами к трахибазальтам. Более того, одни и те же породы из разных частей подушечных потоков чанчаритов стали описываться как шошониты, абсарокиты и тефриты [1]. Это было сделано по формальным признакам, на основании вариаций содержаний SiO2 в разных образцах чанчаритов и количеств К2О в них. Модальный же состав чанчаритов никогда не содержит оливина и нефелина [3], которые являются типоморфными для шошонитов и тефритов [5]. Даже в нормативном составе этих пород, пересчитанных по методу СIPW, никогда не обнаруживается лейцит, а нефелин лишь иногда встречается в ничтожных количествах. Оливин в норме в чанчаритах присутствует, но нет его следов в модальном составе. В порфировых же трахибазальтах из нижней части комплекса, описываемых [1] также как шошониты и тефриты, нефелин и оливин отсутствуют даже в нормативном составе, хотя именно они должны быть основными минералами этих пород по определению.
В ряду других пород чанчариты выделяются присутствием первичного биотита в подушечных лавах, то есть в излившихся потоках. Этим к ним близки лишь значительно более кислые по составу и существенно лейкократовые болгариты, описанные И. Борисовым из окрестностей г. Бургаса [1]. Последние также слагают подушечные лавы, строение которых весьма напоминает строение подушечных лав чанчаритов. Как и в большинстве других щелочных пород, биотиты в чанчаритах всех фаций содержат высокие (5-8 мас.%) количества TiO2, а в магнетитах имеются тонкие пластинчатые вростки ильменита. Тем не менее,по сравнению с другими щелочными породами чанчариты содержат довольно малые количества окиси титана (менее 1%), магния и кальция, а также редкоземельных элементов (в сумме 50-70 г/т). Зато чанчариты резко выделяются очень высокими рубидий-стронциевыми соотношениями (в пределах 0.06-0.52), повышенными концентрациями конституционной воды и почти полным отсутствием фтора и хлора. По всем признакам чанчариты являются особым семейством горных пород, которые не следует втискивать в рамки существующих классификаций.
Относительное постоянство минерального и химического составов чанчаритов во всех фациях глубинности, особенности распределения в них элементов-примесей [2] свидетельствуют о существовании самостоятельных очагов магмы чанчаритового состава. Она могла возникнуть из примитивной мантийной магмы, ассимилировавшей литофильные элементы в процессе внедрения в породы земной коры.
Литература
1. Бочкарев В.В., Язева Р.Г. Субщелочной магматизм Урала. Екатеринбург: УрО РАН, 2000. 256 с.
2. Золотарев Б.П., Ильинская М.Н., Кориневский В.Г. Состав и геохимические особенности калиевой щелочной разновидности трахиандезито-базальтов // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1975. ╧ 1. С. 136- 149
3. Кориневский В.Г. Калиевые щелочные базальтоиды эйфеля Сакмарской зоны Мугоджар //Ежегодник -1970 ИГиГ УФАН СССР. Свердловск, 1971. С. 16-19.
4. Кориневский В. Г. Новые данные по стратиграфии вулканогенного девона на юге западного склона Урала //Вулканизм Южного Урала. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1974. С. 111-120.
5. Кориневский В.Г. Ошибочная трактовка геологической позиции чанчарского субщелочного комплекса на Урале // Тезисы докл. V11 международных чтений имени А.Н. Заварицкого. Екатеринбург: ИГиГ УрО РАН, 2001. С. 95-98.
Таблица 1
Средние содержания (мас.%) элементов и их окислов в чанчаритах
Компонент | Чанчариты эффузивной фации | Чанчарит субвулканической фации | Чанчарит интрузивной фации |
Вулканическое стекло | Пятнистой текстуры | Массивной текстуры | Миндалекаменной текстуры |
SiO2 | 50.30 | 50.90 | 51.97 | 54.91 | 53.64 | 51.00 |
TiO2 | 0.87 | 0.82 | 0.79 | 0.84 | 0.87 | 1.54 |
Al2O3 | 16.11 | 16.35 | 16.23 | 16.96 | 16.69 | 17.57 |
Fe2O3 | 3.49 | 3.68 | 3.91 | 4.46 | 3.69 | 4.58 |
FeO | 3.82 | 3.64 | 3.54 | 2.12 | 3.04 | 5.17 |
MnO | 0.13 | 0.10 | 0.09 | 0.09 | 0.10 | 0.09 |
MgO | 3.30 | 4.42 | 4.71 | 2.74 | 3.40 | 3.05 |
CaO | 6.45 | 5.14 | 4.13 | 2.53 | 4.10 | 4.85 |
Na2O | 2.88 | 3.92 | 2.73 | 3.08 | 3.73 | 4.22 |
K2O | 1.45 | 4.31 | 6.82 | 7.21 | 6.12 | 4.97 |
P2O5 | 0.52 | 0.46 | 0.41 | 0.53 | 0.48 | 0.64 |
H2O+ | 9.54 | 4.95 | 3.78 | 3.42 | 2.52 | 2.85 |
F | 0.04 | 0.08 | 0.06 | 0.05 | 0.08 | 0.13 |
Cl | 0.04 | | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.03 |
Rb | 96 | 100 | 161 | 77 | 155 | 151 |
Sr | 1504 | 684 | 478 | 149 | 425 | 881 |
Rb/Sr | 0.06 | 0.15 | 0.34 | 0.52 | 0.36 | 0.17 |
Число проб | 6 | 14 | 17 | 11 | 20 | 4 |
Плотность, г/см3 | 2.45 | 2.50 | 2.54 | 2.50 | 2.54 | 2.64 |
Магн. воспр., 10-6ед. СГС | 15 | 30 | 40 | 15 | 10 | 1145 |
Сумма РЗЭ, г/т | | 50 | 60 | | 60 | 60 |
Примечание. Силикатные анализы по материалам автора выполнены в химической лаборатории Ильменского заповедника УрО РАН; редкие земли определены Л. Ф. Баженовой методом бумажной хроматографии; плотность и магнитная восприимчивость образцов определены А. К. Курскеевым в Институте геологических наук Казахстана (г. Алматы).
зеркало на сайте "Все о геологии"
зеркало на сайте "Все о геологии"