пятница, 18 января 2013 г.

История одной породы

Нашёл у себя описание шлифа, сделанное в рамках слушания курса "Генетическая минералогия" профессора Э.М. Спиридонова. Мне кажется, оно может оказаться полезным хотя бы как пример схемы минералообразования, которых, к сожалению, весьма мало...


Шлиф вулканитов из Кырджали, Родопы (Болгария). Образец представляет собой гидротермальную жилу в вулканитах. Структура описания: (1) описание вулканической породы, (2) описание изменений в вулканитах, (3) описание жильной минерализации, (4) выводы об образовании (таблица).


Вулканическая порода

Общая характеристика. Порода базальтового состава (набор вкрапленников - клинопироксен, ортопироксен, плагиоклаз лабрадорового состава; в основной массе клинопироксен и плагиоклаз) разбита на отдельные угловатые блоки в 1-10 мм в поперечнике, что позволяет предполагать, что это пирокластическая порода (лавобрекчия). Структура порфировая, текстура однородная. Количество вкрапленников - до 15-20%. Основная масса мелкозернистая, стекло, по-видимому, основного состава частично изменено.  

Описания минералов. Ортопироксен образует зёрна трёх типов. Зёрна первого типа изометричные и слабоудлинённые призматических очертаний, длина их достигает 0.6 мм. Зональности в них не обнаруживается. Иногда они сохраняют идиоморфные очертания, однако ксеноморфные, что интерпретируется как начало растворения. Иногда у краевых зёрен находятся мелкие вростки титаномагнетита, клинопироксена и плагиоклаза. Зёрна второго типа в целом аналогичны зёрнам первого типа - также не имеют зональности и находятся в срастаниях с вкрапленниками клинопироксена, плагиоклаза и титаномагнетита. В таком случае наблюдается как идиоморфизм относительно прочих фаз, так и поверхности совместного роста. Следов растворения обычно не несут. Ортопироксен третьего типа образует небольшие вкрапленники (до 0.2 мм) с чётко выраженной зональностью с хорошо выраженными призматическими очертаниями. В настоящее время они замещены селадонитом и хлоритом (в резко подчинённом количестве), которые обычно сохраняют оптическую ориентировку исходного минерала (при замещении волокнистыми агрегатами подобная ориентировка нарушается). Клинопироксен образует зёрна трёх типов. Первый тип представлен слабоудлинёнными незональными зёрнами длиной до 1 мм, которые содержат включения плагиоклаза и ортопироксена, а также расплавные включения. Обычно эти зёрна имеют чётко выраженные кристаллографические очертания; c плагиоклазом и рудным минералом обычно наблюдается граница совместного роста, с ортопироксеном - как совместного роста, так и ксеноморфная. Зёрна второго типа обычно имеют размер до 0.3 мм и отличаются слабо выраженной зональностью, кристаллографические очертания обычно проявлены плохо, срастания редки. Зёрна третьего типа - микролиты основной массы имеют размер до 0.01 мм и встречаются относительно редко. Плагиоклаз образует три типа зёрен. Зёрна первого типа имеют призматический габитус и отношение сторон до 1:1:4 при длине до 1 мм. Двойникование проявлено слабо, зональность практически отсутствует. Граница их обычно ксеноморфна, зёрна сильно растворены с образованием каналов по всему объёму. Срастаний они не образуют. Зёрна второго типа также имеют призматический габитус, длина их достигает 0.3 мм. В них наблюдается прямая зональность. Они образуют как отдельные вкрапленники, так и срастания с клинопироксеном (поверхности совместного роста) и ортопироксеном (ксеноморфные границы). Микролиты основной массы отностятся к третьему типу. Для них типично отношение сторон порядка 1:1:6 и длина около 0.05 мм. Титаномагнетит вкрапленников обычно образует идиоморфные кубические кристаллы с ребром до 0.15 мм. Встречается он как в виде отдельных зёрен в основной массе, так и в гломеропорфировых срастаниях, где обычно его идиоморфизм нарушается. В основной массе титаномагнетит образует кубические зёрна размером до 0.01 мм. 

 Гломеропорфировый сросток двух пироксенов, плагиоклаза и титаномагнетита, сформировавшийся на стадии совместного их роста. 
Видно, что ромбопироксен замещается хлоритом и селадонитом.
 Видны два незональные вкрапленника плагиоклаза со следами растворения. 
В центре снимка находится зерно селадонитизированного ромбопироксена.
 Зональные микролиты плагиоклаза и селадонитизированного ромбопироксена.

Количественные соотношения фаз. Во вкрапленниках половина приходится на плагиоклаз, остальное делится поровну между двумя пироксенами (10, 5 и 5 % объёма породы соответственно; на титаномагнетит приходятся только единичные зёрна (1-2%). В основной массе до 40% микролитов плагиоклаза, клинопироксен и магнетит в подчинённых количествах в сумме составляя до 5%. На стекло (частично изменённое) приходится более 55%.

Вторичные изменения проявлены относительно слабо. Помимо описанного замещения ортопироксена слегка изменена основная масса, что выражается в её зеленоватом оттенке (хлоритизация и селадонитизация, рис. 1). Кроме того, края рудного минерала слегка окислены (развивается гётит).

Эпигенетическая минерализация (гидротермальная и гипергенная).

Жильная минерализация обладает чётко выраженной зональностью от краёв к центру, что позволяет практически однозначно установить последовательность минералообразования (рис. 10, 11). 

По трещинам в фрагментах вулканической породы, а также около поверхности развивается пумпеллиит, образуя небольшие волокнистые и пластинчатые зёрна. На поверхности обломков вулканитов местами нарастают корки, из которых растут друзы из апатита (?) - призматические кристаллы длиной до 0.1 мм и отношением сторон до 1:1:6. По-видимому, это образование является следствием сочетания геометрического отбора при общем уменьшении скорости кристаллизации. В это же время по объёму вулканита и в полостях развивается тонковолокнистый хлорит. По-видимому, местами пумпеллиит образует сферолитовые нарастания на апатите. В трещинах и на поверхности сферолитов также отмечаются иногда прожилки, выполненные гётитом, образующим как тонкозернистые выделения, так и волокнистые агрегаты. По-видимому, на этом этапе кристаллизовался также тонкозернистый пирит, который впоследствии окислился. 

Селадонит нарастает либо на вышеописанные кристаллические агрегаты полостей, либо непосредственно на вулканическую породу. На поверхности породы он образует параллельно-шестоватые агрегаты игольчатых кристаллов (толщина корочек до 0.05 мм); также в полостяз наблюдаются многочисленные гелектиты, удаляющиеся на расстояния до 3-4 мм от подложки. Толщина отдельных трубочек редко достигает 0.1 мм. Нет никаких оснований считать, что замещение магматического ортопироксена селадонитом шло в отличный момент времени (рис. 4, 7).

Хлорит-селадонитовый почковидный агрегат, нарастающий на изменённую породу. Пространство полости выполнено бесцветным халцедоном.
 Хлорит-селадонитовый агрегат (гелектиты), обросшие клиноптилолитом. 
Полость выполнена халцедоном с звёздчатыми агрегатами морденита.

На селадоните растёт клиноптилолит, образующий агрегаты свободного роста. Призматические бесцветные кристаллы достигают длины в 0.1 мм при отношении сторон до 1:1:3. С торцов кристаллы слегка растворены, в то время как боковые стороны сохраняют правильные кристаллографические формы.

Непосредственно на клиноптилолите нарастают сферолиты халцедона со следами геометрического отбора. Радиус сферолитов составляет около 0.1 мм.

Остальной объём полостей заполнен сферолитами халцедона и игольчатыми кристаллами морденита. Морденит имеет резко подчинённое количество, он образует радиальные срастания игольчатых кристаллов, которые не "протыкают" описанную выше корку халцедона, но при этом идиоморфны относительно халцедона полости. Длина этих иголок достигает нескольких миллиметров. 

 Агрегат игольчатых кристаллов морденита в халцедоновом матриксе.
 Призматические кристаллы клиноптилолита; на торцах видны следы растворения. Они окружают сферолитовый агрегат морденита, идиоморфный относительно халцедонового матрикса и ксеноморфный (упирающийся) в клиноптилолит.

Халцедон полости колеблется по размеру от мельчайших сферолитиков до сферолитов размером в первые десятые доли миллиметра. По-видимому, есть некоторая зональность по размеру от стенки полости к противоположной её стенке, на основании чего можно предположить, что в начале кристаллизация шла в спокойных условиях и относительно крупные сферолиты оседали на дно полости. Затем условиях поменялись достаточно резко, что привело к быстрой раскристаллизации сферолитов по всему объёму. В верхней части полости наблюдается несколько агрегатов зёрен кварца, которые заполняют полости, ограниченные относительно крупными сферолитам халцедона. Можно предположить (но не утверждать), что это остатки каналов, по которым тёк гидротермальный раствор.

Жеода, выполненная халцедоновыми сферолитами с поверхностью свободного роста. 
Жеода выполнена зёрнами кварца.
Хорошо видны две генерации халцедона: ранняя, образующая корку из относительно крупных сферолитов на клинопилолите, и поздняя, выполняющая основной объём полости.

В центре жилы развивается агрегат метакристаллов кварца (рис. 12). Зёрна имеют неправильную форму. Хорошо видны "усы" агрегата, вдающиеся в сферолитовый агрегат. Размер метакристаллов в целом увеличивается к краям агрегата от его края. 

Агрегат метакристаллов кварца, растущих по трещинам в халцедоновой матрице.

Общая зональность жилы:

Описание жилы в целом снизу вверх (от края к центру): вулканит, хлорит-селадонитовая зона, обрастающая клиноптилолитом. Остальной объём полости заполнен бесцветным халцедоном с иголками морденита. Видны поздние просечки, выполненные, предположительно, натролитом.
Описание жилы снизу вверх: на подложке вмещающей породы нарастает пумпеллиит, на котором видны друзы призматического минерала (апатита?). Этот агрегат обрастает селадонитом и хлоритом (сферолитовые образования и гелектиты). Полость выполнена халцедоном и кварцем. Гётит, по-видимому,  поздний и образовывался по раннему пириту.

И схема минералообразования:

1 комментарий: