Особенности определения отряда, подотряда

Плутонического и гипабиссального классов

Семейства и вида магматической породы

Особенности определения отряда, подотряда,

Принципы выделения таксонов среднего и низкого ранга в классификации магматических пород

Для последовательного определения таксонов среднего ранга (отряда, подотряда, семейства) Петрографическим кодексом приняты петрохимические признаки, как наиболее универсальные, применимые как для полнокристаллических плутонических, так и для стекловатых вулканических пород.

В каждом классе выделены четыре отряда по процентному содержанию оксида кремния (SiO₂): ультраосновные, основные, средние, кислые. По общей щёлочности, т.е. по сумме оксидов щелочных металлов (Na₂O+K₂O) отряды поделены на подотряды: низкощелочные, нормальнощелочные, умереннощелочные, щелочные. Внутри подотрядов породы объединены в семейства по соотношению в составе породы оксида кремния и суммы щелочей, что отражается в минеральном составе породы (см. табл. 1). Чтобы определить эти таксономические единицы для исследуемой породы необходимо располагать данными химических анализов, получаемых в лабораториях. Отнесение породы к какому-либо виду нуждается не только в петрохимических данных, но и изучении особенностей минерального состава под микроскопом.

Каким образом отнести исследуемую породу к таксономическим единицам классификации среднего и низкого ранга, минуя микроскопические и петрохимические исследования? Достаточно вспомнить, что химический и минеральный составы магматических пород взаимосвязаны. Следовательно, для определения отряда, подотряда и семейства можно использовать количественно-минералогические признаки породы, выявляемые макроскопически. Однако, схемы определения плутонических, гипабиссальных и вулканических пород будут разными.

Необходимо отметить, что предлагаемые схемы содержат определённые допущения, вызванные необходимостью упростить информацию и сделать её доступной для освоения в рамках одного лабораторного занятия.

Преимуществом плутонических и гипабиссальных пород является то, что, кристаллизуясь в недрах, они приобретают полнокристаллическое строение. Породообразующие минералы, слагающие эти породы, могут быть определены макроскопически с использованием известных в минералогии признаков: цвет, блеск, спайность, твёрдость и т. д.

Зная минеральный состав и процентное соотношение минералов, можно отнести исследуемую породу к определённому семейству.

Первый шаг заключается в определении процентного содержания в породе тёмноокрашенных минералов. Это можно сделать на глаз или сравнением с трафаретами М.С. Швецова (рис. 3).

Рис. 3. Трафареты М.С. Швецова для определения процентного содержания составных частей породы

Затем необходимо обратиться к одной из пяти соответствующих диаграмм, которые отражают количественные соотношения минералов в породах со ста, пятьюдесятью, тридцатью, двадцатью и десятью процентами содержания в составе тёмноокрашенных (чёрных) минералов (рис. 4, 5, 6, 7, 8).

На каждой такой диаграмме собраны семейства, в которых содержание тёмноокрашенных минералов одинаковые, но минеральный состав в целом разный.

Рис. 3. Трафареты М.С. Швецова для определения процентного содержания составных частей породы

Диаграмма служит подсказкой в определении минерального состава исследуемой породы, ограничивая перечень возможных минералов. Поля диаграммы отражают процентное содержание в породах конкретных минералов. Например, в породе обнаружено 10 % темноокрашенных минералов, обращаемся к диаграмме на рис. 8, из которой следует, что тёмноокрашенными минералами этой породы могут оказаться биотит или роговая обманка, либо тот и другой минерал одновременно, а в светлой части породы могут быть кварц, калиевый полевой шпат, кислый или щелочной плагиоклаз. Определив по известным признакам минералы исследуемой породы, и оценив процентное содержание каждого минерала, можно выбрать семейство, к которому принадлежит порода. Прямоугольник с названием семейства пересекает границы полей минералов, фиксируя количественно-минеральный состав пород данного семейства. На диаграмме рис. 8 семейству гранитов соответствует следующий минеральный состав: биотит или роговая обманка – 10 %, кварц – 30 %, калиевый полевой шпат – 30 %, кислый плагиоклаз – 30 %.

Рис. 4. Диаграмма количественно-минералогического состава пород с 100 %-ным содержанием тёмноокрашенных минералов. Поле тёмноокрашенных минералов закрашено серым цветом. Прямоугольные окна соответствуют процентному соотношению минералов в семействах

Зная семейство, по диаграмме не составит труда определить к какому подотряду по щёлочности и отряду по содержанию SiO₂% принадлежит исследуемая порода.

Внутри семейств выделено несколько видов пород (петрографических наименований), отличающихся особенностями минерального состава на микроуровне. Наиболее значимые виды пород семейств даны на диаграмме в скобках, если вид не указан, то возможно отождествить название семейства с названием вида. Семейство гранитов – вид гранит.

Рис. 5. Диаграмма количественно-минералогического состава пород с 50 %-ным содержанием тёмноокрашенных минералов. Поле тёмноокрашенных минералов закрашено серым цветом. Прямоугольные окна соответствуют процентному соотношению минералов в семействах

Схема работы с гипабиссальными породами в целом такая же, как и для плутонических пород, во всяком случае, если они содержат тёмноокрашенные минералы. При выборе названия вида гипабиссальной породы за основу берутся названия видов плутонических пород, но с учётом структурных особенностей гипабиссальной породы. Если порода мелкозернистая равномернозернистая, используют название плутонической породы с корневой частью «микро» (микродиорит, щелочной микрогранит).

Рис. 6. Диаграмма количественно-минералогического состава пород с 30 %-ным содержанием тёмноокрашенных минералов. Поле тёмноокрашенных минералов закрашено серым цветом. Прямоугольные окна соответствуют процентному соотношению минералов в семействах

Когда гипабиссальная порода имеет порфировидную структуру, то к названию вида плутонической породы через дефис прибавляют слово «порфир» или «порфирит», причём к названию пород содержащих калиевый полевой шпат – «порфир», не содержащих калиевый полевой шпат – «порфирит» (габбро-порфирит, гранит-порфир).

Рис. 7. Диаграмма количественно-минералогического состава пород с 20 %-ным содержанием тёмноокрашенных минералов. Поле тёмноокрашенных минералов закрашено серым цветом. Прямоугольные окна соответствуют процентному соотношению минералов в семействах

Гиганто- и грубозернистые гипабиссальные породы называют пегматитами. Они встречаются в связи с породами всех семейств. Самые распространённые среди них гранитные пегматиты, характеризующиеся отсутствием в составе тёмноокрашенных минералов.

Рис. 8. Диаграмма количественно-минералогического состава пород с 10 %-ным содержанием тёмноокрашенных минералов. Поле тёмноокрашенных минералов закрашено серым цветом. Прямоугольные окна соответствуют процентному соотношению минералов в семействах