Карбонатиты » Строительство и ремонт: теория и практика




Главная
Новости
Статьи
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Строительная теплофизика
Прочность сплавов
Основания и фундаменты
Осадочные породы
Прочность дорог
Минералогия глин
Краны башенные
Справочник токаря
Цементный бетон




13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017





Яндекс.Метрика
         » » Карбонатиты

Карбонатиты

14.08.2017


Карбонатиты развиты в виде глазков в кимберлитах и ультраосновных лампрофирах, в виде жил в кимберлитовых комплексах, а также в виде отдельных скоплений большего размера, обычно в эпизональных кольцевых дайках, конических дайках, дайках и диатремах; кроме того, они могут образовывать лавы и туфы В обзоре Дж. Гиттинса, снабженном примечаниями и библиографией, упоминается около 320 участков обнажений карбонатитов общей площадью не более 500 км2. Эти участки сконцентрированы в пределах и возле систем рифтовых долин и раздробленных континентальных окраин, таких как Восточно-Африканская система рифтовых долин, Байкальский рифт и Алданский массив, Рейнский грабен, гораздо более древняя (предположительно) система рифтовых долин Сент-Лоуренс, а также участки Бразильского побережья.
Поле аккумулятивных пород и доказательства, полученные в результате экспериментов, однозначно указывают, что карбонатиты формировались следующим образом: сначала за счет отделения флюида, богатого CO2 и H2O, а также щелочами и щелочно-земельными элементами и фактически лишенного кремнезема, от определенной высокощелочной магмы, включая кимберлитовую, ультраосновную лампрофировую и мафическую магму с нефелиновым или близким ему составом; а затем в результате кристаллизации карбоната из этого флюида с дальнейшей потерей некоторых компонентов, особенно К2О и Na2O, в агрессивных гидротермальных растворах. Карбонатит сам не образует серии пород, но часто является дополнением к другим щелочным сериям. Они же, в свою очередь, представляют только продукты кристаллизации фракции силикатного расплава, которая произошла из первозданной магмы, содержащей значительные количества СО2 и Н2О. Следовательно, рассмотренные совокупности карбонатитов и высокощелочных пород позволяют выявить тот факт, что кристаллические магматические породы могут рассказать о сложной истории магматической эволюции. Однако корреляция раскристаллизовавшихся пород и жидкой магмы по составу изобилует ошибками, так как могут сказаться другие факторы, например потеря или накопление первичных кристаллов и, кроме того, последующее изменение.
Следует отметить, что, хотя обычно карбонатиты связаны с высокощелочными магмами континентальных регионов, все же имеются случаи, когда они в ассоциации с этими магмами встречаются в океанических условиях, например на островах Кейп-Верде.
О. Татлом и Жд. Риггинсом приведен обзор развития взглядов на карбонатиты, из которого становится ясно, что вывод о происхождении карбонатитов был достигнут не без трудностей. Наиболее ярко при этом проявилось противоречие между объективными полевыми наблюдениями, сопровождавшимися логическими заключениями У. Брёггера в Фене, X. ван Эскермана в Ално (многочисленные публикации, начиная с 1928 г.), Ф. Дикси и его соратников в Ньясаленде (Малави), и гипотезами ассимиляции известняка (Р. Дели), а также отрицанием существования карбонатной магмы (Н. Боуэн). В течение многих десятилетий (до 1960 г.) шла борьба между сторонниками этих точек зрения. В 1960 г. Дж. Доусон с риском для жизни наблюдал извержение карбонатитовой магмы из единственного в мире действующего карбонатитового вулкана Олдоиньо-Ленгаи (Танганьика). Тогда же П, Вилли и О. Татл продемонстрировали, что система CaO — CO2 — H2O с соотношениями 65: 19:16 при необычайно низких температурах (640—685 °C) и большом интервале значений давления, по крайней мере до 0,4 ГПа, неожиданно становится эвтектической. Поскольку кальцит стехиометрически содержит 56 % CaO и 44 % CO2, следовательно, эвтектическая жидкость указанного выше состава была бы не только недосыщена кремнеземом, если бы из нее должен был выкристаллизоваться кальцит, но и была бы существенно пересыщена CaO. Следующая работа продемонстрировала как аналогичную эвтектику при Na2O, К2О и MgO на месте CaO, гак и тот факт, что даже при избытке кремнезема очень малое его количество попадает в предполагаемый богатый основаниями сходный с карбонатитами расплав. Тем временем стали использоваться изотопы стронция — было выяснено, что карбонатиты не связаны с известняками, поскольку последние, подобно морской воде, имеют отношение 87Sr/86Sr близкое к 0,709, тогда как карбонатиты характеризуются в целом более низкими значениями первичного отношения 87Sr/86Sr, Дальнейшие эксперименты показали, что только от недосыщенных силикатных магм можно было бы ожидать генерации карбонатитовых расплавов. Например, кристаллизация в простой системе нефелин — кальцит — Н2О в равновесии с паром может последовательно дать: 1) нефелин; 2) мелилит+нефелин; 3) гидроксил-гаюин + мелилит; 4) канкрин+ мелилит; 5) кальцит+канкринит+мелнлит; фракции расплавов, образующихся на поздних стадиях, богаты CaCO3, а газообразная фаза обогащена Na. Изучение жидких включений в апатитах из некоторых восточноафриканских карбонатитов и ийолитов показано, что: богатые карбонатами и кремнеземом расплавы могут сосу шествовать как несмешивающиеся фракции в естественных ийолитовых магмах.
Доказано, что карбонатитовые лавы Олдоиньо-Ленгаи богаты щелочами, особенно Na2O Напротив, эпизональные карбонатитовые интрузии бедны щелочами и обычно состоят из кальцита, реже из анкеритовых разновидностей или доломита, возможно, с подчиненными содержаниями сидерита, родохрозита и редкоземельного карбоната (сложные интрузии могут иметь неполную последовательность минералов этого ряда). Большая часть щелочей внедряющегося материнского карбонатитового расплава, очевидно, проникала во вмещающие породы, вызывая интенсивную распространенную фенитизацию. Комплементарные магматические породы, ассоциирующие с крупными карбонатитовыми комплексами, формируют четкую серию уртиты — ийолиты — мельтейгиты — якупиронгиты, приблизительные плутонические эквиваленты нефелинита и меланефелинита. В этом отношении нгуруманит, нефелин-пироксеновая порода с жеодоподобными выделениями первичных кальцита, анальцима и цеолитов является гипабиссальной высокощелочной породой, которая сохранила часть первичного содержания СО2 и других летучих.
Ряд распространенных рассеянных элементов, предположительно сконцентрированных первоначально во время образования первичных щелочных мафических магм и затем интенсивно выделявшихся в карбонатитовый расплав, включает Ba, Sr, Nb, P редкоземельные элементы, Zn, F и S. Концентрации этих элементов благоприятствовали формированию отложений барита, пирохлора, фосфата, монацита, флюорита и т. д. В карбонатитах известно не менее 170 отчетливых минеральных серий. Многие из них содержат относительно редкие элементы. Это создает разительный контраст с очень ограниченным набором минералов в силикатных магматических породах, в которых большинство рассеянных элементов включено в кристаллические решетки обычных породообразующих минералов путем замещения.
Таким образом, разнообразная и интересная в петрогенетическом аспекте группа пород, известная как карбонатиты. должна рассматриваться в качестве дополнения к серии высокощелочных магматических пород. Их химическая эволюция отражает историю разделения силикатных и карбонатитових расплавов, за которым следовала интенсивная потеря растворенных оснований (в первую очередь высокореактивных щелочей) из карбонатитового расплава при окончательной кристаллизации.