О щелочных полевых шпатах в сиенитоидах Кондомского комплекса и температуре их кристаллизации

ИЗВЕСТИЯ ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ _ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА им. С. М. КИРОВА__

Том 289 1976

О ЩЕЛОЧНЫХ ПОЛЕВЫХ ШПАТАХ В СИЕНИТОИДАХ КОНДОМСКОГО КОМПЛЕКСА И ТЕМПЕРАТУРЕ ИХ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ

Г. м. ИВАНОВА

Щелочные калинатровые полевые шпаты являются главными породообразующими минералами всех пород сиенитовой серии Кондом-ского магматического комплекса. Поэтому выяснение их состава имеет важное значение при рассмотрении генезиса щелочных пород, тем более, что они отражают условия охлаждения и геологические особенности формирования интрузии. В связи с этим даем краткую сводную характеристику щелочным полевым шпатам по проведенным нами исследованиям.

Оптические константы, приведенные в табл. 1, указывают на довольно выдержанное постоянство и сходство оптических свойств щелочных полевых шпатов различных сиенитов независимо от их состава и места нахождения в пределах района. Так, угол 2 V находится в пределах от —72° до —(80—82°). Содержание альбитовой молекулы в кали-шпате по оптическим данным, как правило, колеблется от 23 до 26—27%. Определения минералов федоровским методом показали, что в сиенито-идах чаще всего присутствуют микроклины и реже — ортоклазы.

Для более точной диагностики минералов было выполнено три полных силикатных анализа (по возможности тщательно отобранных) калинатровых полевых шпатов из щелочных сиенитов Таштагольского, Кочуринского и Таензинского массивов (табл. 2). Полученные содержания компонентов в весовых процентах были пересчитаны в молекулярные количества, а затем на состав калишпата. Получившиеся результаты свидетельствуют о содержании в них 15; 23,3 и 26% альбитовой молекулы.

Остальные химические анализы пришлись на долю пертитов и в разной степени альбитизированных калишпатов, в результате чего анализы проб 410, 064а, 065, 1 показали в своем составе смесь минералов ортоклаза и альбита (табл.3).

Кроме того, завышенное содержание натрового и кальциевого компонентов в химических анализах калинатровых полевых шпатов, приведенные в табл. 3, связано, видимо, с присутствием еще в ряде случаев плагиоклаза №№ 14—30, от которого не всегда удается избавиться при отборке мономинеральной фракции. Повышенное содержание здесь натрового компонента связано, видимо, прежде всего с интенсивно прошедшей в сиепитоидах альбитизацией, что крайне затрудняло отбор проб.

Смесимость КА151308 и ЫаА151308, образующая твердые раство-

Таблица 1

Оптические свойства щелочных полевых шпатов в сиенитоидах Кондомского габбро-сиенитового комплекса

№ п. п. № образ* ца Наименование массива Разновидность сиенитов 2¥° Координаты полюса спайности

Ыт Ыр

1 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10

1 565 Кочуринский Известково-щелочной сиенит Пл. спайн. X [001] 74

бескварцевый 1,527 1,521 —82° 88 20 [001]

2 574 » Щелочной сиенит бескварце- Пл. спайн. 76

вый 1,527 1,521 —82° 82 16

3 056а » Монцонит 1,526 1,521 —80 — — —

4 066 » Известково-щелочной рогово-

обманковый сиенит 1,527 1,522 — 75 — — —

5 065 » Щелочной роговообманковый

сиенит 1,527 1,521 —80° — — —

6 999 Таштагольский Известково-щелочной кварце- Пл. спайн. по [001] 84

вый сиенит — — —80 67 12

7 805 » Щелочной сиенит 1,527 1,522 — 76

8 672 » Щелочной сиенит - порфир, Пл. спайн. X [111] 65

кварцсодержащий 1,526 1,521 —79 56 42 [001]

9 361 » Сиенит-порфир щелочной Пл. спайн. X 66

бескварцевый — —• —82 81 26 [1Н]

10 920 Таштагольский Сиенит-порфир известково- Пл. спайн. по

424 щелочной бескварцевый 1,526 1,521 —86° 76 50 [001] 42

11 » Известково-щелочной сиенит- Пл. спайн. _1_ 16 74

порфир бескварцевый — — — 80 88

12 1015 » Известково-щелочной микро- [001]

сиенит-порфир кварцсодержа- 1,522 —62 Пл. спайн. по 68

щий 1,527 88 20

13 425 » Известково-щелочной сиенит- Пл. спайн. [ООП

порфир бескварцевый 1,526 1,521 —80 78 18 [001] 80

14 2Т—4 » Щелочной сиемит-яторфир бес- Пл. спайн. 12 66

кварцевый — — —80 78 [ПО]

Пл. спайн. 34

15 1345 Шалымский Щелочной сиенит кварцевый — — —80 57 82

1 2 3 4

16 1476 Таензинский Известково-щелочной квар

цевый роговообманковый сиенит

17 1455 » Известково-щелочной кварце-

вый сиенит

18 15 Шалымский Щелочной кварцевый сиенит

19 34—1 Шерегешевский Щелочной (роговообманковый

сиенит

20 2144 » Щелочной кварцевый сиенит

Продолжение табл. 1

5 6 7 1 8 9 10

Пл. спайн. _1_ [110]

1,527 1,521 —82 59 84 35

1,527 1,522 —83 э _

1,526 1,521 —83 — — —

Пл. спайн. ло [0011

1,526 1,521 — 76 87 20 66

1,526 1.521 — 79°

Химический состав щелочных полевых шпатов в сиенитоидах Кондомского габбро-сиенитового комплекса

Проба 1036 Проба 1389 Проба 066

К*П\! ПЛИ РМ ТМ содержание содержание содержание содержание содержа- содержание

в вес. в молеку- в вес. в молеку- ние в в молеку-

процент. лярн. колич. процент. лярн. колич. вес. лярн. колич.

процент.

5102 62,83 1046,30 61,84 1029,80 65,24 1086,40

А120З 16,00 152,00 17,57 172,70 17,80 175,00

РеО 2,9 41,8 не опр. — 2,00 28,00

Ре203 0,5 3,00 » — 0,3 2,00

ТЮ2 0,09 0,90 0,17 2,4 0,09 0,9

СаО 1,34 23,8 0,70 13,0 0,50 9,0

М^О 0,23 5,6 0,95 23,5 0,22 5,4

МпО 0,09 0,9 не опр. сл —

Р2О5 0,048 0,4 0,07 0,7 0,05 0,5

К20 12,20 129,0 8,6 91,0 8,71 92,0

Na20 1,43 23,3 1,95 31,5 2,3 37,0

С02 0,16 — не опр. __ 0,19 —

КПП. 1,61 — 3,78 2,5 —

сумма 99,45 95,63 — 99,87 —

Состав

Привязка

Ог85АЬ]

Таштагольский массив

ОГб7-4АЬ23.зАПд.з

Таензинский массив

Ог71АЬ2бАп3

Кочуринский массив

Таблица 3

Химический состав микропертитов в сиенитоидах Кондомского габбро-сиенитового комплекса

Компоненты Содержание компонентов в весовых процентах

Проба 410 Проба 1 Проба 065 Проба 064-а

Si02 59,81 70,52 62,74 62,40

А1203 17,40 15,25 19,55 19,55

FeO 4,26 1,41 1,63 1,27

Fe203 1,10 0,53 0,70 0,79

ТЮ2 0,21 0,03 0,19 0,04

GaO 2,31 0,54 1,19 1,90

MgO 0,36 0,19 0,22 0,47

МпО 0,10 0,06 0,05 0,09

P205 0,11 0,044 0,055 0,066

K205 8,00 5,32 10,43 7,00

Na20 4,53 4,80 3,95 5,70

ППП. сл. 0,03 сл. 0,03

1,88 0,79 0,95 0,49

Сумма 100,07 99,488 100,76 99,80

Состав: Ог5оАЬ42.8АП7.2 Оао.гАЬбз.зАпб.о 0 Г 5 7.4 АЬ 32.бАПю,0 ОГз8.7 АЬ^8.2 АП13.

Привязка Таштагольский массив Шалымский массив Кочуринский массив

Примечание: проба 410 — из Таштагольского массива, проба 1 — из Шалымского массива, пробы 065,064а — из Кочуринского массива.

Температура кристаллизации некоторых калинатровых полевых шпатов

Fío К. Фогту По Э. Спенсеру

температура, С"С группа пород содержание альбита в ортоклазе, % температура, С содержание альбита в ортоклазе и минеральные разновидности

1000—1050 Эффузивы Около 60 1000—950 40—60%. При медленном охлаждении — лунный камень, ори быстром — ашртоклаз и санидин.

850 Граниты Около 22 950—750 25—40%. Ортоклаз — микро-

¿пертит.

750 Пегмати- Около 27 750—400 10—25%. Многие микроклины.

тьг

350 Алытий- Около 14 400 и ниже 0—15%. Адуляры,

с кие жилы

При меч ание: таблица заимствована из работы О. А. Бога тик об а (1966).

ры и представляющая собой состав калишпатов, зависит, как правило, от температуры и некоторых других условий. Вероятные температуры кристаллизации некоторых щелочных полевых шпатов по К. Фогту и Э. Спенсеру приведены нами в табл. 4.

Если исходить из химического состава калишпатов, то наши образцы, содержащие от 15 до 26% альбитовой молекулы, а по оптическим свойствам—25—27%, альбитовой молекулы, относятся согласно данной таблице к довольно высокотемпературным разновидностям, образовавшимся при температурах 750—950°.

Можно несколько точнее определить температуры кристаллизации проанализированных щелочных шпатов, используя двухполевошпатовый «термометр» Т. Ф. Барта (1962), позднее уточненный И. Д. Рябчиковым

к

0.8 0.7 0.S

0.5

ОЛ 0.35 0.30 0.25

0.10 0.15

0.10

300 700 £00 500 400 300

А "

i \

;V=

\

Рис. 1. Зависимость между температурой и степенью распределения альбита между щелочным полевым шпатом и плагиоклазом (по Барту, 1962). Точки-коэффициенты распределения (К) в сиенитах Кон. домского габбро-сиенитового комплекса

Таблица 5

Содержание щелочей и молекулярные составы некоторых щелочных полевых шпатов (без учета анортнтового компонента) и сосуществующих с ними плагиоклазов из сиенитов Кондомского габбро-сиснитового комплекса

° 5Г

го

е§! сЗ

4 &

О

§£3 й £ °

нц т Й

Характеристика полевого шпата и породы

Ап в

плагиоклазе,

%

Содержание в весов, проц.

N¿120

к2о

в молек. колич. Содержание

ИагО

К20

Состав полевого шпата

К

1389 Таензи-нскяй

410 Таштагольский

065 Кочуринский

064а Кочуринский

Гомогенные зерна калишпата в известко-

во-щелочном сиените 14—17 1,95 8,60 31,5

Микропертит в изве-стково-щелочном сиените 27—30 4,53 8,00 73,3

Микросиенит в рого-вообманковом извест-

ково-щелочном сиените 30 3,95 10,43 63,8

Микрооертит в изве-стково-щелочном сиените 25—30 5,70 7,00 92,0

91,0 Ого? - 4 А Ь23-3 Апд.з 0,27

85,0 ОГ50 0АЬ42 8АП7.2 0,61

110,3 Ог57.4АЬ32.бАп,о.о 0,46

74,0 Ог38 тАЬ48.2АП13.1 0,68

со

(1964). Этот метод основывается на утверждении, что в равновесных минеральных ассоциациях мольные доли альбита в щелочном полевом шпате и сосуществующем с ним плагиоклазе давление и температура минералообразования связаны однозначной зависимостью. Т. Ф. Барт построил график зависимости коэффициента распределения альбита (К) от температуры. Коэффициент (К) равен отношению мольной доли альбита в щелочном полевом шпате к мольной доли альбита в извест-ково-гцелочном нолевом шпате. Ниже, в табл. 5, нами приведены молекулярные составы щелочных полевых шпатов и составы сосуществующих с ними плагиоклазов и высчитан коэффициент распределения альбита (К). Затем значения К были нанесены на диаграмму Т. Ф. Барта (рис. 1). Полученные точки легли в область довольно высоких температур— от 860 до 700°, и только в одном случае— около температуры 540°.

Ввиду отсутствия необходимых экспериментальных данных Т. Ф. Барт при построении диаграммы пренебрег рядом факторов и, в частности, влиянием давления, допустив, что отношение концентраций альбитового компонента в двух полевошпатовых фазах, являющееся функцией температуры, мало зависит от химизма среды.

Позднее И. Д. Рябчиков (1963) произвел обработку ряда экспериментальных данных и с учетом полученных при этом результатов построил соответствующий график зависимости (рис. 2). Наши данные при нанесении на этот график располагаются в основном в области между двумя изотермами, отвечающими температурам 700—600°, и только одна точка падает около температуры 530—540° (рис. 2).

Как отмечали Т. Ф. Барт и И. Д. Рябчиков, полученная на обоих графиках температура—минимально возможная, при которой еще устанавливалось равновесие между сосуществующими полевыми шпатами. В зависимости от ряда факторов, в частности, от скорости охлаждения магмы, размеров минеральных зерен, наличия и состава меж-норового флюида, температура может отклоняться в сторону более низких значений от температуры кристаллизации породы.

Таким образом, из вышеизложенного можно сделать следующие выводы:

Рис. 2. Изотермы распределения альбитового компонента в сосуществующих полевых шпатах (по И. Д. Рябчикову, 1964), N1 — мольная доля альбита в щелочном полевом шпате; N2 — мольная доля альбита в известково-натровом полевом шпате; точки — полевые шпаты из сиенитов Кондомского габбро-сиенитового комплекса

1. Калинатровые полевые шпаты из щелочных и известково-ще-лочных сиенитов изученных массивов Кондомского габбро-сиенитового комплекса характеризуются значительным сходством по своим оптическим и химическим свойствам.

2. Определение температуры кристаллизации щелочных полевых шпатов методом двухполевошпатовой термометрии указывает на довольно высокие температуры кристаллизации сиенитов Кондомского габбро-сиенитового комплекса, а именно: на температуры порядка 860—700°. Относительно более низкие температуры (700—600° и в одном случае—540°) связаны, видимо, с наложением на минералы остаточных постмагматических растворов.