Группа нефелиновых сиенитов —фонолитов

На долю горных пород группы нефелиновых сиенитов — фоно-литов приходится около 1 % от всех магматических пород. В со­ставе группы известны представители интрузивной и эффузивной фаций, причем первые преобладают.

Химический состав пород характеризуется высоким содержа­нием алюминия А1₂0₃ 20—22% и щелочей Na₂0 + K20 13—16%, лри существенном преобладании Na над К, и пониженным коли­чеством кремнезема S1O2 50—60%. Количества железа и каль­ция колеблются в значительных пределах: FeO + Fe₂03 2,5—10%, СаО 0,5—6%. Примечательно повышенное содержание летучих компонентов и редких элементов (Р, F, Cl, Ti, Zr, Та, Nb и др)

Недосыщенность пород кремнеземом приводит к образованию фельдшпатидов, а избыток щелочей вызывает появление щелоч­ных фемических минералов.

Нефелиновые сиениты — фонолиты геологически и петрографи­чески тесно связаны с серией щелочных пород из группы сиени­тов— трахитов, щелочных гранитов и щелочных габброидов— ба-зальтоидов.

Интрузивные породы

Нефелиновые сиениты представляют собой породы с весьма неустойчивыми количественными соотношениями главных породо­образующих минералов и разнообразием структурно-текстурных особенностей. Указанное привело к выделению многочисленных разновидностей, получивших особые названия, обычно соответст­вующие названию того района, где эта порода была впервые опи­сана, например: в Хибинах — хибиниты, близ г. Мариуполя (ны­не г. Жданов)—мариуполиты, в районе Миаса — миаскиты и т. д. Характеристика всех этих разновидностей в задачу краткого кур­са не входит.

Нефелиновые сиениты — породы серого или светло-серого цве­та, часто с зеленоватым или розоватым оттенком, средне- или крупнозернистой структуры, с массивной или трахитоидной тек­стурой. Последняя обусловлена более или менее параллельным расположением кристаллов полевого шпата. Нефелиновый сиенит состоит из щелочных полевых шпатов 65—70%, нефелина около 20%, цветных минералов 10—15%. С уменьшением роли полевых шпатов нефелиновые сиениты постепенно переходят в бесполево­шпатовые породы, лейкократовая часть которых сложена целиком нефелином (эти породы будут рассмотрены в составе группы щелочных габброидов).

Полевые шпаты нефелиновых сиенитов представлены обычно ынкроклин-пертитом или ортоклаз-пертитом с обильными врост-ками альбита. Нередко присутствуют удлиненные таблитчатые кристаллы очень свежего позднего эпимагматического альбита. Нефелин образует идиоморфные кристаллы или неправильные зерна, иногда по периферии замещенные канкринитом или сода­литом. Наиболее типичным фемическим минералом нефелиновых сиенитов является эгирин, образующий длиннопризматические или неправильные кристаллы, а также мелкие тонкоигольчатые вклю­чения в нефелине. В отдельных разновидностях нефелиновых сие­нитов встречаются эгирин-авгит, арфведсонит или лепидомелан. Акцессорные минералы разнообразны и обильны, что очень ха­рактерно для всех пород рассматриваемой группы. Наиболее вы­сокие концентрации образуют сфен, апатит и циркон. Интересной особенностью некоторых разновидностей нефелиновых сиенитов является присутствие в их составе магматического кальцита в ко­личестве до 4—5%, а также появление, иногда в значительных

количествах, титано-цирконо-силикатов (лампрофиллита, астро-филлита, эвдиалита, эвколита и др.).

Структура нефелиновых сиенитов преимущественно гипидио-морфнозернистая с переменным идиоморфизмом салических и фс-мических минералов. В случае резко выраженного идиоморфизма нефелина и полевых шпатов относительно цветных минералов развивается агпаитовая структура.

Условия залегания и образования. Нефелиновые породы зале­гают в виде лополитов, лакколитов, штоков, как правило, неболь­шого размера, лишь в отдельных случаях площадь выхода их до­стигает нескольких сотен квадратных километров. Иногда нефе-линсодержащие породы встречаются в краевых фациях сиенито­вых и гранитных интрузивов.

Для нефелиновых пород наиболее характерны платформенные условия формирования, реже области завершенной складчатости, представляющие собой конечный этап превращения геосинклинали в платформу. Структурами, контролирующими положение отдель­ных массивов, являются, как правило, глубинные разломы.

На платформах нефелиновые сиениты ассоциируют с ультра-ссновными породами и щелочными габброидами, часто образуя сложные псевдостратифицированные плутоны. В качестве примера можно назвать наиболее крупный из известных Хибинский плу-тон, площадь выхода которого занимает более 1300 км². На рис. 88 видно концентрически-зональное строение этого плутона, отдель­ные зоны которого сложены нефелиновыми породами различного состава.

В зонах завершенной складчатости нефелиновые сиениты об­разуются преимущественно в составе краевых фаций гранитных и сиенитовых массивов в тесной ассоциации с карбонатными по­родами или в виде небольших самостоятельных интрузивов, за­легающих среди карбонатных осадков.

Нефелиновые сиениты в количественном отношении, как было отмечено выше, играют резко подчиненную роль, но распростра­нены они довольно широко, встречаясь во многих районах мира. В Советском Союзе имеется несколько провинций развития ще­лочных пород, среди которых наибольшей известностью поль­зуется Кольский полуостров с массивами Хибинским, Ловозерским и др., Ильменские горы на Урале, щелочные интрузивы близ г. Жданова в Приазовье, на юго-востоке Тувы и др. За рубежом нефелиновые сиениты описаны из многих районов Норвегии, Грен­ландии, Бразилии, Южной Африки.

По вопросу о генезисе нефелинсодержащих пород существует несколько точек зрения. Наиболее широкое признание получили ассимиляционная и дифференциационная гипотезы. Ассимиляци­онная гипотеза была впервые предложена Р. Дэли и далее раз­вивалась многими авторами, в числе которых следует назвать С. Шэнда, Д. С. Белянкина, Е. А. Кузнецова. Согласно представ­лениям этих ученых, щелочные нефелиновые породы образовались

в процессе глубинной ассимиляции карбонатных пород кислой или основной магмой, что приводило к десиликации магмы и кри­сталлизации фельдшпатоидов вместо полевых шпатов. В соответ­ствии с дифференциационной гипотезой щелочные породы пред­ставляют собой конечный продукт магматической или кристалли­зационной дифференциации основной или щелочно-ультраосновной магмы, которая происходила в условиях, благоприятствовавших

Рис. 88. Схематическая геологическая карта Хибинского плутоиа (по Н. А. Ели­сееву. Ю. А. Кузнецов, 1964).

1 — четвертичные отложения; 2 —молодые жильные породы; 3 — мелкозернистые слюдяно-эгирин-роговообмаиковые сиениты; 4 — среднезернистые эгирииовые нефелиновые сиениты; 5 — трахитоидные фойяиты; 6 — массивные фойяиты; 7 — ийолит-уртиты, малиньиты, луяв-риты; & ■— пойкилитовые нефелиновые сиениты; 9 — щелочные сиенито-порфиры; 10 — трахи­тоидные нефелиновые сиениты; 11 — массивные нефелиновые сиениты; 12 — щелочные не­фелиновые сиениты; 13 — вмещающие породы

отделению щелочей из расплава и накоплению летучих компо­нентов в очагах магмообразования. В результате в верхних гори­зонтах литосферы по глубинным разломам поступали отдельные порции магматического расплава различного состава, которые и формировали сложные кольцевые или слоистые интрузивы типа Хибинского или Ловозерского.

Жильные породы

Среди асхистсвых жильных пород, генетически связанных с массивами нефелиновых сиенитов, наиболее распространенными являются микросиениты или иначе — тингуаиты и нефелин-сиени­товые порфиры.

Тингуаиты — породы обычно афанитовые, состоящие из нефе­лина, натриево-калиевого полевого шпата, эгирина, арфведсонита.

Нефелин-сиенитовые порфиры отличаются от тингуаитов только полнокристаллически-порфировои структурой. Во вкрапленниках нефелин-сиенитовых порфиров встречаются ортоклаз, иногда са­нидин, нефелин, основная масса состоит из эгирин-авгита, щелоч­ного амфибола и полевых шпатов.

Из диасхистовых пород следует назвать нефелин-сиенитовые пегматиты, важной особенностью которых является наличие в их составе минералов тантала, ниобия, редких земель и титано-цир-коно-силикатов: пирохлора, эвдиалита, астрофиллита и др.

Эффузивные породы

Кайнотипные эффузивные аналоги нефелиновых сиенитов пред­ставлены фонолитами, породами светло-серого или зеленоватого цвета, с характерными для них вкрапленниками санидина и нефелина, иногда диопсида, эгирина и щелочного амфибола. Основная массса фонолитов состоит в основном из тех же мине­ралов, что и нефелиновые сиениты, но с повышенным содержанием акцессорных минералов.

В лейцитовых фонолитах во вкрапленниках выделяется лей­цит. Нефелин в этом случае присутствует только в основной массе. Измененные фонолиты называются фонолитовыми порфи­рами.

Условия залегания и образования. Эффузивные аналоги нефе­линовых сиенитов образуют небольшие потоки, купола и дайки, приуроченные к глубинным разломам в земной коре. Лейцитовые фонолиты формируются в особых геологических условиях — в об­ластях опускания на внутренней стороне дугообразных горных сооружений.

Полезные ископаемые. С комплексом нефелинсодержащих по­род связаны апатитовые руды, одно из месторождений которых мирового значения приурочено к Хибинскому массиву. Иногда с этим же комплексом ассоциируют ценные месторождения графи­та (Ботогольский голец в Восточной Сибири), титаномагнетитовые руды и промышленные месторождения редких элементов. Послед­ние концентрируются в нефелин-сиенитовых пегматитах. Породы, содержащие в большом количестве нефелин и лейцит, исполь­зуются в качестве сырья для получения алюминия, в стекольном производстве и керамической промышленности.