Включення закристалізованих розплавів у анортоклаз-мікропертиті з сієнітів Азовського штоку (Український щит)

Abstract

Унікальність Азовського штоку полягає у тому, що польовий шпат сієнітів зберіг включення закристалізованих розплавів, зазвичай рідкісні у повнокристалічних магматичних породах. У головному породоутворювальному мінералі виявлено чотири типи включень, що законсервували релікти магматичного флюїду. Всі вони належать до сингенетичних включень, що утворилися під час кристалізації польового шпату або незабаром після цього. Одні з них, найбільші, захопили частки залишкового міжгранулярного розплаву, збагаченого на залізо, фтор, натрій; інші утворилися після складних ізохімічних процесів всередині кристалів анортоклазу внаслідок сегрегації точкових і колоїдних домішок. Обидві групи включень зафіксували незмішуваність, яка періодично виникала між фторидним і силікатним розплавами. Фізичній гетерогенізації передувала прихована розшарованість розплаву. Силікатіони, оточені легкими катіонами, спливали над силікат-іонами з Fе. Фтор і карбонат-іон сприяли розшаруванню як флотаційні компоненти. Материнським для анортоклазу сієнітів був магматичний розплав, що внаслідок зниження температури поступово збагачувався водою. Анортоклаз меланосієнітів кристалізувався у відновних умовах за температури понад 550600 °C, з алюмосилікатного розплаву з нерівномірним вмістом лугів, заліза, фтору і карбонат-іону. Нестабільний склад силікатного розплаву був спричинений періодичним відокремленням сольового розплаву і флюїдної фази, що можливе у відкритій для летких сполук системі. Припускається, що саме втрата Н₂О і СО₂ могла бути причиною низького потенціалу кисню в магматичній камері. Кристалізація лейкосієнітів відбувалася за нижчої температури і вищого потенціалу кисню зі збагаченого на воду алюмосилікатного розплаву-розчину, залишкові порції якого наближалися до силікагелю. Зростання концентрації СО₂ у залишковому розплаві-розчині на останніх етапах формування лейкосієнітів після закупорки системи спричинило масове інтеркумулюсне осадження карбонату заліза.

Уникальность Азовского штока состоит в том, что главный породообразующий минерал сиенитов анортоклаз-мiкропертит, сохранил включения закристаллизованных расплавов, редко сохраняющиеся в полнокристаллических магматических породах. Обнаружено четыре типа включений, которые законсервировали реликты магматического флюида-расплава. Они различны по морфологии, составу и расположению в кристалле-хозяине. Все они относятся к сингенетическим включениям и тесно связаны с кристаллизацией полевого шпата и преобразованием его сразу после кристаллизации. Одни из включений, самые большие, захватили обогащенный железом, фтором и натрием межгранулярный расплав, другие образовались чуть позже вследствие сложных изохимических процессов внутри кристалла и сегрегации захваченных кристаллом точечных примесей. Кроме того, включения зафиксировали жидкостную несмесимость, которая периодически возникала внутри включений между силикатным и фторидным расплавами. Физической гетерогенизации предшествовало скрытое расслоение расплава по плотности. Сиботаксические группы из силикат-ионов с легкими металлами всплывали над таковыми с железом. Фтор и карбонат-ион содействовали несмесимости как флотационные компоненты. Материнским для анортоклаза был силикатно-солевой магматический расплав, который по мере снижения температуры обогащался водой. Анортоклаз меланосиенитов кристаллизовался в восстановительной среде при температуре выше 550600 °С из алюмосиликатного расплава с неравномерным содержанием щелочей, железа, фтора, карбонат-иона. Нестабильный состав силикатного расплава обусловлен периодическим отделением солевой и паровой фазы, что возможно в условиях открытой для летучих компонентов системы. Предполагается, что уход окисленных летучих соединений типа Н₂О и СО₂ мог послужить причиной сильно восстановленных условий формирования сиенитов. Кристаллизация лейкосиенитов происходила при возросшем потенциале кислорода в более низкотемпературных условиях (< 600 °С) из обогащенного водой алюмосиликатного расплава-раствора, остаточные порции которого приближались к силикагелям. Увеличение концентрации СО₂ в остаточном флюиде вследствие закупорки системы привело к массовому осаждению карбоната железа по трещинкам в анортоклазе на последних этапах формирования сиенитов.

Coarse grained magmatic rocks rarely contain melt inclusions. Syenite of the Azov stock in this context is unique, because major rock-forming mineral of syenite anorthoclase-perthite preserved such inclusions. Four types of inclusions were revealed in anorthoclase. They differ by size, morphology and position in the host crystal. All inclusions preserved relicts of magmatic melt. They are syngenetic inclusions simultaneous with the process of feldspar crystallization and feldspar transformation after crystallization. The largest inclusions captured intergranular melt with unequal content of alkali, ferrum, fluorine and carbonate-ion. The other inclusions formed slightly later as a result of segregation of trace elements inside the host crystal. The inclusions also fixed phase immisibility between silicate and fluorine melts, as well as latent stratification of the melt subordinated by density. Inclusions in anorthoclase indicate the increase of oxygen potential and water content in the melt while the temperature decreases.