Нефелиновые сиениты

Федеральное агентство по образованию

Ухтинский государственный технический университет

 
 
 
 
 
 
 
 
 

Реферат по петрографии

на тему: «Нефелиновые сиениты» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил:                                             студент группы ГНГ-08(б) Дождиков Н.А. 

Проверил:                                                                                            Довжикова Е.Г. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Ухта, 2010. 

Введение 

   НЕФЕЛИНОВЫЙ СИЕНИТ  — полнокристаллическая  магматическая щелочная горная  порода, состоящая из щелочного полевого шпата (65-70%), нефелина, редко другого фельдшпатоида (около 20%) и небольшого количества (10-15%) цветных минералов — биотита, щелочного пироксена и амфибола. Иногда содержит плагиоклаз. Обычно как акцессории в нефелиновых сиенитах присутствуют цирконосиликаты (циркон, эвдиалит и др.), титаносиликаты (сфен, лампрофиллит и др.), а также минералы, содержащие F, R2О5, CO2 (канкринит, апатит, флюорит и др.) и редкие земли (ринколит, лопарит и др.). Количество нефелина в нефелиновых сиенитах сильно колеблется вплоть до полного вытеснения им полевого шпата в уртитах. Структура средне-, иногда крупнозернистая. По набору минералов и структуре выделяют большое число разновидностей: миаскит — сланцеватый биотитовый нефелиновый сиенит; хибинит — крупнозернистый эгириновый с пегматоидной структурой; луяврит — зеленовато-чёрный с резко выраженной трахитоидной текстурой, и другие нефелиновые сиениты образуют крупные самостоятельные интрузивные массивы, а также входят в состав щелочных и щелочно-ультрабазитовых комплексов, где образуют отдельные зоны. Распространены на территории древних щитов и складчатых областей, где слагают молодые интрузивные тела. В CCCP наибольшей известностью пользуются нефелиновые сиениты Кольского полуострова (Хибины и Ловозерские Тундры), Украины (Мариупольский массив), Урала (массивы Вишнёвых и Ильменских гор). Имеются массивы нефелиновых сиенитов в Средней Азии и Красноярском крае. За рубежом наиболее известны нефелиновые сиениты Норвегии, Южной Гренландии, Канады, Южной Африки.

Нефелиновые сиениты с небольшим количеством темноцветных минералов — стекольное сырьё. С этой целью в CCCP разрабатываются нефелиновые сиениты пегматитовых жил Вишнёвых гор на Урале; за рубежом — нефелиновые сиениты гор Блу-Маунтин в провинции Онтарио в Канаде. С нефелиновыми сиенитами связаны месторождения апатита (Кольский полуостров), графита (Саяны), вермикулита (Урал), криолита (Гренландия) и руд ряда редких элементов. 

Химический  состав 

  В химическом составе Нефелиновый  сиенит содержится 50-56% SiO2, 19-24% Al2O3, небольшое количество Ca и Mg, 15-17% К и Na. Среди Нефелиновый сиенит выделяют большое количество разновидностей: хибиниты - зеленовато-серые крупнозернистые пироксеновые Нефелиновый сиенит с пегматоидной структурой; рисчорриты - желтовато-  или зеленовато-серые породы с пойкилитовой структурой; луявриты - зеленовато-чёрные породы с резко выраженной трахитоидной текстурой; миаскиты - слюдяные полосчатые Нефелиновый сиенит Урала; мариуполиты - Нефелиновый сиенит с их своеобразным богатством альбитов; сайбариты - меланократовые Нефелиновый сиенит Сибири, и др. В зарубежных странах Нефелиновый сиенит распространены в районе Осло (Норвегия), в Южной Гренландии, Канаде, Южной Африке, на Мадагаскаре и др. С Нефелиновый сиенит связаны месторождения полезных ископаемых: апатитов (Кольский полуостров), графита (Саяны), криолита (в Гренландии) и ряда редких элементов.

  По  Левинсон-Лессингу и Струве, в составе  нефелиновых сиенитов содержится 50% ортоклаза, 16% альбита, 23% роговой обманки, 8% садалита и 3% анальцима.  

Хибинский массив

  

 Хибинский  массив – это структура, содержащая  наибольшее количество нефелиновых  сиенитов. Они встречаются на  горе Вудъяврчорр, в ущелье  Гакмана, на плато Расвумчорр, горе Эвеслогчорр, горе Кукисвумчорр  в виде массивных пород зеленовато-серого цвета, в которых содержание калиевого полевого шпата составляло около 70%, нефелина - 10-15%, эгирина - 7-10%, эвдиалита около 5% и другие включения - 2-3%. Часто зерна полевого шпата и эгирина ориентированы параллельно (трахитоидная структура).

  В  действительности выделяют следующие  интрузивные фазы нефелиновых  сиенитов: хибиниты, трахитоидные хибиниты, неравномернозернистые нефелиновые  сиениты и фойяиты. Выделяемые  породы различаются по геологическому  положению, текстурно-структурным  признакам и количественному соотношению породообразующих минералов ("Минералогия Хибинского массива", I т., г.).

      Нефелиновые сиениты занимают  большую часть Хибинского массива.  Среди нефелиновых сиенитов массива  развиты пироксеновые, амфиболовые,  амфибол-пироксеновые, пироксен-амфиболовые и биотит-амфиболовые разности. Все разности нефелиновых сиенитов заметно обогащены Si и K и относительно обеднены Ca, Mg, Fe и Ti по сравнению с мельтейгит-уртитами. Состав породообразующих минералов нефелиновых сиенитов зависит от степени лейкократовости пород и количественного соотношения полевого шпата и нефелина.

      В пироксеновых и в амфибол-пироксеновых  разностях нефелиновых сиенитов (среднезернистых трахитоидных хибинитах,  неравномернозернистых нефелиновых  сиенитах) эвдиалит, энигматит, лампрофиллит, ринкит, пектолит, рамзаит, лопарит и другие минералы - являются ведущими акцессориями, хотя в тех же породах встречаются также сфен, ильменит и апатит. Амфиболовые и содержащие лепидомелан нефелиновые сиениты обогащены щелочным и полевым шпатом.

       В Хибинском массиве изучены  две разновидностисти пироксена  в нефелиновых сиенитах: а) черные  грубокристаллические выделения  в интерстициях зерен полевого  шпата и нефелина, б) зелеными  игольчатыми агрегатами. Зеленый  игольчатый пироксен имеет состав практически чистого эгирина. Встречающиеся тонкоигольчатые агрегаты эгирина пронизывают зерна других минералов, выделяются по плоскостям спайности в полевом шпате и нефелине, выполняют пустотки растворения в породе. Между породообразующими минералами часто наблюдаются реакционные взаимоотношения: эгирин-салит замещается арфведсонитом, лепидомеланом и эгирином, арфведсонит - лепидомеланом и эгирином. Следовательно, эгирин является наиболее поздним темноцветным породообразующим минералом. Все это свидетельствует о неравновесных соотношениях минералов в нефелиновых сиенитах и о проявлении в них поздней эгиринизации.  
 

Интрузия  хибинитов

 

     Хибиниты - это равномерно-крупнозернистые  нефелиновые сиениты, содержащие 44% микроклин-пертита, 33% нефелина, 20% эгирина и арфведсонита, иногда с энигматитом и 3% эвдиалита, титанита, иногда лампрофиллита (Петрографический словарь, Ф. Ю. Левинсон-Лессинга, Э. А. Струве, 1963г.).

     В плане интрузия хибинитов  образует серповидное тело, обращенное выпуклостью на юго-запад. С внешней стороны она контактирует с вмещающими массив породами комплекса имандра-варзуга, с внутренней стороны с - трахитоидными хибинитами и зажатым между нефелиновыми сиенитами блоком ромбен-порфиров и мелкозернистых нефелиновых сиенитов.

    Интрузия имеет неоднородное  строение. Ее лежачий бок сложен  крупнозернистыми хибинитами с  нечетко выраженной трахитоидностью.  В висячем боку интрузии развиты  грубозернистые хибиниты пегматоидного  облика. Вдоль контакта с вмещающими породами распространен неравномернозернистый нефелиновый сиенит, в котором у самого контакта проявилась сиенитизация породы (уменьшение содержания в ней нефелина и пироксена). 

Состав  и свойства 

   Состав: внешне похожа на гранит, но почти или совсем не содержащая кварца (менее 5%; порода с 5 — 10% кварца — кварцевый сиенит).

   Структура от крупно— до мелкозернистой, чаще равномернозернистая, иногда  порфировидная. Главные породообразующие  минералы калиевый полевой шпат (обычно микроклин-пертит) и в  меньшем количестве плагиоклаз; темноцветные (роговая обманка, биотит и иногда пироксен, чаще всего авгит) составляют в сумме от 24 до 30-35%.

Обычные акцессорные и рудные минералы —  апатит, титаномагнетит, магнетит, ильменит, титанит, циркон.

Щелочные  сиениты не содержат нефелина или других фельдшпатоидов, но в них присутствуют щелочные пироксены и/или амфиболы (арфведсонит, рибекит), а олигоклаз уступает место альбиту.

   Генетическая классификация: магматическая  интрузивная (глубинная) порода 

   Физические свойства:

Окраска розовая, розовато-серая или серая (в зависимости от цвета калиевого  полевого шпата и содержания темноцветных минералов).  

Происхождение 

  Сиениты и нефелиновые сиениты нередко  залегают в виде крупных интрузивных  тел (плутонов, массивов). Щелочные и известково-щелочные сиениты часто слагают небольшие массивы (штоки и т.п.). Нефелиновые сиениты могут образовывать небольшие тела.

  Месторождения. В США сиенитовые породы развиты  в горах Уайт-Маунтинз (Нью Гэмпшир), в северной части Висконсина, южнее и западнее Литл-Рока (Арканзас). В Европе особенной известностью пользуются выходы сиенитов в окрестностях Осло (Норвегия) и Дрездена (Германия).

  Наиболее  известные районы распространения  сиенитов в России Урал, Енисейский кряж, Забайкалье, а щелочных сиенитов Кольский п-ов. Нефелиновые сиениты широко развиты в Карело-Кольском регионе (горы Хибины, Ловозерские тундры), на Урале (Ильменские и Вишневые горы), в северном Прибайкалье, Восточном Саяне, Кузнецком Алатау, в горах Сенгилен (юго-восточная Тува), на Алдане и севере Красноярского края.

  На  Украине они встречаются в  Приазовье (Мариупольский массив), в  Казахстане в Приишимье. Широко распространены нефелиновые сиениты в южной  Скандинавии, Финляндии, Гренландии, Канаде, Бразилии, ЮАР, Восточной Африке (Кении, Уганде и др.).  

Применение 

    Сиениты в небольшом объеме  добывают карьерами, и они поступают  на рынок под маркой гранитов . Особое применение находят нефелиновые  сиениты как заменители полевого  шпата в производстве стекла  и керамики. С этой целью нефелиновые сиениты разрабатывают в провинции Онтарио (Канада).

  Наиболее  важная область промышленного использования нефелиновых сиенитов, самых богатых нефелином, т.е. с высоким содержанием Al2O3, получение глинозема; такие породы представляют основной вид небокситового сырья для алюминиевой промышленности. Попутно при их переработке получают соду, цемент и удобрения для кислых почв.

  С нефелиновыми сиенитами в России связаны крупнейшие месторождения  апатита (Хибины), редких металлов (Ловозерские  тундры), а также глиноземного сырья (Кия-Шалтырь в Кузнецком Алатау). 

Интересные  факты

 

  Щелочные  сиениты — эффузивы прорезаны во многих местах рядом довольно крупных штоков сиенитов, при внимательном изучении обнаруживающих несомненную генетическую связь с наиболее поздними продуктами вулканической деятельностью-ортофирами. Именно этими сиенитами сложены известные красноярские «Столбы»

      В противоположность сиенито-диоритовой  интрузии сиениты очень монотонны  и однообразны по своему составу  и сравнительно редко среди  них появляются разности, сколько  нибудь отличающиеся от обычных.  В типичном виде это – желтовато-серые в свежем состоянии, а в более выветрелом-розовато-красные и мясо-красные породы, обычно крупозернистые, ровнозернистые или порфировые с характерной миаролитовой текстурой, благодаря наличию которой они оказываются чрезвычайно рыхлыми и при выветривании легко рассыпающимися в дресву.

  В образцах порода кажется состоящей, главным образом, из сероватого или  красного полевого шпата, проявляющегося в виде хорошо ограниченных табличек, в пустотках между которыми иногда сидят хорошо образованные кристаллики кварца. В сравнительно небольшом количестве присутствуют биотит,. роговая обманка и пироксен.

  При изучении наших пород под микроскопом  прежде всего бросается оригинальный характер щелочного полевого шпата. Сравнительно редко он представлен  свежими прозрачными и совершенно однородными зернами, ясно моноклинными, но с несколько отличающейся от ортоклаза ориентировкой: ANp=13 -14 и 2v колеблется от 60 до 84 . В таких однородных зернах нередко замечается очень тонкая изящная зоиарность.