ГлавнаяПолучаются непрерывные серии пород от пироксенитов и перидотитов до наиболее кислых членов группы габбро.
Плагиоклазы чаще всего представлены лабрадором до битовнита. Нередко, благодаря включениям титанистого железняка, они окрашены в темный цвет до почти черного. Кристаллы часто таблитчатые но (010). Двойники по альбитовому, реже также периклиновому и другим законам. Зональная структура обычно отсутствует. При разрушении плагиоклазы переходят в агрегат, богатый минералами группы эпидота (соссюрит), и в кальцит. Для некоторых габбровых пород (Киевская и Волынская области, Финляндия) характерна яркая игра плагиоклазов по (010).
Ортоклаз присутствует в габбровых породах лишь изредка в некоторых типах, например в габбровых породах Волынской и Киевской областей, иногда Урала и др.
Из моноклинных пироксенов часто присутствуют клинопироксены, именно диопсид и диопсидовый авгит, нередко с металлическим отливом и отдельностью по (001 разновидность диаллаг). Иногда переходят в уралит.
Для ряда габбровых пород характерно присутствие авгита, содержащего титан (титан-авгит).
Из ромбических пироксенов встречаются бронзит и гиперстен черного цвета. Бронзит и гиперстен образуют реакционные оболочки вокруг оливина. Первичная роговая обманка присутствует обыкновенно в виде изометрических зерен коричневого цвета (в шлифе), вторичная — окрашена в зеленый цвет. В части габбровых пород присутствует оливин в виде округлых блестящих зеленоватых, желтоватых, буроватых и черно-бурых зерен; часто переходит в серпентин. Ильменит часто окружен оболочками из лейкоксена; количество его иногда довольно значительно. Магнетит и титано-магнетит образуют неправильные черные зерна; реже встречаются магнитный колчедан и пирит. В оливиновых габбро присутствуют иногда черный хромит и пикотит.
В ряде случаев скопления магнитного колчедана, пирита, магнетита настолько велики, что представляют собой промышленные руды.
Структура габбровых пород непостоянна. Иногда она приближается к структуре гранитных пород и в таком, случае характеризуется довольно резко выраженным гипидиоморфизмом минералов, входящих в состав породы. Ясно заметно более раннее выделение темноцветных минералов и последующее выделение плагиоклазов. В других случаях наблюдается структура, близкая к офитовой: плагиоклаз отличается значительным идиоморфизмом, образуя таблитчатые резко очерченные кристаллы, в то время как авгит и другие темноцветные минералы выполняют промежутки между ними. Особенно резко эта структура выражена в габбро-диабазах. Наиболее характерна габброидная (габбровая) структура, с неясно выраженной последовательностью кристаллизации, но всегда заметным идиоморфизмом авгита.
Разнообразие структур габбро-норитовых пород в значительной степени связано с тем, что они по большей части носят характер биминеральных пород, образованных главным образом пироксенами и плагиоклазами, часто приближающихся к типу эвтектических смесей.Иногда, благодаря присутствию отдельных более крупных кристаллов, чем кристаллы остальной массы, например кристаллов плагиоклаза в более кислых или пироксена в более основных разностях, получается порфировидная структура (в меланократовых габбро Урала, так называемых тилаитах).
Нередко наблюдаются оболочки вокруг полурастворенных и округленных кристаллов оливина (келифитовые оболочки), состоящие внутри из непосредственно примыкающего к оливину гиперстена, снаружи из роговой обманки (актинолита).
Главные типы габбро. Под габбро понимают полнокристаллические породы, часто крупнозернистые, равномернозернистые, иногда порфировядные, главными составными частями которых являются основные плагиоклазы и темноцветные минералы, преимущественно моноклинный пироксен.
Выделяют ряд разновидностей, по большей части с рациональными названиями, вытекающими из состава породы. Главные из них следующие:
Гатч изобразил отношения главных типов габбровых пород в следующей таблице (табл. 24).
Кроме того, имеются редко встречающиеся типы несколько иного состава со специальными названиями.Оливиновые габбро пользуются широким распространением. Они известны во многих местах Урала, где они образуют крупные массивы, преимущественно на Северном и Среднем, в меньшем количестве на Южном Урале. Значительно развиты габбровые породы среди других в Волынской и Киевской областях, в Азиатской части России (Енисейский массив, Саяны, Алтай и т. д.), в Средней Азии, в Закавказье и в других местах.
Нориты (гиперстеновые габбро) известны в тех же районах, где развиты и габбро; на Урале нориты встречаются как исключение.
Роговообманковые габбро, состоящие из роговой обманки и основного плагиоклаза, пользуются значительно меньшим распространением, чем нориты и габбро. Такого рода габбро произошли обычно в результате амфиболитизации пироксенов, например на Урале.
Богатые биотитом разновидности получили название биотитовых габбро; они мало характерны, встречаются крайне редко (оливин-биотитовые габбро встречаются, например, в Нижнетагильском районе). Габбро, состоящее из анортита и роговой обманки, с чередованием то тех, то других слоев, дает шаровую структуру. Эта разновидность названа была наполеонитом, или корситом (встречена на острове Корсика).
Если в оливиновом габбро отсутствует диаллаг, остаются основной плагиоклаз и оливин, порода получает название форелленштейна, или троктолита. Названа она форелленштейном потому, что на более светлом фоне, образованном плагиоклазом, разбросаны многочисленные черные и черно-зеленые округлые зерна оливина, чем она напоминает кожу форели (с. Горошки на Волыни).
Породы, состоящие почти исключительно из плагиоклазов, с содержанием темных минералов до 10%, получили неудачное название анортозита (от французского названия плагиоклаза). Такая порода окрашена то в белый, то в серый, темносерый и почти черный цвет, в зависимости от содержания в основном плагиоклазе тонких иголочек титанистого железняка. Она может носить разные названия но тому, какой плагиоклаз входит в ее состав. Особенно большим распространением в местах, где развиты габбро-норитовые породы, пользуются лабрадорнты. Широко развиты лабрадориты с прекрасной игрой цветов в районах Киевщины и Волыни; особой красотой славится лабрадорит Нового Бобрика около Житомира, который пошел на постройку мавзолея Ленина и для облицовки ряда зданий в Москве и Ленинграде. Нa Урале они играют подчиненную роль.
С габбровыми породами нередко связаны железные руды, которые образуют в них жилы, резко отграниченные от окружающей породы, либо неправильной формы участки — шл иры, представляющие собой продукты диференциации габбровой магмы. В них концентрировались железорудные минералы, в одних случаях магнетит, в других — титано-магнетит, иногда также титанистый железняк.
Большую известность в настоящее время получили крупнейшие месторождения титано-магнетитов, которые дают железо для черной металлургии и двуокись титана (частично в виде отхода) для лако-красочной промышленности (титановые белила).
Переходной породой между габбро и диоритами является габбро-диорит.
В габбровых породах количество темноцветных минералов почти равно количеству плагиоклазов, хотя чаще последние несколько преобладают. В зависимости от содержания темноцветных и светлых минералов различают породы меланократовые (мелагаббро), мезотипные и лейкократовые (лейкогаббро). Так как плагиоклаз нередко окрашен в почти черный цвет, окраска габбровых пород не всегда соответствует их составу.
Среднее содержание светлых минералов в габбро около 55%, темноцветных — около 45%; к габбро такого состава содержание CaO довольно велико — достигает 9%.
Согласно Куплетскому, относительное количество лейкократовых, мезотипных и меланократовых пород следующее: 1:12:2,1.
Изучая районы развития пород габбро-перидотитовой магмы, можно наблюдать всевозможные переходы от перидотита, совершенно лишенного лабрадора, до лабрадорита, почти совершенно лишенного магнезиально-железистых минералов: дунит — перидотит — пироксенит — лабрадоровый пироксенит (5—20% лабрадора) — меланократовое габбро (20—40% лабрадора)— мезотипное габбро (40—60% лабрадора) — лейкократовое габбро (60— 80% лабрадора) — лабрадорит (более 85% лабрадора).От более кислых пород — диоритов — габбро отличаются не только основным характером плагиоклаза, но также присутствием пироксенов и оливинов, которые в диоритах заменяются роговой обманкой и частично биотитом, т.е. минералами, с гидроксилами. Присутствие роговой обманки в габбровых породах обычно связано с эпимагматическими (реакционными) преобразованиями пироксенов как во время остывания габбровой магмы, так и в более позднее время.
Содержание SiO2 колеблется в общем от 45 до 50%. Количество Al2O2 колеблется между 10 и 20%, большее содержание Al2O3 указывает на большое содержание в породе плагиоклаза. Крайне непостоянно содержание FeO и MgO: первой от 4 до 16%, иногда и более, второй — от 1,5 до 15% и более. Меньшим сравнительно колебаниям подвержено содержание CaO, обычно в пределах от 7 до 15%. Характерно довольно значительное содержание TiO2. Что касается щелочей, то в огромном большинстве случаев преобладает Na2O (5—6%), лишь в некоторых содержащих ортоклаз габбро также присутствует K2O, содержание которого обычно менее 1%, но может повыситься п до 1,5%.
Изменения габбровых пород под влиянием процессов горообразования и процессов гипергенного и контактного (глубинного) характера крайне разнообразны.Под действием горообразующих сил габбро-норитовые породы частью во время кристаллизации (пьезокристаллизация), частью и после ее окончания приобретают сланцевую структуру. Получаются так называемые габбровые сланцы, при этом авгит переходит в роговую обманку; в результате может образоваться роговообманковый сланец. Габбровая магма легко расщепляется на более темные и более светлые элементы, и нередко получается обособление этих элементов отдельными полосами (ленточное габбро). Эта полосчатая структура в габбро-норитовых породах наблюдается довольно часто. Одни (Левинсон-Лессинг) объясняют ее как результат образования эмульсии в застывающей магме, другие (Заварицкий) — конвекционными токами и выдавливанием остающейся еще при кристаллизации в жидком виде части магмы в расслаивающуюся и застывающую массу другого состава.
Минералы, из которых состоят габбро-норитовые породы, отличаются очень малой устойчивостью, когда они попадают в иные условия, чем те, в которых они первоначально образовались, т. с. с более низкой температурой, со значительным давлением (в случаях горообразования), в особенности когда присутствуют минерализаторы. Габбровые породы нередко подвергаются глубокому преобразованию под влиянием различных агентов уже во время своего застывания. Пироксен переходит в уралитовую роговую обманку (уралитизация) — получаются уралитовые габбро. В том случае, когда пироксен полностью замещается роговой обманкой, причем теряется структура габбро и одновременно изменяется плагиоклаз, получается новая порода — амфиболит, то массивный, то сланцеватый, в некоторых случаях содержащий гранат (гранатовый амфиболит).
Под влиянием процессов гороооразования и связанного с ними давления габбровые породы переходят в соссюритовые габбро в которых плагиоклаз полностью замещается агрегатом цоизита и альбита (соссюритом), нередко одновременно образуются гранат, слюда и др. Соссюритизация связана иногда также и с гидротермальными процессами, с эпимагматическим влиянием гранитной магмы. Дислокационные явления вызывают иногда дробление габбровых пород и преобразование их в милониты.
В результате такого воздействия гранитных магм в ряде случаев из габбровых пород могут образоваться совершенно новые породы, в частности эпидотовые, цоизитовые, соссюритовые, гранатовые амфиболиты.
Влияние минерализаторов в некоторых случаях выражается в появлении новых минералов, содержащих следы минерализа
торов, как, например, скаполита, замещающего плагиоклазы (скаполитовые габбро), амфибола, замещающего пироксены, и др.
Своеобразные породы, состоящие почти исключительно из плагиоклаза (плагиоклазиты) или из плагиоклаза и корунда (корундовые плагиоклазиты), развиты на Среднем Урале и названы были там кыштымитами; они состоят из плагиоклаза (от анортита до альбита) и корунда. Аналогичные породы Калифорнии и других мест, состоящие из корунда и андезита или олпгоклаза, получили название плумазитов; породы эти имеют разную степень зернистости, часто серый цвет, с синими зернами корунда разнообразных размеров — от мелких до 1 см и более в поперечнике.
Кыштымиты образовались путем десиликации флюидно-пегматитовых кислых масс при воздействии на них бедных кремнекислотой и богатых основными окислами ультрабазитов, главным образом серпентинитов и перидотитов. При воздействии на корундовые плагиоклазиты пневматолитовых растворов образуются марундиты, состоящие из корунда и хлоритоида-маргарита.
Условия залегания. Габбро-норитовые породы залегают в земной коре крайне разнообразно. В некоторых случаях мы их встречаем в виде даек, жил, залежей, иногда линзовидных, лакколитов и т. д., в других случаях — в виде штоков разных размеров. Массивы, образованные габбровыми породами на Урале, имеют протяжение свыше 600 км. Огромный платиноносный лополит Бушвельда (Южная Африка), в значительной своей части образованный габбро-перидотитовыми породами, главным образом норитом, прослеживается на пространстве около 25 000 км2. Габбровые массивы Волыни занимают пространство свыше 3 000 км2.
Некоторые лабрадоритовые массивы также достигают огромных размеров. Лаорадоритовый массив Адирондака (США) имеет около 30 км длины или 9—15 км ширины.
Очень часто в габбровых массивах наблюдаются признаки процессов гравитационной диференциации со скоплением наиболее тяжелых составных частей на дне магматических бассейнов, давших начало этим массивам.
Многие габбровые породы встречаются среди до кембрийских образований, другие обладают палеозойским, мезозойским, иногда, как исключение, также третичным возрастом. Анортозиты имеют почти исключительно докембрийский возраст. Лишь норвежские олигоклазиты связаны с габбро силурийского возраста.
В ряде случаев можно видеть, что в особенно глубоких контактах габбровая магма растворяет те обломки, которые попадают в нее (например, слюдяные сланцы), и несколько меняет свой состав.
Характерным для всех районов, где развиты габбровые массивы, является то обстоятельство, что эти породы не сохраняют на сколько-нибудь значительных расстояниях своих химических и минералогических, а также структурных и текстурных особенностей, которые меняются от обнажения к обнажению.
На Урале наблюдается вполне определенная закономерность в распределении габбровых пород различной основности. В ряде мест Среднего и в особенности Северного Урала наблюдаются более или менее округлой формы выходы дунитов, окруженные сменяющими друг друга перидотитами, пироксенитами, затем оливиновыми габбро и габбро. Химически этот процесс выражен в увеличении содержания SiO2 и CaO. также Al2O3 сравнительно с центральными частями массивов, обогащенными FeO и MgO. Здесь особенно резко проявляется послойное расщепление магмы при ее диференциации.
Габбровые массивы имеют самое существенное значение благодаря тому, что они являются местом концентрации не только железных, титано-железных и титано-ванадиевых, но в ряде случаев также никелевых руд (крупный габбро-норитовый лополит Седбсри в Канаде, в котором содержатся, кроме никеля, также арсениты иридия и платины, кобальт и др.). Аналогичны габбровые породы Норвегии, Новой Зеландии, в пирротине которых содержится никель. В некоторых габбровых породах скопляются промышленные количества меди (в виде медного колчедана) п серного колчедана.
Особенно большое значение имеют крупные массивы габбро, в которых при диференциации выделяются участки перидотитов и пироксенитов, являющихся носителями хрома, платины и ряда минералов платиновой группы (иридий, осмий, рутений и др.), а также никеля, кобальта и т. д.
Так как количество минерализаторов в габбровых породах ограничено, эти рудные скопления либо концентрируются внутри самих застывающих магм в процессе диференциации магмы, либо руды выносятся из них на небольшие расстояния.
На Урале титано-магнетитовые руды образуют в габбровых породах иногда жилообразные массы, иногда шлировые выделения.
Габбровые породы являются также носителями отдельных неметаллических и копаемых, как, например, корунда.
Сами по себе габбровые породы представляют крупную ценность как строительный материал.
Особенно ценный декоративный материал дают лабрадориты, благодаря замечательной игре лабрадора, входящего в их состав. Мелкозернистые разновидности габбро, обладающие параллелепипедальной отдельностью, могут давать прекрасный, материал для брусчатки, крупнозернистые — для строительства. Они обладают силой сопротивления давлению 1800 кг/см2. Особенно ценны те месторождения габбровых пород, которые располагаются вблизи (не более 10 км) от линий железных дорог.