Семинар "Геохимия щелочных пород"
школы "Щелочной
магматизм Земли"-2008
Расплавные и сульфидные включения в мегакристаллах магнетита из базанитовых
трубок взрыва Северо-Минусинской впадины
Тимина Т.Ю.
ИГМ СО РАН, Новосибирск
В различных вулканических провинциях земного шара для
определенных типов пород, обычно принадлежащих к недосыщенным SiO2 щелочным сериям базальтоидов, характерны включения
крупных одиночных кристаллов (мегакристаллов) полевых шпатов,
ферромагнезиальных силикатов и рудных
минералов. В базанитовых трубках взрыва Северо-Минусинской впадины встречается
широкий спектр мегакристаллов. Мегакристаллы рудных минералов представлены как однородными магнетитами, так и магнетит-ильменитовыми структурами распада. В
работе представлены результаты исследования мегакристаллов магнетита из пяти
трубок взрыва: Тергешская, Красноозерская, Конгаровская, Беле
и Бараджульская. Мегакристаллы магнетита наиболее распространены в трубках Беле
и Красноозерская, значительно реже они встречаются в трубках Тергешская,
Конгаровская и Бараджульская.
Состав этих мегакристаллов варьирует от магнетитов до Ti-магнетитов (TiO2 √ 1.5-23 мас.%) с различными концентрациями Al2O3 и MgO (2.5-9.5 и 1-4.6 мас.%,
соответственно). Концентрации остальных компонентов варьируют незначительно
(табл.1). В целом мегакристаллы имеют однородный химический состав, за
исключением нескольких магнетитов из
трубки Тергешская. В краевой
зоне (шириной до 250 мкм) этих образцов
отмечается резкое повышение концентраций TiO2 (от 2.8 до 14.5 мас.%).
В Красноозерской трубке выявлены несколько мегакристаллов
титаномагнетита, в которых присутствуют ламели ильменита (TiO2 √ 49.9-52.8 мас.%.). Температуры распада, оцененные с
помощью программы QUILF (Andersen et al., 1993) составляют интервал 750-905°С. В магнетитах из трубок Тергешская и
Красноозерская обнаружены кристаллические включения апатита размером до
Таблица 1. Химический состав (мас.%) мегакристаллов магнетита из трубок взрыва Северо-Минусинской впадины.
|
Трубка |
Красноозер-ская |
Беле |
Тергешская |
Конгаровская |
Бараджульская |
||||||
|
Обр. |
Kz-524 |
Bele-520 |
Тш-М9 |
Kg-503 |
Bg-500 |
||||||
|
ц |
к |
ц |
к |
ц |
к |
* |
ц |
к |
ц |
к |
|
|
TiO2 |
12.24 |
15.15 |
3.82 |
3.97 |
2.80 |
14.38 |
7.98 |
11.39 |
14.90 |
1.51 |
4.91 |
|
Cr2O3 |
0.00 |
0.08 |
0.01 |
0.01 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.02 |
0.01 |
0.06 |
0.07 |
|
V2O3 |
0.22 |
0.33 |
0.08 |
0.08 |
0.06 |
0.36 |
0.15 |
0.20 |
0.31 |
0.15 |
0.17 |
|
Al2O3 |
5.47 |
6.52 |
2.79 |
2.87 |
2.61 |
5.35 |
7.72 |
4.73 |
6.41 |
8.74 |
9.53 |
|
Fe2O3 |
40.39 |
34.48 |
59.13 |
58.97 |
61.37 |
35.97 |
44.38 |
42.47 |
34.90 |
57.74 |
50.27 |
|
FeO |
40.13 |
38.73 |
33.16 |
32.07 |
31.93 |
41.35 |
35.50 |
39.40 |
38.23 |
28.50 |
30.97 |
|
MnO |
0.39 |
0.49 |
0.49 |
0.36 |
0.35 |
0.54 |
0.46 |
0.46 |
0.56 |
0.40 |
0.33 |
|
MgO |
2.00 |
4.62 |
1.00 |
1.83 |
1.23 |
2.26 |
2.14 |
1.76 |
4.62 |
3.36 |
3.87 |
|
NiO |
0.06 |
0.09 |
0.05 |
0.04 |
0.05 |
0.07 |
0.06 |
0.04 |
0.14 |
0.08 |
0.10 |
|
Сумма |
100.90 |
100.49 |
100.53 |
100.19 |
100.40 |
100.28 |
98.38 |
100.46 |
100.07 |
100.53 |
100.21 |
* - магнетит из кристаллического включения апатита
Помимо
кристаллических включений апатита мегакристаллы магнетита трубки Красноозерская
также содержат вторичные включения силикатного расплава и отдельные сульфидные
глобулы, располагающиеся цепочками. В некоторых случаях эти цепочки выявляют
связь с вмещающей мегакристаллы основной массой базанитов. Размер включений
варьирует от 5 до 30 мкм. Форма включений округлая, овальная, изредка
вытянутая. Включения силикатного расплава полностью раскристаллизованные, их
фазовый состав: дочерние фазы ╠
сульфидная глобула ╠ газовый пузырек.
Рис.1 Включения расплава в мегакристалле магнетита из трубки Красноозерская. Фотографии включений сделаны во вторичных электронах на сканирующем микроскопе JSM-6380la. g √ газ, Cpx √ клинопироксен, Apt √ апатит, KFsp √ калиевый полевой шпат, Ne √ нефелин, Sp √ шпинель, Sulf √ сульфид. Образец Kz-524.
Дочерние
фазы, в основном, представлены клинопироксеном, нефелином апатитом и
калишпатом. На сканирующем микроскопе в качестве редких дочерних фаз в
расплавных включениях также были выявлены оливин и шпинель (рис.1). Сульфиды из
силикатных расплавных включений в магнетите имеют Fe-Cu-Ni состав. Одиночные сульфидные глобулы
в мегакристаллах магнетита состоят, в основном, из халькопирита.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (гранты ╧
06-05-65015, 08-05-00134), СО РАН (интеграционный проект 6.15), а также Фонда
содействия отечественной науке.
Литература
Andersen D.J., Lindsley D.H.,
Davidson P.M. QUILF: A paskal program to assess equlibria
among Fe-Mg-Mn-Ti oxides, pyroxenes, olivine and quartz // Computers and
Geosciences. 1993. Vol. 19. No. 9. P. 1333-1350.