Основные породы Салминского массива гранитов-рапакиви (Северное Приладожье) и их рудная специализация

Выводы
При визуальном описании кернового материала отмечается пятнистое, незакономерное распределение темноцветных минералов, выражающееся в изменении цвета породы. В габброидах фиксируются неправильной формы включения фельзических горных пород, определяемых как граниты, монцониты. Таким образом, визуальное описание кернового материала не даёт возможности отметить какие-либо закономерные изменения горных пород по скважине.
По результатам петрографического описания сделаны сводные колонки для 3-ёх скважин. Изучались разнообразные признаки: соотношения темноцветных минералов к лейкократовым, номер плагиоклаза, структурно-текстурные особенности, рудная минерализация и др. Главным мафическим минералом является пироксен (преимущественно ортогональный), а среди светлоокрашенных - плагиоклаз. Установлено, что средний номер плагиоклаза зависит от типа породы, в которой он наблюдается. Для анортозита фиксируется более основный лабрадор (номер 54-60), в то время как для габбронорита средние содержание находятся в диапазоне 50-56. Для сиеногранитов, гранитов и подобных пород характерен более кислый плагиоклаз (30-32).
По полученным колонкам хорошо видно, что для двух скважин фиксируется смена снизу-вверх габброноритов на анортозиты фиксируемая в постепенном увеличении количества пироксенов. Для 3-ей колонки верхняя часть, вероятно, денудирована и не представлена. В пределах самих скважин распределение горных пород неравномерное и пятнистое: преобладают габбронориты (цветовой индекс варьирует в среднем от 10 до 40), местами фиксируются норит, анортозит, пироксенит, а также включения средних и кислых пород. Наличие плагиоклазовых зёрен различного размера может указывать на полибарическую кристаллизацию (Митрохин и др., 2008), которая, вероятно, и привела к наблюдаемым вариациям составов. По зафиксированным параметрам горных пород выявить какие-то определённые закономерности не удаётся.
Контакт между габброидами и гранитоидами, наблюдаемыми в скважинах, резкий, часто неровный, наблюдаются зоны закалки в габброноритах. Вероятно, это связано с захватом материала в результате внедрения основных магм, а не фракционной кристаллизацией гранитоидов из остаточного расплава, как это фиксируют для монцодиоритов массива Ахвенисто (Alviola et al., 1999). Всё это также может быть свидетельством многофазной кристаллизации Салминского плутона.
С использованием микрозонда для одной скважины подробно изучен химических состав отдельных минералов: пироксенов, плагиоклаза, ильменита. Изучение ильменита показывают полностью однородное его строение по разрезу. Хорошо фиксируется закономерное повышение средней магнезиальности клинопироксена (рис. 25) с ростом от 0.61 до 0.7. Для ортопироксена эта зависимость не такая ясная: магнезиальность то растёт, то падает. Незакономерно также меняется номер плагиоклаза. Полученных таким образом данных недостаточно, чтобы однозначно ответить, имеются ли признаки расслоенности у изучаемого комплекса. Однако, по магнезиальности в ортопироксене можно предположить наличие скрытой расслоенности на глубине примерно 120-140, 140-180 для 1-ой из скважин. Вероятно, необходимо более детальное опробование, либо бурение более глубинных частей массива для дальнейшего его изучения.
Изучение рудной ассоциации указывает на раннюю их кристаллизацию по сравнению с силикатами (ещё ранее ильменита сформировался апатит). Преобладающим рудным минералом является чистый ильменит (ламели гематита и магнетита не наблюдаются ни в поляризационном микроскопе, ни в электронном), в меньшей степени наблюдаются сульфиды. Для этих минералов характерны типичные кумулусные структуры. Форма кристаллов ильменита по большей части имеет овальные, скруглённые очертания, по разрезу распределено неравномерно, хотя в той или иной степени, ильменит фиксируется практически во всех наблюдаемых образцах. Иногда наблюдаются включения силикатов в ильмените, а на границе некоторых зёрен фиксируются каймы циркона и бадделеита, что также характеризует процессы кристаллизации в магматической камере. Есть несколько предпосылок обогащения расплава Ti и Fe (Charlier et al., 2015): сегрегация магмы на несмешивающиеся части, одна из которых обогащена Fe-Ti-(P); фракционная кристаллизация вместе с выпадением оксидов (возможно, сопровождающийся всплыванием плагиоклаза); смешение магм; полибарическая кристаллизация; и твердофазная ремобилизация. Эти процессы могут протекать одновременно, в любом случае приводя к концентрации ильменита ± магнетита ± апатита. Наиболее вероятной причиной для наблюдаемых пород является фракционная кристаллизация магмы, источник которой - контаминированное земной корой мантийное вещество. Существует большое число факторов, контролирующих кристаллизацию конкретных фаз (активность O2, влияние PO4, давление, температура и т.д.). Для Салмин- ского плутона совокупность этих факторов привела к формированию небольшого количества апатита и преобладанию чистого ильменита, а также наличию небольшого количества сульфидов. Общее распределение рудных минералов по скважине, а также взаимоотношения между оксидными и сульфидными фазами остаются пока до конца не решёнными: их содержание то растёт, то падает. И хотя есть образцы, где резко возрастает количество рудных минералов, или где преобладают сульфиды, но они единичны и не приурочены к определённому типу пород. Для однозначного ответа на этот вопрос требуется более детальное опробование наиболее богатых участков.
Проведённая корреляция Спирмена по большому количеству признаков затрагивает по существу анализ различных типов горных пород и вторичных преобразований. Фиксируемые признаки указывают чаще не на первичные магматические взаимоотношения, а на преобразования образцов: отмеченные закономерности не связаны с глубиной, приурочены к различным типам горных пород, а также вариациям содержания в них минералов (преимущественно пироксена и плагиоклаза, во вторую очередь затрагивая рудных компоненты).
По результатам XRF определения порошковых проб можно выделить ряд некоторых закономерностей, но большая часть всё же имеет некую нелинейность или такая закономерность вовсе отсутствует. Ti, Mn и Fe имеют хорошую корреляцию, поскольку входят в один и тот же минерал (ильменит), однако само распределение ильменита по скважине незакономерно (или она не выявлена). Также незакономерно распределение сульфидов по скважине. Магнезиальность породы даёт хороший тренд, когда снизу-вверх она сначала уменьшается, а затем возрастает. В итоге, по построенным графикам сказать достоверно о том, что имеются признаки расслоенности не удаётся. Вероятно, необходимо более детальное опробование, а в случае с рудными - отбор образцов из зон наибольшего обогащения.
Таким образом, становление основных пород Салминского массива гранитов рапа- киви связано с фракционной кристаллизацией в магматической камере, для них не характерны типичные расслоенные взаимоотношения как это наблюдается в таких комплексах, как Бушвельд, Мончегорск и др. Для гранитов рапакиви юз Финляндии и южной Гренландии в их краевых частях, а также на контакте между разными типами гранитов иногда наблюдаются ритмично расслоенные серии мощностью каждой около 10-20 см. Они имеют резкий нижний контакт с постепенным увеличением фельзических минералов от к кровле. Наблюдаемые процессы интерпретируются как гравитационная концентрация мафических минералов в результате конвективных течений в кровельных частях гранитных магматических камер. И хотя мы не наблюдаем явной расслоенности в наших образцах, по некоторым закономерностям (например, по магнезиальности ортопироксена) можно предполагать участки скрытой расслоенности. Вероятно, наблюдаемые в наших образцах вариации состава могут быть связаны с полифазной и полибарической кристаллизацией комплекса, вероятно, осложнёнными циркулирующими в магматических камерах потоках.


Купить