Петрология родингитов Камчатки

1.2.2. Структурно-текстурные особенности родингитов

Рис. 4

    Сущность процесса родингитизации заключается в насыщении кальцием исходных пород (протолитов). По степени преобразования протолитов среди исследованных образований можно выделить родингитизированные породы и собственно родингиты, структурные и текстурные особенности которых существенно отличаются.

    Родингитизированные породы представлены: (а). обломками меймечитов и лампроитоидов в ультраосновных туфах и (б). корками лавовых подушек и труб. Они связываются с начальной стадией формирования родингитового парагенезиса минералов в протолитах. Важнейшей особенностью этих образований является сохранение всех текстурных и структурных черт меймечитов [53,56] - пород с миндалекаменной текстурой, порфировой структурой и стекловатой основной массой. Порфировые вкрапленники представлены в разной степени серпентинизированным оливином (40-60 об.%). Основная масса обычно раскристаллизована и содержит разные структурные типы микролитов клинопироксена: таблитчатые, игольчатые, сундучные и другие скелетные формы, иногда даже агрегаты со спинифексовой структурой. Как правило, в стекле основной массы присутствуют мелкие лейсты биотита и иголочки апатита. Миндалины обычно заполнены серпентин (офит) - хлоритовым или глинистым материалом.

Рис. 5

    Родингитизация обломков меймечитов проявлена в образовании агрегатов диопсида в миндалинах и новообразовании его мелких водянопрозрачных игольчатых выделений в стекловатой основной массе, чем они и отличаются от слегка зеленоватых микролитов клинопироксена магматической стадии. Оливин родингитизированных пород полностью серпентинизирован, изредка в серпентине отмечаются единичные мелкие выделения диопсида. В редких случаях и по серпентинитовым псевдоморфозам, и в миндалинах образуются кристаллы граната (рис.4).

    Аналогичные явления происходят и при родингитизации обломков лампроитоидов. Кроме того, помимо указанных признаков начала метасоматического преобразования пород здесь следует отметить образование крупных идиоморфных кристаллов магнетита в серпентине, псевдоморфоз по оливину.

Рис. 6

    Близкие признаки родингитизации меймечитов наблюдаются и в эндоконтактах лавовых тел. Лавовые трубы, "жгуты" и "подушки" обычно покрыты коркой стекловатых, белесоватых и зеленоватых родингитизированных пород мощностью 5-8 см, которая в ряде случаев легко отслаивается от более раскристаллизованной массы меймечитов. В пределах белесоватой корки, развивающейся в лавовых потоках, размеры вкрапленников оливина меньше, и все они полностью серпентинизированы. Главной особенностью этих псевдоморфоз является присутствие в них мелких иголочек и сростков новообразованного моноклинного пироксена - водянопрозрачного диопсида (рис.5). Новообразованный диопсид присутствует и в основной массе, но здесь его диагностика оптическими методами затруднена.

Рис 7

    Родингиты. Их главное отличие от родингитизированных пород заключается в частичной или полной переработке первичной текстуры и структуры протолита. В первом случае сохраняются реликты порфировой структуры. Фенокристы представлены или полностью серпентинизированным оливином, или клинопироксеном. Результатом полной переработки является структурная гомогенизация породы и исчезновение реликтовых вкрапленников. Текстура таких пород, как правило, пузыристая, редко массивная. Полости пустот зачастую не заполнены, в случае их заполнения родингиты приобретают миндалекаменную текстуру. Иногда, во внутренних частях родингитовых включений наблюдаются трещинки контракции, выполненные рудными минералами - магнетитом и сульфидами.

    Наблюдается несколько структурных разновидностей родингитов: (а) - полнокристаллические крупнозернистые массивные (единичные находки); (б) - полнокристаллические мелкозернистые массивные (1-3% от общего количества); (в) - порфировые массивные и миндалекаменные (преобладают); (г) - афировые миндалекаменные и пузыристые (8-10 % от общего количества).

    Структура преобладающей разновидности родингитов порфировая, структура основной массы изменяется от стекловатой и микролитовой до мелкозернистой полнокристаллической. В большинстве случаев порфировые вкрапленники представлены фенокристаллами моноклинного пироксена или их сростками, в некоторых шлифах присутствуют псевдоморфозы сложного состава по оливину, которые узнаются по характерным срезам и в ряде случаев составляют до 40% от площади шлифа. Соответственно можно полагать, что родингитизации подвергались сингенетичные расплаву обломки меймечитов и ксенолиты базальтов, захваченные магмой со стенок питающей системы ультраосновного вулкана.

    Псевдоморфозы имеют непостоянный минералогический состав. Они сложены тонкими иголочками водянопрозрачного клинопироксена, между которыми располагается более поздний гранат. В оставшемся пространстве псевдоморфоз получают развитие изотропные или слабодвупреломляющие минералы - серпентин и хлорит, которые иногда замещаются кальцитом и более редким баритом. В некоторых случаях наблюдается прорастание микролитов клинопироксена из основной массы внутрь апооливиновых псевдоморфоз. Фенокристаллы клинопироксена в родингитах в большинстве случаев характеризуются совершенными кристаллографическими формами и обычно имеют сложное строение, что проявляется в наличии резорбированного ядра и регенерационной каемки. В проходящем свете ядро отличается от бесцветной каемки слабым зеленоватым оттенком. Форма ядра неправильная, заливчатая, в целом повторяющая очертания всего кристалла (рис.6а). Регенерационная каемка зачастую обладает общей с ядром оптической ориентировкой. Как правило, а границе генераций затухают трещинки спайности ядра (рис.6б). Регенерированный пироксен обычно содержит большое количество точечных включений изотропного материала основной массы. Иногда наблюдаются каемки двух генераций - первая достраивает ядро, возможно, в границах ранее существовавшего кристалла, вторая нарастает на первую, отделяясь от нее тонкой зоной включений материала основной массы, но сохраняя ту же оптическую ориентировку.

Рис. 8

    Основная масса родингитов состоит из коричневатого почти изотропного высокопреломляющего стекла или продуктов его девитрификации и варьирующего количества микролитов клинопироксена (рис.7а,б). В слабо раскристаллизованных образцах структура основной массы стекловатая и микролитовая. Выделения пироксена в ряде случаев имеют скелетный габитус и довольно часто образуют центрические сростки. При последующем увеличении степени кристалличности структура приближается к призматической.

    Следует особо подчеркнуть, что в изотропной основной массе неизмененных родингитов присутствует только клинопироксен, а пустоты остаются незаполненными, или же в них развивается агрегат того же минерала - от отдельных водянопрозрачных иголочек до полного заполнения полости. Обычным является переход замутненных призм пироксена основной массы в прозрачные кристаллы миндалин.

    В следующий этап эволюции минерального состава родингитов происходит образование желтоватого, желтовато-зеленоватого, травянисто-зеленого и темно-коричневого граната. Как правило, его относительно крупные выделения сначала появляются в пустотах, где он выполняет интерстиции между иголочками клинопироксена (рис.8а). Часть миндалин занята исключительно гранатом, в центре зерен буроватым, по краям прозрачным. Во многих случаях пространство миндалин между иголочками пироксена и зернами граната заполнено минералами группы серпентина-хлорита, карбонатами, баритом. При более широком проявлении гранатизации мелкие шестигранные или изометричные выделения этого минерала начинают появляться в нераскристаллизованных участках основной массы, а затем и внутри микролитов клинопироксена (рис.8б). Параллельно происходит заполнение гранатом серпентинитовых псевдоморфоз по оливину. Такие взаимоотношения можно расценивать как свидетельство более позднего происхождения граната, его наложенного характера (рис.8в).

    Дальнейшие преобразования ранних ассоциаций родингитов сводятся к их замещению парагенезисом гидроксил - содержащих минералов, которые в наиболее полном объеме проявляются в пределах интенсивно тектонизированных блоков или структур. В частности, в родингитах района г.Савульч наблюдается замещение клинопироксенов основной массы агрегатом хлорита и амфибола, а в заполненных гранатом миндалинах и псевдоморфозах по оливину развивается ассоциация хлорита, пренита, амфибола и граната.

    Как следует из вышеприведенных описаний, насыщение протолитов кальцием может протекать при различных условиях. Так, родингитизированные породы, сохраняющие свои первичные текстурно-структурные особенности, получают дополнительные (к своему исходному составу) количества СаО в твердофазном состоянии в результате его метасоматического, возможно, пневматолитового привноса и осаждения в наиболее магнезиальной среде - в серпентинитовых псевдоморфозах по оливину.

    Характерной особенностью наиболее распространенного типа родингитов в меймечитах является миндалекаменная, а иногда и пузырчатая текстура с размерами пустот, закономерно увеличивающимися от плотных эндоконтактовых зон включений к их центру, а также наличие в них в разной степени девитрифицированного стекла и скелетных форм и звездчатых сростков микролитов клинопироксена. Эти признаки интерпретируются нами как свидетельство происхождения исследуемых пород в результате переплавления протолитов в высокотемпературном меймечитовом расплаве и последующим вспучивании в процессе эрупции.

    В последующих главах будет показано, что возникающие таким образом обособления силикатной жидкости в меймечитовых магмах, будь то результат переработки протолита основного, либо ультраосновного составов, к моменту кристаллизации уже обладают всеми необходимыми признаками родингитов; при падении температуры по этим расплавам возникает одинаковый для обоих исходных типов протолитов высококальциевый агрегат стекла и клинопироксена. Таким образом, все самые важные в химическом отношении преобразования пород протолитов совершаются в результате их вторичного плавления - палингенеза под влиянием меймечитовой магмы и метасоматического взаимодействия между новообразованным и вещающим расплавами. Эта важнейшая стадия в формировании родингитов названа нами "пироморфической" [53]. Приведенные выше данные петрографических исследований позволяют выделить в составе пироморфической стадии несколько этапов:

        1 - этап пироксенизации протолитов разного по основности состава;

        2 - палингенный этап, в течение которого происходит плавление протолита, что, с одной стороны, сопровождается насыщением его известью, то есть, родингитизацией, с другой - привносом магния в эндоконтактовые зоны включений и их последующим магматическим замещением;

        3 - скарноидный этап, выделяемый по появлению более позднего, наложенного граната (проявляется не всегда );

        4 - гидротермальный этап, в течение которого происходит последовательная смена ранней ассоциации рудных минералов ( магнетита и сульфидов), заполняющей миндалины и трещинки контракции, поздней ассоциацией карбонатов (главным образом, кальцита) и барита.

    Очевидно, что минеральные ассоциации первых двух этапов формируются на фоне возрастающих температур, то есть, в прогрессивный, а двух последующих - в регрессивный эпизоды пироморфической стадии.

    Как показано выше, стекло, клинопироксен и гранат пироморфической стадии, в свою очередь, замещаются парагенезисом гидроксилсодержащих минералов - от амфиболов до цеолитов, а также карбонатами и сульфатами. Нетрудно предположить, что происхождение этих минералов связано (синхронно?) со стадией массовой серпентинизации вмещающих пород. Этап формирования гидроксилсодержащих минеральных ассоциаций родингитов выделяется нами в самостоятельную стадию, названную "гидратационной" [53].