ВВЕДЕНИЕ
Ультраосно́вные магмати́ческие го́рные поро́ды (ультрабази́ты, гипербази́ты) — отряд магматических горных пород, выделяемый по содержанию кремнезёма (SiO2), которое варьируется в пределах 30—45 %. В большинстве случаев породы отряда содержат много MgO. Породообразующими минералами отряда являются оливин, клинопироксен (диопсид, геденбергит), ортопироксен (энстатит, бронзит, гиперстен), хромшпинелид, роговая обманка, мелилит, нефелин, лейцит, титаномагнетит. Из акцессорных минералов типичны ильменит, магнетит, апатит, лейкоксен, кальцит, пироп, алмаз. Характерными вторичными минералами ультрабазитов являются серпентин и тальк.
Характерными представителями ультраосновных пород плутонического класса являются дуниты, оливиниты, перидотиты, ийолиты, уртиты; вулканического класса — пикриты. Представителями особой серии пород являются, лампроиты, кимберлиты и кимберлитоиды. В отряде выделяется 9 семейств и 31 вид горных пород (не считая породы лампроитовой и кимберлитовой серий). Из них на плутонический класс приходится 4 семейства и 16 видов, на вулканический — 5 семейств и 15 видов горных пород.
Ультраосновные породы являются наименее распространённым отрядом магматических пород в земной коре и часто встречаются в составе расслоённых интрузий. В то же время в мантии они выступают основным и важнейшим субстратом.
По степени вторичных изменений интрузивные породы делятся на кайнотипные, «молодые», не изменённые, и палеотипные, «древние», в той или иной степени изменённые и перекристаллизованные главным образом под влиянием времени.
Условия образования и формы залегания
Интрузивные (лат. "интрузио" - проникаю, внедрять), (глубинные, абиссальные), которые кристаллизуются на больших глубинах в толще земной коры среди других горных пород. Интрузивные горные породы формируются в условиях медленного понижения температуры при высоком всестороннем давлении в глубинах земной коры, вследствие чего обладают полнокристаллической, крупнозернистой структурой
Внедрение магмы в различные горные породы, слагающие земную кору, приводит к образованию интрузивных тел (интрузивы, интрузивные массивы, плутоны).
Выделяют следующие типы глубинных тел (интрузий): среди согласных – силл (залежь, пластовая интрузия), лополит, этмолит, лакколит, бисмалит, факолит; среди несогласных — хонолит, дайка, апофиза, центральная кольцевая интрузия (кольцевая дайка, субвулкан), батолит, шток и гарполит.Формы залегания глинистых горных пород весьма разнообразны. Это слои, пласты, линзы различной мощности и протяженности. В коре выветривания наблюдаются неправильные формы залегания.
Семейство оливинит-дунитов:
Оливинит
Оливиниты входят в состав главным образом щелочно-ультраосновных ассоциаций (Кольский п-ов. Северная Карелия, Маймеча-Котуйская провинция на севере Сибирской платформы, Алданский щит и др.). В массивах ультраосновных, щелочных пород и карбонатитов Карело-Кольского региона оливиниты составляют первую интрузивную фазу и распространены неравномерно. Они перемежаются с оливин-пироксеновыми породами и представлены как безрудными, так и рудными разновидностями, обогащенными титаномагнетитом и перовскитом. Оливиниты залегают здесь в виде отдельных, блоков среди пироксенитов, слагая вместе с ними участки эруптивных брекчий. В Маймеча-Котуйской провинции оливиниты являются обычной составной частью центральных интрузий ультраосновных и щелочных пород и карбонатитов, где составляют первую интрузивную фазу. В наиболее крупной и сложной по составу Гулинской интрузии E00 км2) оливиниты и слагающие в них шлировые обособления перидотиты прослеживаются в виде сплошной дугообразной полосы шириной до 10 и протяженностью около 30 км; в массиве Кугда A6 км2) оливиниты и щелочные породы слагают почти равные площади, а интрузивное тело Бор-Урях A8 км2) почти целиком сложено оливинитами. Оливиниты являются также характерным членом выделенной оливинит-верлитовой формации, комплексы которой известны на юге Дальнего Востока. Здесь оливиниты вместе с верлитами и пироксенитами залегают в виде чередующихся между собой полос и линз, образуя тонкополосчатый комплекс. Менее обычны оливиниты в концентрических комплексах дунит-клинопироксенит-габбровой формации, где они фиксируются лишь спорадически. Так, на Урале, в Качканарском массиве, оливиниты залегают в виде небольших жилообразных масс, тонких прожилков и неправильных выделений среди магнетитового оливинового пироксенита.
Дунит
Форма залегания дунитов в плутонических комплексах различна в зависимости от их формационной принадлежности. Наиболее широко дуниты распространены во всех известных альпинотипных, комплексах дунит-перидотитовой формации, где они встречаются преимущественно в массивах перидотитов, представляя беспироксеновую фацию последних; здесь они наблюдаются в виде полос различной, но обычно небольшой мощности, чередующихся с полосами гарцбургитов, содержащих 20—30% ортопироксена. В большинстве же альпинотипных комплексов дуниты играют сравнительно небольшую роль в строении габбро-перидотитовых массивов; из-за обычной сильной серпентинизации альпинотипных ультрамафитов их первичная, в частности, дунитовая природа далеко не всегда может быть установлена.
В Уральском платиноносном поясе и в сходных с ним комплексах той же дунит-клинопироксенит-габбровой формации (Казахстан, Восточный Саян, Юго-Восточная1Аляска и др.) дуниты образуют в габбровых массивах небольшие центры или более крупные ядра, резко обособленные от окружающих габбро и нередко окаймленные- клинопироксенитовой оболочкой. Своеобразна форма проявления дунитов в некоторых интрузиях центрального типа на Алданском щите. Центральные части некоторых интрузивов (Инаглинский, Кондерский массивы) сложены дунитами, которые окружаются серией кольцевых зон перидотитов, пироксенитов, диоритов и щелочных пород.
Горнблендит
Условия образования горнблендитов точно не известны. Горнблендиты, как правило, приурочены к дифференцированным габбро-(клино)пироксенит-дунитовым формациям. Реже приурочены к дунит-перидотитовым (ультрабазитовой), габбро-плагиогранитным формация м и формациям гранитоидных батолитов пёстрого состава. Также встречаются в виде ксенолитов в породах верлитовой серии в некоторых щелочных базальтоидах. Горнблендиты практически не встречаются в ассоциациях и формациях, где не встречаются пироксениты. Распространены в виде мелких тел, зон, участков неправильной формы в клинопироксенитах, а также в виде секущих маломощных тел во всех типах пород. В дунит-перидотитовых (ультрабазитовых), габбро-плагиогранитных формациях и формациях гранитоидных батолитов пёстрого состава эти породы распространены спорадически в виде жил, даек и отдельных небольших по площади участков.
Перидотит:
Гарцбургит
Гарцбургиты — наиболее широко распространенный вид ультраосновных пород альпинотипной дунит-перидотитовой формации геосинклинальной стадии развития складчатых областей. Гарцбургиты вместе с их серпентинизированными разностями слагают большую часть площади альпинотипных интрузивов, где они характеризуются низкими содержаниями ортопироксена и часто представляют переходные к дуниту породы. В концентрических массивах дунит-клинопироксенит-габбровой формации гарцбургиты очень редки, а часто совсем отсутствуют. В расслоенных интрузиях перидотит-пирок-сенит-норитовой формации гарцбургиты вместе с другими видами ультрамафитов и габброидов образуют отдельные слои и зоны первичной магматической расслоенности, отличаясь здесь гораздо меньшей 'Степенью серпентинизации и присутствием плагиоклэзсодержащих разновидностей. Как и дунит, гарцбургиты могут, вероятно, быть и вторичными образованиями, возникшими за счет регенерации серпентинитов или в результате метаморфизма других видов ультрамафитов. Это обстоятельство составляет специфику петрографии не только гарцбургитов, но и всего семейства перидотитов и требует во всех случаях тонких петрографических исследований для отличия первичных и вторичных ультрамафитов. Не должны отождествляться с гарцбургитами гранобластовые оливин-пироксеновые (оливин-энстатитовые) породы, развитые вместе с оливинитами во многих комплексах щелочно-ультраосновной формации, где они имеют явно метаморфическое или метасоматическое происхождение.
Лерцолит
Лерцолиты — распространенный вид ультраосновных пород альпинотипной дунит-перидотитовой формации складчатых областей. В особенности они характерны для альпинотипных поясов послепротерозойского возраста. В альпинотипных комплексах лерцолиты и серпентиниты, отвечающие по составу лерцолитам, ассоциируются обычно с гарцбургитами и дунитами, имея с ними постепенные переходы (что фиксируется в постепенном обогащении пород клинопироксеном) и часто тяготея к краевым зонам массивов. В дунит-перидотитовых интрузивах вблизи контакта с габброидами нередко встречаются лерцолиты с порфировидной структурой, обусловленной присутствием порфировидных выделений пироксена среди мелкозернистого оливин-пирок-сенового агрегата. Образование таких порфировидных лерцолитов связывается некоторыми исследователями с воздействием на ультрамафиты более поздних интрузий габбро.
Верлит
В альпинотипных дунит-перидотитовых массивах верлиты количественно подчинены другим видам перидотитов. Здесь они не образуют больших массивов, а приурочены к выходам габбро и клинопироксенитов. Иногда верлиты ассоциируются с жилами пироксенитов, что дает основание некоторым исследователям считать такие верлиты вторичными образованиями, связанными с метасоматической переработкой первичных дунитов (Пинус, 1973). Верлиты являются наиболее распространенными породами в оливинит-верлитовых комплексах на юге Дальнего Востока. С.С. Зимин A973) выделяет здесь ранние или первичные (главным образом диопсидовые) и поздние (вторичные) авгитовые верлиты, образовавшиеся в результате метасоматической авгитизации оливинитов.
Верлиты являются важной составной частью габбро-верлитовой формации, к которой относится ряд магматических комплексов Карело-Кольского региона (Печенгская и Имандра-Варзугская структуры. Ветреный Пояс, Онежская мульда и др.).
Пироксенит
Пироксениты относятся к числу широко распространённых тектонических пород, но встречаются обычно в небольших объёмах. Известны в складчатых областях в тесной ассоциации с ультраосновными породами, в платформенных базит-ультрабазитовых расслоённых интрузивах и щёлочно-ультраосновных комплексах; встречаются в виде глубинных (мантийных) ксенолитов в щелочных базальтах и кимберлитах.
Минеральный состав
Минеральный состав магматических пород является важным классификационным признаком, при этом особое значение имеет его количественная характеристика. С этой целью определяется так называемое цветное число – процентное содержание темноцветных минералов в общем объеме породы. Цветное число отражает кремнекислотность магматических пород: ультраосновные породы — 95-100 %. Это находит отражение в окраске пород. В неизменённых разностях ультраосновные породы имеют чёрный цвет, основные — тёмно-серый, средние — серый, кислые — светло-серый, светло-розовый до белого.
Семейство оливинит-дунитов:
Оливинит
Главными типоморфными минералами оливинитов являются оливин и титаномагнетит; в оливинитах щелочноультраосновных комплексов появляется третий типоморфный акцессорный минерал — перовскит. В сумме титаномагнетит и перовскит составляют обычно не более 10%; только в рудных оливинитах их количество достигает 30—40%. Оливин по форме и крупности зерен такой же, как в дунитах, но здесь он более железистый (Faj 2_ I s) ¦ Титаномагнетит выполняет интерстиции между зернами оливина; в породах, подвергшихся перекристаллизации, он нередко образует включения в оливине. В титаномагнетите обычно устанавливаются мелкие пластинчатые вростки ильменита. Перовскит образует оторочки на стыках зерен оливина и титаномагнетита, реже обособленные выделения. В рудных оливинитах характерна тенденция к линзовидному и послойному обособлению рудных компонентов вплоть до образования шлиров и сплошных прослоев. Второстепенными примесями в оливинитах являются диопсид-авгит, роговая обманка, гиперстен, апатит, шпинель, хромит, титанит, клиногумит, пирротин, халькопирит. Вторичные минералы — иддингсит, тремолит, флогопит, серпентин, доломит,кальцит, пылевидный магнетит.
Дунит
Дуниты почти целиком сложены магнезиальным оливином, в котором отношение FeO/MgO=0,1—0,15.Типоморфным второстепенным минералом пород является хромшпинелид. Содержание оливина в нормальном дуните 95—97%, хромита — около 3%. Ортопироксен и клинопироксен в сумме составляют не более 10%; более обычен для дунитов ортопироксен (энстатит). Вторичные минералы — серпентин (хризотил, лизардит, антигорит), брусит, тальк, тремолит, карбонаты, пылевидный (серпентинизационный) магнетит. Порядок выделения минералов: оливин — пироксен — хромшпинелид.
Горнблендит
Состоит из роговой обманки (90-100%) с примесью пироксенов (до 10%) и оливина (5-40 %). Главным минералом горнблендитов является роговая обманка. В качестве второстепенных минеральных компонентов к ней присоединяются основный плагиоклаз (до 10%), моноклинный пироксен (до 10 %), оливин (до 40%), однако оливиновые горнблендиты встречаются достаточно редко. Безоливиновые горнблендиты часто обогащены пироксенами, магнетитом, титаномагнетитом. В качестве акцессорных минералов иногда присутствуют слюды (биотит, флогопит), апатит, сульфиды, темно-зелёная железистая шпинель (плеонаст), пироповый гранат, ромбический пироксен.
Перидотит
По минеральному составу выделяются виды перидотита: гарцбургит (оливин+ромбический пироксен), верлит (оливин+моноклинный пироксен), лерцолит (оливин+ромбический пироксен+моноклинный пироксен), роговообманковый перидотит (наряду с оливином и пироксенами содержит роговую обманку). Типичные второстепенные минералы — хромшпинелиды и гранат, иногда слюда, ильменит, основной плагиоклаз. Обычно в той или иной степени серпентинизированы.
Гарцбургит
Минеральный состав гарцбургитов характеризуется одновременным присутствием оливина (Fa5_12), ортопироксена (энстатита, реже бронзита) и хромшпинелида. Оливин обычно количественно преобладает над ортопироксеном; по своим оптическим свойствам он практически не отличим от оливина дунитов. Оливин образует полигональные зерна размером 2—3 мм, затронутые в той или иной степени серпентинизацией, вплоть до полного замещения серпентином. При серпентинизации оливина в нем возникает типичная петельчатая микроструктура. Ортопироксен представлен резко ксеноморфными зернами или более крупными призматическими кристаллами, обусловливающими псев-допорфировидную структуру породы, но и в этом случае ксеноморфизм ортопироксена по отношению к оливину достаточно отчетлив. В ортопироксене наблюдаются обычные явления распада твердых растворов с развитием жилкообразных, субмикроскопических прорастаний диогтсида, что фиксируется также и заметным углом погасания ортопироксена до 7—10°. По ортопироксену при серпентинизации развиваются гомоосевые псевдоморфозы антигорита (бастит).
В большинстве случаев в гарцбургитах наблюдается клинопироксен (диопсид)
в количестве 2—3 зерна на шлиф; число последних увеличивается с повышением содержания в породе ортопироксена. Диопсид обычно имеет свежий облик даже в сильно серпентинизированных гарцбургитах. Богатые ортопироксеном гарцбургиты (до 60%), переходные к оливиновым ортопироксенитам, более характерны для расслоенных мафитультрамафитовых комплексов, чем для альпинотипных ультрамафитов. Хромшпинелид является постоянным компонентом гарцбургитов и присутствует в количествах от 1 —2 до 5—7%.
Лерцолит
Лерцолит — вид перидотита, сложенный переменными количествами оливина, ортопироксена и клинопироксена с примесью хромита и магнетита. Оливин образует преимущественно изометрические зерна, ортопироксен -призматические кристаллы; клинопироксен (диопсид) развит преимущественно в виде резко ксеноморфных зерен, и в наиболее типичных лерцолитах он количественно уступает бронзиту. Акцессорные минералы представлены хромшпинелидом B—3%), реже магнетитом. В отличие от дунитов и гарцбургитов хромшпинелид в лерцолитах менее хромистый и менее магнезиальный; его зерна неправильной формы, сильно корродированные. Лерцолиты также обычно сильно серпентинизированы и диагностируются в шлифах серпентинитов по наличию реликтов первичных минералов и по реликто-псевдоморфным структурам. Другие вторичные изменения и вторичные минералы в лерцолитах те же, что и в гарцбургитах.
Верлит
Минеральный состав верлитов определяется присутствием оливина и клинопироксена в различных соотношениях. Оливин, обычно несколько более железистый, чем в гарцбургитах и дунитах, присутствует в виде характерных округлых зерен, рассеченных многочисленными трещинками, выполненными серпентином и магнетитом; зерна оливина располагаются между пластинчатыми кристаллами клинопироксена или образуют в них пойкилитовые включения. Клинопироксен, отличающийся большей устойчивостью к серпентинизации, образует зерна различных размеров; наиболее крупные из них отличаются правильными кристаллографическими очертаниями, более мелкие — резко ксеноморфны по отношению к оливину. Клинопироксен представлен в большинстве случае диопсидом (диаллагом), в более редких разновидностях верлитов он относится к субкальциевому авгиту. Среди акцессорных минералов присутствуют хромшпинелид и магнетит, реже ильменит; довольно обычна для верлитов зеленая шпинель (плеонаст), которая иногда бывает более характерным акцессорием верлитов, чем хромит. В количестве 1—2 зерен на шлиф встречается ортопироксен (гиперстен).
Пироксенит
В качестве породообразующих минералов в составе пироксенита отмечаются также гранат, ильменит, слюда, плагиоклаз; ведущие акцессорные минералы — хромшпинелиды и магнетит. Состав пироксенов в пироксените сильно варьирует: от энстатита до гиперстена и от диопсида до жадеита. Минеральный состав: Пироксен, роговая обманка, авгит, из акцессорных минералов присутствует оливин, биотит, магнетит, ильменит, иногда хромит.
Химический состав
/>Химический состав магматических пород широко используется при разработке петрографических классификаций. За основу большинства классификаций принято содержание окиси кремния, которое и служит критерием подразделения пород на группы. В группу ультраосновных пород, согласно общей систематике, отнесены магматические породы, содержащие менее 44% кремнезема.
Семейство оливинит-дунитов:
Оливинит
В табл. 11 приведены средние химические составы оливинитов из некоторых магматических комплексов, в составе которых оливиниты являются постоянными членами. Как видно, оливиниты из различных петрографических ассоциаций и из разных регионов имеют в общем близкий химический состав; исключение представляют только уральские рудные дуниты, суммарное содержание железа в которых составляет около 30%. По сравнению с дунитами оливиниты характеризуются в целом более высокой железистостью и соответственно пониженной магнезиальностью, а также несколько повышенными содержаниями TiO2 и МпО. По содержанию остальных породообразующих окислов, в том числе и по SiO2, оливиниты и дуниты значимо не различаются. Геохимически оливиниты, по сравнению с дунитами, характеризуются значительно большим набором элементов-примесей.
Дунит
Химизм дунитов, в общем достаточно однотипный для представителей данного вида ультрамафитов разной формационной принадлежности, характеризуется средними составами и некоторыми частными анализами, приведенными в табл. 12. Обращает на себя внимание отмечавшееся уже выше отличие всех дунитов от оливинитов по их пониженной титанистости и железистости. Некоторые исследователи, основываясь на таком постоянстве состава дунитов и на сходстве дунитов из различных регионов и из различных магматических формаций, высказывали идею о существовании "мирового дунита" — вещества верхней мантии (точнее, наиболее тугоплавкого продукта ее зонной плавки), приникшего по разломам в различные геотектонические структуры. Однако более распространено мнение, что дуниты различных магматических формаций являются дифференциатами (и даже кумулатами) различных магм (перидотитовой, пикритовой, базальтовой), а сходство их состава — результат конвергенции.
Горнблендит
Перидотит
Гарцбургит
Данные о среднем химическом составе гарцбургитов и апогарцбургитовых серпентинитов приведены в табл. 13. Можно видеть, что от дунитов гарцбургиты отличаются несколько повышенными содержаниями SiO2 и А12О3, что связано с присутствием в них значимого количества ортопироксена.
Лерцолит
Как видно из табл. 14, лерцолиты по химическому составу мало отличаются от гарцбургитов; они заметно более известковистые, что обусловлено постоянным присутствием в них моноклинного пироксена (диопсида).
Верлит
Приведенные в табл. 15 данные отражают средние химические составы верлитов разной формационной принадлежности. Уральские верлиты из Ала-паевского массива и из Уфалейско-Кемпирсайского пояса по химизму почти
идентичны; близки к ним и верлиты Сихотэ-Алиня, относящиеся к оливинит-верлитовой формации. Более железистыми и кальциевыми являются верлиты из альпинотипных комплексов Корякско-Камчатской области. Еще более железисты верлиты из Печенгского района, входящие в состав габбро-верлитового никеленосного комплекса.
Пироксенит
Структура и текстура
Магматические интрузивные породы ультраосновного состава имеют следующие типы структур: По абсолютным размерам составных частей Д.С. Штейнберг(1957) выделил следующие типы структур:
1.грубозернистые структуры, характеризуются присутствием минеральных зерен размером более10 мм;
2. крупнозернистые структуры, отличаются преобладающим присутствием зерен, размер которых составляет от10 до5 мм;
3. среднезернистые структуры, с размером зерен от5 до2 мм;
4. мелкозернистые структуры, с размером зерен2–1 мм;
5. тонкозернистые структуры, с размером зерен менее1 мм.
Среди тонкозернистых структур выделяют афанитовую (скрытокристаллическую) структуру, характерную для пород, в которых невооруженным глазом зернистость не обнаруживается, однако под микроскопом они оказываются сложенными мелкими минеральными зернами.
Порфировидная характерна для полнокристаллических интрузивных пород.
Среди полнокристаллических структур по форме и взаимоотношениям составных частей выделяются несколько групп:
1. аллотриоморфнозернистые(аллотриоморфные);
2. панидиоморфнозернистые(панидиоморфные);
3. гипидиоморфнозернистые(гипидиоморфные);
4. структуры включений(прорастания);
5. структуры обрастания(реакционные).
Семейство оливинит-дунитов:
Оливинит
Структура оливинитов изменяется от панидиоморфнозернистой для бедных рудными компонентами разновидностей до сидеронитовой, обусловленной ксеноморфизмом титаномагнетита по отношению к оливину, и характерной для участков, обогащенных титаномагиетитом. Встречается в оливинитах также порфировидная структура, обусловленная наличием крупных выделений оливина среди равномернозернистои массы оливина и неправильных выделений титаномагнетита. Порядок выделения минералов: оливин — перовскйт — титаномагнетит — диопсид-авгит. Перовскит кристаллизуется вслед за оливином, но частично и одновременно с ним, о чем свидетельствуют включения мелких кристаллов оливина в краевых частях некоторых оливиновых зерен.
Текстура массивная, иногда полосчатая, обусловленная послойным распределением оливина и рудных минералов, что особенно контрастно проявляется на выветрелых поверхностях породы. В некоторых оливинитах наблюдается своеобразная орбикулярная текстура, обусловленная наличием сфероидальных концентрически-зональных образований безрудного оливинита, связанных мелкозернистой оливиновой массой, густо импрегнированной титаномагнетитом.
Дунит
Камень дунит имеет мелко- или среднезернистую структуру (панидио- морфнозернистая, у сильно серпентинизированных разностей — петельчатая.), крупнозернистая встречается реже. Текстура массивная.
Горнблендит
Структура полнокристаллическая, крупнозернистая. Текстура массивная.
Перидотит
Структура -полнокристаллическая, равномерно кристаллическая.
Текстура -массивная.
Выделяется два главных структурно-текстурных типа перидотитов, различающихся происхождением:
-кумулятивные перидотиты с кумулятивными гипидиоморфнозернистыми структурами;
-мантийные или реститогенные перидотиты с гранулярными (гранобластовыми) структурами, на которые часто наложены процессы перекристаллизации, деформации и катаклаза.
Кумулятивные перидотиты формировались в результате гравитационной отсадки оливина и пироксенов из базальтовых или ультраосновных магм в нижних частях магматических камер. Они характерны для крупных расслоенных интрузий (Бушвельд, ЮАР; Стиллуотер, США; Мончегорский, Россия и др.). С кумулятивными перидотитами связаны месторождения меди, никеля, хрома, платины.
Мантийные перидотиты являются тугоплавкими остатками (реститами) от плавления вещества верхней мантии, которое претерпело плавление в той или иной степени. Лерцолиты отражают меньшую степень плавления мантии, а гарцбургиты – большую (15-30%). C мантийными перидотитами связаны месторождения асбеста, силикатного никеля, талька, огнеупоров.
Гарцбургит
Структура гарцбургитов определяется соотношением двух главных
породообразующих минералов — оливина и ортопироксена. Для разновидностей с содержанием ортопироксена немногим более 10% характерна структура, переходная от панидиоморфнозернистой к гипидиоморфнозернистой; при увеличении содержания ортопироксена более отчетливо выступает его ксеноморфизм, и структура становится типичной гипидиоморфнозернистой. Для некоторых гарцбургитов характерны ориентированные структуры, обусловленные наличием вытянутых в одном направлении зерен хромшпинелида и петель.
Текстура гарцбургитов массивная, иногда полосчатая. Характерен "псевдопорфировидный" облик гарцбургитов благодаря наличию блестящих кристаллов ортопироксена на фоне общей мелкозернистой серпентинизированной массы породы.
Лерцолит
Структура лерцолитов всегда типичная гипидиоморфнозернистая, реже пойкилитовая. Текстура их массивная, мелко- и среднезернистая, нередко полосчатая.
Верлит
Структура верлитов определяется более или менее резким ксеноморфизмом
клинопироксена по отношению к оливину; одинаково часто встречаются разности с гипидиоморфнозернистой и пойкилитовой структурой. Обычна также порфировидная, неравномернозернистая структура. Как правило, верлиты являются довольно свежими породами, их обогащенные оливином серпентинизированные участки характеризуются петельчатой микроструктурой. Верлит обладает псевдоюрфировидной текстурой, обусловленной развитием таблитчатых зерен клинопироксена среди мелко- и среднезернистой массы сер-пентинизированного оливина. Для некоторых разновидностей верлитов характерна неправильная полосчатость.
Пироксенит
Структура панидиоморфнозернистая; встречаются порфировидные и пойкилитояые разности. Текстура: Массивная, часто афанитовая (плотная), иногда порфировидная.
Практическое значение
Семейство оливинит-дунитов:
Оливинит
С оливинитами, как уже указывалось, тесно связана титаножелезорудная минерализация, проявленная в рудных разновидностях оливинитов главным образом в комплексах щелочно-ультраосновной формации.
Рудные оливиниты наиболее широко развиты в Карело-Кольском регионе;" в Маймеча-Котуйской провинции преобладают безрудные оливиниты, а титаномагнетитовая минерализация связана в основном с рудными пироксенитами.
Дунит
Камень из уральских месторождений служит в качестве источника для образования платиноносной россыпи. Камень часто используется для каменок саун и бань, а также в качестве огнеупорного материала.
Горнблендит
В строительстве не применяется.
Перидотит
С массивами перидотитов связаны месторождения хромита, платиновых и силикатных никелевых руд, хризотил- асбеста, талька и др. полезных ископаемых.
Гарцбургит
Гарцбургиты являются вмещающими породами для месторождений хромистого железняка, хризотил-асбеста, талька. При этом месторождения, залегающие в гарцбургитах и апогарцбургитовых серпентинитах, отличаются наиболее высококачественными хромитовыми рудами. Как и дуниты, эти высокомагнезиальные породы могут служить сырьем для производства форстеритовых огнеупоров и магнезиально-фосфатных удобрений.
Лерцолит
В альпинотипных комплексах лерцолиты вместе с гарцбургитами вмещают хромитовые, хризотил-асбестовые, тальковые и другие месторождения, в стратиформных перидотит-пироксенит-норитрвых плутонах с ними, как и с другими ультрамафитовыми членами магматической расслоенности, связана сингенетическая сульфидная медно-никелевая минерализация.
Верлит
Наиболее важное металлогеническое значение имеют верлиты габбро-верлитовых комплексов, где с ними (главным образом с их серпентинизированными разностями) связано богатое медно-никелевое оруденение (вкрапленные и прожилково-вкрапленные сульфидные руды). Закономерной приуроченности какого-либо оруденения к верлитам другой формационной принадлежности не отмечается.
Пироксенит
Вообще пироксениты находят применение в качестве облицовочного и отделочного материала, гораздо реже – в качестве поделочного камня. Но по большей части пироксениты находят практическое применение в промышленности: как титансодержащая руда, источник сульфидных руд, никеля, апатита, редкоземельных элементов. В бразильском и южно-африканском пироксените содержится платина. В металлургической промышленности пироксениты добавляют в доменные печи, что способствует достижению более высоких температур в более короткое время, таким образом, выработка стали повышается на 5%, а потребление сырья снижается, что в целом приводит к значительным снижениям расходов на производство. Исследования, проведенные в этой области сотрудниками крупнейших металлургических компаний мира, привели к тому, что пироксенит даже стали называть «чудесным минералом».
Основные свойства. Генетические связи
Семейство оливинит-дунитов:
Оливинит
Плотность 3,21 - 4,34.
Тонкозернистые или среднезернистые однородные массивные породы в свежем изломе темно-серого, почти черного цвета, иногда с буроватыми или зелеными оттенками; на выветрелой поверхности порода пестрая, желтовато- бурая или серовато-коричневая. Макроскопически наблюдается вкрапленность магнетита (титаномагнетита), распределенного либо равномерно, либо в виде гнезд и тонких прожилков.
В настоящее время в семействе оливинитов — дунитов принято различать два вида по типоморфному рудному минералу: 1) оливинит (оливин+титаномагнетит+перокскит) и 2) дунит (оливин+хромшпинелид). Хромшпинелид в дунитах представлен обычно эвгедральными зернами, титаномагнетит в оливинитах присутствует в виде резко ангедральных выделений, часто образуя сидеронитовые структуры. Оливиниты всегда богаче титаномагнетитом, чем дуниты хромитом. Различия между оливинитами и дунитами устанавливаются не только в минеральном составе, но, как будет показано ниже, и в особенностях их химизма, и в характере вторичных изменений.
Кроме того, оливиниты, по сравнению с дунитами, более богаты акцессорными минералами и элементами-примесями; имеются также различия в их металлогенической специализации: с дунитами связаны хромитовая и платиновая минерализация, а с оливинитами — титано-железорудная.
Дунит
Плотность дунита 3,28,
модуль Юнга 0,89-1,95х.105 Мпа,
модуль сдвига 0,476-0,706х.105 Мпа,
коэффициент Пуассона 0,16-0,40.
Уровень прозрачности: непрозрачный.
Сияние: отсутствует.
Горнблендит
Блеск по плоскостям спайности сильный стеклянный, перламутровый;
кристаллы призматические, игольчатые, плоские или бесформенные
Отличительные признаки: не содержат кристаллов пироксена – отличие от пироксенита.
Цвет - черный, но иногда горнблендит может быть окрашен в темно-серый до зеленовато-серого и бурого цвета. Наиболее свежие и тёмно-окрашенные разновидности имеют искристый излом. Горнблендиты устойчивы к выветриванию.
Перидотит
Для данной породы характерна высокая удельная теплоемкость, которая, по сравнению с гранитом, выше в 5 раз. Она способна выдерживать большие нагрузки. За счет низкого коэффициента линейного расширения, камни не растрескиваются даже при многократных процессах нагревания и охлаждения. Камень перидотит обладает высокой температурой плавления (1850 градусов), что говорит о его повышенной термостойкости. Также ему свойственна уникальная теплоемкость и высокая теплопроводность. Эти свойства позволяют породе быстро аккумулировать, а потом отдавать тепло, что является немаловажным качеством для камней. Натуральной неправильной формой камней обеспечивается максимальная площадь испарения. И самое главное – перидотит не выделяет вредных веществ, то есть может быть использован в жилых помещениях. Уникальным свойством камня является его свойство вступать в реакцию с углекислым газом. Учитывая большие залежи породы по всему миру, такое свойство позволяет говорить даже об очищении атмосферы в целом. Сияние: отсутствует. Уровень прозрачности: непрозрачный. Отдельность: шаровая, глыбовая. Прочность:210-250 Мпа. Удельный вес: 3,2. Плотность:3000-4000 кг/м3. Отдельность-пластовая, параллелепидальная. Цвет: Порода тёмной окраски, чаще всего зелёного или зеленовато-серого цвета.
Гарцбургит
По внешнему виду гарцбургиты мало отличаются от дунитов. Наименее серпентинизированные их разности характеризуются темно-зеленым до черно- серого цветом и обычной буроватой коркой выветривания, на которой особенно отчетливо можно видеть измененные зерна ортопироксена с характерным (для бастита) перламутровым блеском. Гарцбургитам, как и дунитам, свойственна эллипсоидальная отдельность, особенно отчетливо проявляющаяся в зоне выветривания. Наличие в гарцбургитах не