Интерпретация структуры рапакиви. Существует много гипотез происхождения структуры рапакиви (Заварицкий, 1937; Шкодзинский, 1985; Emsli, 1991; Nekvasil, 1991; Simac, Wark, 1992; Dempster, 1994; Eklund, Shebanov, 1999), но ни одна из них не объясняет всех характерных для неё особенностей. Существует три основные проблемы структуры рапакиви. 1. Почему крупные индивиды и сростки калишпата, которые интерпретируются как фенокристаллы, имеют форму овоидов? 2. Почему внутри «ранних фенокристаллов» калишпата находятся поздние минералы основной массы? 3. Почему овоиды калишпата окружены каймой из кристаллов плагиоклаза, который должен кристаллизоваться при более высокой температуре?
Рассмотрим формирование этой структуры, предположив, что кристаллизация происходила из расслоившегося расплава. Такая гипотеза, основанная на геохимических данных, уже высказывалась ранее (Ляхович, 1997). Предположим, что овоиды калишпата являлись крупными каплями кислой жидкости. Тогда плагиоклаз, как самая высокотемпературная фаза, кристаллизуется первым и формирует скопления идиоморфных кристаллов в виде каёмок вокруг капель-овоидов. Отдельные редкие кристаллы плагиоклаза и темноцветных минералов появляются также внутри и снаружи этих капель. Калишпат, как поздняя минеральная фаза, вместе с кварцем заполняет объем капель-овоидов и образует мелкие кристаллы в основной массе. Если сплошность плагиоклазовой каймы вокруг овоида нарушается, то овоид калишпата может частично или полностью ограняться. Предло-
21
женная интерпретация процесса кристаллизации гранита рапакиви позволяет решить все основные проблемы его структуры и согласуется с геохимическими данными (Ляхович, 1997).
Таким образом, ликвация влияет на структуру горной породы, только если выделения второй жидкости превышают размер кристаллов в агрегате. Это приводит к неравномерному распределению индивидов и формированию пятнистой, оцеллярной, глобулярной и других характерных структур. Критериями, позволяющими отличить агрегаты, возникшие в результате ликвации, от похожих агрегатов, образовавшихся в результате других процессов, таких как смешение магм или ассимиляции ксеногенного материала, являются: отсутствие реакционных взаимоотношений или признаков растворения глобул; единство минеральной ассоциации глобул и матрицы; одинаковый состав минералов в породе, свидетельствующий об их одновременной кристаллизации из двухфазного расплава в рамках единой системы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проведенные исследования позволили получить следующие результаты.
Предложена интерпретация ликвационных явлений, как структурного преобразования силикатного расплава.
Благодаря новому варианту группировки компонентов псевдотройной системы в соответствии с их позицией в структуре расплава, выявлена закономерность появления области стабильной изкотемпературной несмесимости в алюмосиликатных системах. Установлено, что она возникает в результате пересечения поля метастабильной ликвации котектической кривой тридимит – силикатная (или оксидная) фаза.
На примере техногенных пород основного состава реконструирована эволюция расплава и рассмотрен процесс кристаллизации с ликвационными явлениями. Выявлены характерные особенности индивидов, кристаллизовавшихся из двухфазного алюмосиликатного расплава. К ним относятся избирательность захвата одной из жидкостей в виде расплавных включений, неправильная форма индивидов, повторяющая форму одной из жидких фаз двухфазного расплава, пятнистое распределении компонентов в минералах переменного состава.
Рассмотрен характер кристаллизации минеральных агрегатов в условиях ликвации и предложена интерпретация структур глобулярных лампрофиров и гранитов рапакиви в рамках эти представлений. Показано, что формирование специфических структур возможно только в том случае, ес-
22
ли размер капель одной из жидкостей превосходил размер индивидов в агрегате. Установлено, что влияние ликвации на структуру минеральных агрегатов выражается в неравномерном распределении минералов в породе и кристаллизации ранних минеральных фаз на менисках между двумя жидкостями. Критерием ликвационной природы минеральных агрегатов является единство минеральной ассоциации и одинаковый состав минералов в пределах глобул (овоидов) и матрицы.
Выявленная закономерность проявления стабильной низкотемпературной несмесимости в многокомпонентных алюмосиликатных системах позволяет сделать заключение о том, что роль ликвации в магматическом процессе сводится не столько к формированию различных горных пород из ликватов, сколько к непосредственному влиянию ликвации на эволюцию магматического расплава, состав кристаллизующихся фаз и структуру минеральных агрегатов.
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. , Шелепаев плавление аргиллитов и образование гранитных расплавов // «Геология и геодинамика Евразии»: Материалы XVIII Всероссийской молодежной конференции, Иркутск, ИЗК СО РАН, 1999, с. 17-18.
2. , , Сокол расплава в парабазальтах Челябинского буроугольного бассейна // «Геология и геодинамика Евразии»: Материалы XVIII Всероссийской молодежной конференции, Иркутск, ИЗК СО РАН, 1999, с. 39-40.
3. , , Френкель и петрография техногенных парабазальтов Челябинского буроугольного бассейна // Геология и геофизика, 1999, т. 40, № 6, с. 896-915.
4. Kalugin V. M., Sharygin V. V., Nigmatulina E. N., Sokol E. V. Liquid immiscibility in cooling history of the parabasaltic melts // Beih. z. Eur. J. Mineral., Abstracts of MinWien, 1999, V. 11, № 1, p. 118.
5. Sharygin V. V., Kalugin V. M., Nigmatulina E. N., Sokol E. V., Kuzmin D. V. Silicate-melt inclusions in minerals of technogeneous parabasalts, Chelyabinsk brown coal basin, South Urals, Russia // Terra Nostra, Abstracts of XV ECROFI, Potsdam, Germany, 1999, № 6, p. 271-274.
6. , , Кузьмин расплава при кристаллизации техногенных парабазальтов Челябинского буроугольного бассейна // Тезисы IX международной конфе - ренции по термобарогеохимии, ВНИИСИМС, Александров, Россия, 1999, с. 84-87.
23
7. Kalugin V. M. Liquid immiscibility on the phase diagram for a multicomponent aluminosilicate system // Journal of Conference Abstracts, V.5, № 1, 2000, Cambridge Publications, p.55.
8. Sokol E. V., Kalugin, V. M., Sharygin, V. V., Nigmatulina, E. N. Appearance and exsolution of CaFe-rich olivines // Journal of Conference Abstracts, V.5, № 1, 2000, Cambridge Publications, p.98.
9. , , Нигматулина железистых паралав Челябинского буроугольного бассейна // Уральский геологический журнал, 2000, № 6 (18), с. 159-164.
10. Сокол Э. В., Шарыгин В. В., Калугин В. М., Нигматулина -кирштейнитовые ассоциации в техногенных парабазальтах Челябинского буроугольного бассейна // Записки ВМО, 2000, №6, c.12-20.
11. , , Нигматулина железистых паралав // «Минералогия техногенеза – 2001», ИМин, Миасс, УрО РАН, 2001, с. 148-170.
12. Kalugin V. M. Liquid line on descent for natural magma crystallization under liquid immiscibility conditions // Journal of Conference Abstracts, Abstract to the EUG-XI, 2001, V.6, № 1, Cambridge Publications, p.574-575.
13. Kalugin V. M. Mineral crystallization from two immiscible aluminosilicate melts // Journal of Conference Abstracts, Abstracts to the EUG–XI, 2001, V.6, № 1, Cambridge Publications, p.574
14. Калугин алюмосиликатного расплава – возможный механизм формирования древней континентальной коры // «Новые идеи в науках о земле»: Материалы V Международной конференции, Москва, МГГА, 2001, с. 50.
15. Калугин кристаллизации горных пород в условиях ликвации расплава // «Строение литосферы и геодинамика»: Материалы XIX Всероссийской молодежной конференции, Иркутск, ИЗК СО РАН, 2001, с. 39-40.
16. , , Сокол ликвации расплава на форму и состав кристаллов в породе основного состава // «Кристаллогенезис и минералогия»: Материалы конференции, Санкт-Петербург, 2001, с. 149-150.
17. Калугин минеральных агрегатов, образовавшихся в условиях ликвации расплава // «Кристаллогенезис и минералогия»: Материалы конференции, Санкт-Петербург, 2001, с. 151-152.
24
18. Sokol E. V., Kalugin V. M., Nigmatulina E. N., Volkova N. I., Frenkel A. E., Maksimova N. V. Ferrospheres from fly ashes of Chelyabinsk coals: chemical composition, morphology and formation conditions // Fuel, 2002, V.81(7), pp.867-876.
19. Kalugin V. M., Sokol E. V., Nigmatulina E. N. Partial melting of mudstones at 1 bar: a constraint on the phase diagrams for haplogranite system // Journal of Conference Abstracts, V.7, № 1, 2002, Cambridge Publications, p.52.
20. Sokol E., Sharygin V., Kalugin V., Volkova N., Nigmatulina E. Fayalite and kirschsteinite solid solutions in melts from burned spoil-heaps, South Urals, Russia // Eur. J. Miner., 2002, V.14(4) (in press).
Технический редактор
Подписано к печати 12.04.02
Формат 60х84/16. Бумага офсет №1. Гарнитура «Таймс». Печать офсетная
Печ. л. 1,4. Тираж 120. Зак. № 000
Издательство СО РАН. 630090, Новосибирск, Морской пр., 2
Филиал «Гео». 630090, Новосибирск, пр. ак. Коптюга, 3
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 |
