Плагіограніт. Інтрузивна порода як свідок глибинних процесів планети

Плагіограніт — світло-сірий граніт з різким переважанням плагіоклазу з відсутністю або незначним вмістом калієво-натрієвого польового шпату, що надає гранітам рожево-червоний колір. Оскільки плагіограніт належить до сімейства гранітів, то це плутонічна порода нормального кислого складу, але складається, як уже зазначалося вище, переважно плагіоклазом (45–65%) і кварцом (25–40%), з незначним включенням кольорових мінералів (3–10%) — біотиту (мусковіту) і рогової обманки. Наявність калієвого польового шпату незначна (до 10%).

Чим більше основний плагіоклаз бере участь у формуванні плагіограніту, тим більше в них міститься кварцу. Деякі види плагіогранітів з кислим плагіоклазом є продуктом епігенетичної альбітизації гранітних порід, які спочатку містили калієвий польовий шпат.

Плагіограніт входить до переліку корисних копалин загальнодержавного значення, затвердженого постановою Кабінету Міністрів України від 12 грудня 1994 р. № 827, як сировина для каменю бутового та щебеню.

Утворення породи

Формування плагіогранітів найчастіше пов’язане з океанічною корою та офіолітовими комплексами. Утворюється переважно двома способами:

1. Часткове плавлення океанічної кори – це відбувається, коли базальтові або габроїдні породи в нижній океанічній корі зазнають часткового плавлення, утворюючи розплав, багатий на кремнезем, який кристалізується в плагіограніт. .

2. Магматична диференціація – це включає фракційну кристалізацію мафічної материнської магми, де ранньокристалізовані мафічні мінерали (наприклад, олівін, піроксен) видаляються, що призводить до концентрації більшої кількості кислих компонентів, таких як плагіоклаз і кварц.

Зазвичай він асоціюється з пластовими дайковими комплексами, габброїдними інтрузіями та подушковими базальтами в офіолітових послідовностях, що відображає його походження в середовищах серединно-океанічного хребта та надсубдукційної зони.

Плагіограніти мають важливе геологічне значення, оскільки є індикаторами еволюції океанічної кори та процесів магматичної диференціації. Їхня присутність у складі опіолітів свідчить про пізню стадію кристалізації магматичних систем середньоокеанічних хребтів і надсубдукційних зон. У деяких випадках вони відображають епізоди часткового плавлення у верхній мантії або нижній корі. Дослідження плагіогранітів дає змогу відновити умови тиску, температури й складу флюїдів, які існували в момент формування океанічної кори.

Хімічний склад

Плагіограніт (71–74 мас.% SiO) відрізняється від інших кислих порід високими концентраціями CaO, Na2O та низькими концентраціями K2O, що обумовлено сильним переважанням плагіоклазу над калієво-натрієвим польовим шпатом. Виділяються низько — та високоглиноземнисті різновиди плагіогранітів. Перші містять менше 15 мас. % Al2O3 і відрізняється невеликою кількістю біотиту в породі, появою амфіболу. Другі містять понад 15 мас. % Al2O3; кольоровий мінерал в них представлений переважно біотитом.

Структура дрібно‑, середньо — або крупнозерниста, часто порфіровидна через наявність великих округлих вкраплень кварцу. Текстура масивна або гнейсовидна.

Фізичні властивості плагіогранітів

Плагіограніти — це інтрузивні магматичні породи, що належать до групи кислих глибинних порід і характеризуються високим вмістом кремнезему (до 70–75%). Основними мінералами, які складають плагіограніти, є плагіоклаз (звичайно альбіт або олігоклаз), кварц, біотит, рогова обманка, іноді присутні амфібол, апатит, циркон, титаніт та оксиди заліза. Їхній мінералогічний склад відрізняється від типових гранітів тим, що вміст калієвого польового шпату знижений, а натрієво-кальцієвого плагіоклазу — підвищений, що зумовлює їхні фізичні властивості та зовнішній вигляд.

За структурою плагіограніти є середньо- або дрібнозернистими, із суцільною кристалічною текстурою. Колір породи зазвичай світло-сірий або сірувато-рожевий, рідше злегка зеленуватий. Завдяки високому вмісту кварцу порода має блиск і досить щільну текстуру. Її середня густина становить 2,6–2,7 г/см³, твердість — близько 6–7 за шкалою Мооса. Пористість плагіогранітів дуже низька (до 0,5%), тому вони мають високу міцність на стиск (100–250 МПа) та низьку водопоглинальну здатність.

Плагіограніти відзначаються високою морозостійкістю, стійкістю до вивітрювання та хімічних впливів. Завдяки цим властивостям вони зберігаються навіть у складних кліматичних умовах і часто формують масиви, стійкі до ерозії. При вивітрюванні порода зазнає незначних змін, головним чином утворюються вторинні глинисті мінерали з плагіоклазу, але загальна структура залишається міцною.

Поширення

Плагіограніти мають надзвичайно цікаве і водночас обмежене поширення у світовій геологічній будові. Вони переважно пов’язані з тектонічно активними зонами — місцями формування нової океанічної кори, зонами субдукції, а також давніми континентальними щитами, де збереглися залишки древніх геодинамічних процесів.

З точки зору структури, плагіограніти найчастіше входять до складу офіолітових комплексів — типових геологічних структур, які відображають зріз океанічної кори. У таких комплексах вони утворюють невеликі тіла або лінзоподібні включення серед габро, діабазів і базальтів. Плагіограніти в цих умовах є продуктами пізньої стадії кристалізації океанічних магм, коли з розплаву виділяються легші, збагачені кремнеземом фракції. Такі породи часто називають океанічними плагіогранітами.

На мікроструктурному рівні вони характеризуються рівномірнозернистою або дрібнозернистою кристалічною структурою, іноді з порфіроподібними вкрапленнями кварцу чи плагіоклазу. У зонах тектонічних деформацій плагіограніти можуть мати катаклазовану або мігматитоподібну структуру, що свідчить про їхню участь у процесах метаморфізму та пластичної деформації під дією тиску.

Поширення у світі:

Серединно-океанічні хребти — плагіограніти виявлені у складі офіолітових комплексів Атлантичного, Індійського та Тихоокеанського океанів. Вони формуються на глибинах кількох кілометрів під дном океану під час часткового плавлення базальтової кори.
Офіолітові пояси Середземноморського регіону — відомі поклади плагіогранітів на Кіпрі (Тродоський офіоліт), у горах Султанії (Оман), у Балканах (Сербія, Греція), у Туреччині та на Кавказі.
Північна Америка — плагіограніти зустрічаються у складі офіолітів Каліфорнії (Комплекс Франсіскан), на Алясці та у Ньюфаундленді.
Скандинавський щит — плагіограніти тут пов’язані з архейськими і протерозойськими комплексами, які відображають процеси раннього формування континентальної кори.
Африка та Азія — плагіограніти виявлені в Ефіопії, Індії, Тибеті, Пакистані, де вони входять до складу древніх метаморфічних поясів, зокрема Гімалайського та Індуського.

На території України плагіограніти трапляються у межах Українського кристалічного щита — зокрема в Інгульському, Приазовському та Середньопридніпровському мегаблоках. Вони формують інтрузивні масиви архейського та нижньопротерозойського віку, що часто супроводжуються тоналітами, діоритами та гнейсами.

Практичне використання

Передусім, завдяки своїм фізико-механічним властивостям, плагіограніти використовуються як декоративно-облицювальний камінь. Завдяки світло-сірому, рожевуватому або зеленувато-сірому кольору, рівномірнозернистій структурі та здатності добре поліруватися.

У будівництві плагіограніти використовують як міцний конструкційний матеріал. Вони служать для виготовлення бруківки, бордюрного каменю, елементів мостів і гідротехнічних споруд. Завдяки високій стійкості до механічного зношування та дії морозу плагіогранітові блоки ефективно застосовуються у дорожньому покритті та благоустрої міських площ.

У промисловості подрібнений плагіограніт використовується як щебінь високої міцності, що йде на виготовлення бетону, залізобетонних конструкцій і дорожніх сумішей. Завдяки хімічній інертності матеріал стійкий до корозії, тому застосовується в агресивних середовищах — наприклад, при спорудженні гідротехнічних дамб і морських набережних.

ПРОЙДЕМО РАЗОМ ШЛЯХ ВІД ІДЕЇ ДО ВИДОБУВАННЯ

Теоретичні знання з геології, мінералогії та оцінки ресурсів — лише початок. Щоб реалізувати потенціал родовища, потрібна чітка послідовність дій: від правових процедур до польових робіт і видобутку.

Нижче — покроковий шлях, який ми допомагаємо пройти на практиці.