Общая-геохимия.-Иркутск-2019 (1) (856215), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Ниже залегает слой консолидированной коры, состоящий изпород, обогащенных кремнием и алюминием, получил названиеSIAL, или гранито-гнейсовый (гранитно-метаморфический) слоймощностью 15–20 км и плотностью 2,7 г/см3. На 50 % сложен гранитами, на 40 % – гнейсами и другими в разной степени метаморфизованными породами. Под горными сооружениями (Памир, Кавказ и др.) его мощность возрастает до 40–50 км.
Он сложен преимущественно гранитами, гранодиоритами, гнейсами, кристаллическими сланцами. Его средний химический состав отвечает химизмугранодиорита – дацита. В некоторых зонах Земли, отвечающих глубоким материковым впадинам, гранито-гнейсовый слой отсутствует(например, в Прикаспийской впадине), и здесь осадочный слой достигает аномальной мощности.
Этот слой характеризуется различными скоростями сейсмических волн (Vp 5,5–6,4 км/с.), что свидетельствует о его неоднородности. В последнее время гранитогнейсовый слой делят на два подслоя: верхний – гранитный; нижний – диоритовый. В целом «гранитный» слой более хрупкий и болеетвердый, чем нижний, относительно пластичный слой земной коры.3. Нижний слой континентальной коры, породы которого обогащены кремнием и магнием, был назван SIMA или гранулитобазальтовым.
Это название отражает преимущественно гранулитовый породный состав и базальтовый химический состав слоя (см.рис. 28, табл. 5). Его мощность в среднем составляет 20 км, а плотность пород меняется от 2,8 до 3,1 г/см3. Гранулито-базальтовыйслой иногда называют нижней корой, и он отделяется от гранитогнейсового слоя границей Конрада, а от нижележащей мантии –границей Мохо.Океаническая кораСредняя мощность океанической коры – 7 км, в ней выделяется три слоя (см. рис.
67):1. Верхний слой – осадочный. Состоит преимущественно изразличных осадков (мощность до 1 км). У материковых склонов врайонах, прилегающих к дельтам крупных рек, его мощность возрастает до 10–15 км, а в осевых частях срединно-океаническиххребтов осадочный слой отсутствует.2. Второй океанический слой, располагающийся ниже, поданным бурения, сложен преимущественно базальтами с прослоямикарбонатных и кремнистых пород. В верхней части океанической152коры под маломощными осадками залегают базальты, так называемые пиллоу-лавы (подушечные), так как гидростатическое давление на океаническом дне велико и магма может лишь выдавливаться из подводящих каналов, как паста из тюбика.
Ниже как раз и залегает толща, состоящая из параллельных каналов-даек, по которым базальтовая магма поднималась вверх. Мощность базальтовогослоя от 1 до 3 км. Vp 3,5–5 км/с.3. Третий, нижний океанический слой с мощностью по сейсмоданным от 3,5 до 5 км и Vp от 6,3 до 7,4 км/с. Этот высокоскоростной слой сложен основными магматическими породами типагаббро с прослоями ультраосновных пород (пироксениты, серпентиниты).
Они, в свою очередь, подстилаются ультраосновными породами – перидотитами – с содержанием SiO2, не превышающим45 %. Это уже верхняя мантия, которая отделяется от габбро границей Мохоровичича.абРис. 67. Строение земной коры:а – континентальной; б – океанической (справа) земной коры[Короновский, Брянцева, 2013]1537.1.10.
Граниты: состав, петрогенетическиегруппы, классификацииПовышенный интерес к гранитам обусловлен широкой ихраспространенностью в континентальной коре и способностьюконцентрировать многие редкие и рудные элементы.Граниты нормальной щелочности сложены кварцем (30 %),калиево-натриевыми полевыми шпатами (30 %), кислыми плагиоклазами (30 %) и темноцветными минералами, среди которых доминирует биотит (10 %), а в щелочных гранитах – амфиболы. Какотмечалось выше, в современных моделях первичный состав Землиреконструируется как близкий составу хондритов. Из таких породмогут выплавляться базальты, но не граниты.
Автором одной изпервых гипотез о происхождении гранитов стал Боуэн, которогосчитают основоположником экспериментальной петрологии. Наосновании экспериментов и наблюдений за природными объектамион предположил, что гранитоиды могут являться крайними дифференциатами базальтовых расплавов. Несмотря на то что происхождение гранитов долгое время являлось предметом дискуссий, внастоящее время господствует представление о многообразии механизмов их образования. В соответствии с типом источника вещества, из которого формируются граниты, выделяют три главные ихпетрогенетические группы.Первая группа – коровые гранитоиды. Они образуются в результате палингенеза (анатексиса), т.
е. переплавления осадочных идругих пород земной коры с формированием магмы с высоким содержанием SiO2 и кристаллизации из нее гранитов. Имеются многочисленные геологические и петрологические доказательства реальности палингенеза.Вторая группа – «мантийные» гранитоиды. Они образуются врезультате дифференциации верхнемантийных магм основного состава или при плавлении базитов.Третья группа – гибридные гранитоиды смешанного, коровомантийного происхождения.Однако каким бы путем ни образовались гранитоиды, ониимеют ряд общих черт. В первом приближении можно говорить отом, что по сравнению с другими типами магматических пород вгранитах накапливаются некогерентные элементы, Si, Na, К, Rb, Cs.154Существует несколько классификаций гранитов. За рубежомширокую известность получила классификация Чаппела и Уайта, внашей стране – классификация Л.
В. Таусона (табл. 10).3,30,08501753308306192,919020053,90,271804407017522337140900.44,10,052714065015504221,441030011Ультраметаморфические3,60,210527012401832018,521701330,15Редкометальныещелочные28014Палингенныещелочные3,50,082112570017005Плюмазитовыередкометалльные2,00,0718100260550280,41152005,5ПалингенныеизвестковощелочныеАндезитовые0,260,015541406032,40,489108022АгпаитовыередкометальныеТолеитовыеKFLiRbSrBaSnNbTaZrK/RbBa/RbЛатитовыеЭлементТаблица 10Геохимическая классификация гранитов (по: [Таусон, 1977])3,80,095227017050064,60,0181114028028002,8140199033020В геохимической классификации Чаппела и Уайта, предложенной в 1974 г.
и позднее дополненной Коллинзом и Уайтом, выделяется 4 типа гранитоидов: S-, I-, M-, A-граниты.S-граниты (sedimentary) формируются в результате плавленияосадочного материала. Они обеднены Ca, Na и Sr в связи с выносомэтих элементов при переходе полевых шпатов в глинистые минералы при выветривании. Эти граниты образуются в коллизионныхобстановках, где представлены известково-щелочными гранитнымиплутонами и батолитами. Их коровое происхождение подчеркивается аномально высокими значениями 87Sr/86Sr (до 0,8) и δ18О.I-граниты (igneous) – продукты плавления магматическихсубстратов. Эти граниты находятся в тесной ассоциации с гранодиоритами, тоналитами, вулканическими породами дифференцированных серий и широко распространены в субдукционных геодинамических обстановках.
Они наследуют некоторые геохимические155характеристики пород основного и среднего составов этий серий,обогащены LILE и одновременно обнаруживают отрицательную Tiи Ta-Nb аномалии.M-граниты (mantle) являются конечными дифференциатамимагмы, отвечающей составу толеитовых базальтов или плавлениясоответствующих базитовых субстратов при низком давлении. Ониучаствуют в составе плагиогранит-кварцевый диорит-тоналитовойассоциации, встречаются в малых объемах (не более 5 %) в современных срединно-океанических хребтах, древних офиолитах и вокеанических островных дугах. По сравнению с другими типамигранитов M-граниты обеднены SiO2, K2O, Rb, в ряде случаев Nb иобогащены Fe2O3общ и CaO.А-граниты (anorogenic) по своему происхождению связаны собстановками растяжения и могут рассматриваться либо как дифференциаты щелочно-базальтовых магм, либо как продукты плавления вещества коры при низком давлении. Они имеют щелочнуюспецифику, проявленную, прежде всего, в высоком содержаниисуммы щелочей (Na2O + К2О), что иногда отражено в появлениищелочных темноцветных минералов.
По содержанию кремнезема исуммы щелочей эти породы охватывают диапазон от субщелочныхкварцевых сиенитов до щелочных гранитов. Они характеризуютсянизкими содержаниями Al2O3, CaO, MgO, Sr, Sc, V, P, часто обогащены F, REE, HFSE и Ti в сравнении с большинством других гранитов.Геохимическая классификация Л. В. Таусона (смтабл. 10) была направлена на оценку связей механизмов образования гранитоидов и их потенциальной рудоносности.Л. В.
Таусоном рассматриваются три способа образованиягранитных магм:1. Палингенное плавление вещества континентальной коры.Среди гранитоидов, образованных таким путем, выделяются следующие типы:Известково-щелочные гранитоиды. Они наиболее широкораспространены среди всех типов гранитов и близки по содержанию редких элементов к кларкам для гранитоидов. Проявлены преимущественно в областях фанерозойской складчатости и образуются как в коллизионных обстановках, так и на активных континентальных окраинах калифорнийского типа.Щелочные гранитоиды в эволюционном ряду сменяют повремени известково-щелочные граниты, образуются при плавлении156высокометаморфизованного корового субстрата с магматическимипородами основного состава. При дифференциации образовавшихся расплавов формируются либо граносиениты, которые обогащеныZr, Nb и редкими землями, либо лейкограниты потенциально рудоносные на W и Mo.
Для всех гранитоидов типичны повышенныеконцентрации Ba, Sr и обеднение летучими по сравнению с известково-щелочными гранитами.Плюмазитовые редкометальные лейкограниты содержат акцессорные флюорит, топаз, циркон, монацит, касситерит и ильменит. Эти породы обеднены Ba, Sr, резко обогащены Li, Rb, Sn, W,Nb, Ta, Be, водой и летучими (F, Cl) компонентами. Некоторые ихразновидности именуются литий-фтористыми гранитами. Пространственно связаны с крупными массивами известковощелочных гранитов и, вероятно, являются поздними дифференциатами глубинных очагов палингенных гранитных магм.Щелочные редкометальные граниты по содержаниям редкихэлементов близки плюмазитовым гранитам, но отличаются от нихболее высокими содержаниями Ва и Sr.
Они потенциально рудоносны на Mo, W.2. Дифференциация магм основного или среднего состава,имеющих мантийное происхождение. Граниты мантийного происхождения делятся на:• Плагиограниты толеитового ряда, которые являются кислыми производными толеитовой магмы. Для них характерно обеднение K, Rb, Li, Be, Pb, элементами группы железа, летучими иобогащение Sr. Присутствуют в офиолитовых комплексах.• Гранитоиды андезитового ряда – кислые производные андезитобазальтовой магмы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
