Этюд о базальтовых полиэрах

Базальтовый карьер ОАО «Боксит Тимана» находится на Среднем Тимане в верховье реки Ворыква (левый приток Выми), в 180 км на север от станции Чиньяворык, на севере Княжпогостско-го района Республики Коми.

Базальтовый покров, лежащий над бокситами, имеет сложное строение. Непосредственно в зоне контакта с бокситами (северная стенка бокситового карьера) наблюдается расслоенная толща, снизу-вверх: аргиллиты в виде мелкой чешуйчатой щебенки серого, темно-серого цвета, предположительно, пепловый материал(?); базальты дробленые с нечеткой отдельностью. Преобладают многочисленные отщепы доскообразной формы. Участками просматривается нечеткая столбчатая отдельность.

Во время прохождения учебной геологической практики со студентами Ухтинского технического университета в 2003 г. одним из авторов (Е. В. Колони-ченко) в карьере, где добывается базальт на щебень, были обнаружены псевдомногогранники: псевдооктаэдры, псевдогексаэдры, псевдотетраэдры (Колони-ченко, 2003). Грани псевдомногогранников выглядели не как результат случайной трещиноватости, а как вполне закономерные образования (псевдокристаллы). Ответ на вопрос, почему раньше геологи не обращали внимания на такие формы базальта, скорее всего, может быть найден в способах наблюдения их в природе. В обнажении такие формы чаще всего не видны, то есть мы видим одну-две грани. Естественно, они вопринимаются как плоскости трещиноватости. В карьере же производятся взрывные работы, и порода разлетается. Псевдополиэдры, как более прочные образования, сохраняются, и при этом становятся видны все остальные грани и вершины. Размеры полиэдров различны — от первых сантиметров до полутора метров (рис. 1).

В этом году была организована поездка специально для поиска и сбора коллекции базальтовых псевдомногогранников. В карьере ведутся добычные 14

работы, поэтому оперативная геологическая ситуация меняется быстро, вскрываются новые блоки пород с несколько иными свойствами. К сожалению, того богатства «правильных

Рис. 1. Размеры псевдокристаллов — от первых сантиметров до полутора метров форм», что наблюдались в 2003 г., в 2005 г. мы не обнаружили. Тем не менее собрана коллекция базальтовых полиэдров. Крупные образцы двух псевдотетраэдров (гексагональная и пента-гональная призмы) размером до 50 см поступили в музей Института геологии. Не все интересные образцы удалось привезти ‒ не оказалось технических средств погрузки (рис. 2).

Рис. 2. Для этого полиэдра не нашлось технических средств погрузки

Можно провести предварительную классификацию базальтовых полиэдров.

Псевдопризма гексагональная. Наиболее обычная форма для базальтовых полиэдров. Столбчатая гексагональная отдельность характерна для базальтовых покровов во всем мире и обусловлена особенностями кристаллизации магмы. В карьере размеры призм — 0.4—0.7 м по короткой оси (между гранями призмы) и до 1.5 м — по длинной. Трещины поперечной отдельности образуют грани пинакоида. Наблюдаются заметные отклонения от идеальной призмы. Огранку некоторых полиэдров (по аналогии с псевдогекса-гональными призмами кварца) можно квалифицировать как остроромбоэдрическую.

Псевдопризма пентагональная. В породах вскрыши в бокситовом карьере обнаружена практически идеальная пентагональная призма размером 60 х 25 см (рис. 3). Ее особенностью является слабая скрученность. Необходимо отметить, что скрученность наблюдалась и на одной из гексагональных призм.

Рис. 3. Почти идеальная пентагональная призма базальта на плече открывателя базальтовых псевдокристаллов

Псевдогексаэдр. В 2003 г. студентами были собраны многочисленные базальтовые псевдокубы. Размеры по ребру от 10 до 20 см. Псевдограни, в отличие от других полиэдров, имеют выпуклую форму, в виде сегмента сферы с большим радиусом. Особенность гексаэдров — трещиноватость, практически по диагонали грани. В этом году базальтовые псевдокубы мы не обнаружили.

Псевдопирамида и псевдобипирамида тетрагональные. Распространенная форма. Угол при вершине пирами-

Рис. 4. Базальтовая псевдопирамида ды тупой, как правило, около 100° (рис. 4). Иногда встречаются формы, приближающиеся к октаэдру.

Псевдотетраэдр. Одна из распространенных форм. Именно крупные полиэдры тетраэдрического облика привлекли первоначально наше внимание. Среди материала, привезенного в этом году, наиболее впечатляющими оказались именно они (рис. 5). Угол между гранями у базальтового псевдотетраэдра около 80°. Что значительно (на 10°) отличается от идеального тетраэдра. Псевдограни имеют вид слабовыпуклых плоскостей с четкими границами.

Характер поверхности псевдограней значительно отличается от сколов, и не только тем, что псевдограни более гладкие. На поверхности псевдограней всегда наблюдается корочка измененного базальта, что может свидетельствовать о том, что полиэдры продолжительное

время были отделены от основной массы породы или друг от друга свободным пространством.

Для исследования внутреннего строения был изготовлен шлиф из базальтовой псевдопирамиды, перпендикулярно псевдооси четвертого порядка. Проведены замеры ориентировок удлинения плагиоклазов. Отношение длины к ширине кристаллов плагиоклаза, как правило, более четырех. Сделано 84 замера ориентации зерен. Диаграмма распределения ориентировок приведена на рис. 6. Можно отметить, что на диаграмме выделяется два генеральных направления удлинения плагиоклазов. Угол между ними около 85°. Возможно, что именно ориентировка плагиоклазов определяет появление полиэдров, по форме приближающихся к правильным.

Поездка за базальтовыми полиэдрами привела еще к одному интересному наблюдению в карьере.

96°

72°    ⁸⁴

60°

48°

36°

24°

12°

0°

132°

144°

156°

180°

0%   5%   10% 15%

Рис. 6. Диаграмма ориентации длинной оси кристаллов плагиоклаза в одном из базальтовых полиэдров

В одной из стенок карьера была обнаружена зона разуплотнения и интенсивного изменения базальта, мощностью до трех метров, с крутым падением. Изменения базальта выражены, во-первых, в разуплотнении (порода легко крошится на песчаную фракцию) и, во-вторых, в необычной овоидно-скорлу-поватой текстуре (рис. 7). Овоиды, слагающие зону, имеют размеры от 3 до 25 см. Форма идеально шарообразная, яйцевидная, псевдопирамидальная с округлыми вершинами и ребрами. Име- ют зонально-скорлу-поватое строение (рис. 7а). Зонки мощностью 5—10 мм легко отслаиваются. Псевдопирамидаль-ные овоиды имеют сложное строение. Внешние 3—5 зон облекают внутреннее ядро, состоящее из

Рис. 5. Псевдотетраэдр

Рис. 7. Элементы овоидно-скорлуповатой текстуры в зоне изменения базальтов: а) зо-нально-скорлуповатый шар, б) овоид сложного строения

нескольких мелких, плотно уложенных яйцевидных приплюснутых образований, которые не имеют скорлуповатого строения. Наблюдаемая овоидно-скор-луповатая текстура, возникшая в процессе эпигенеза, вероятно, наследует и декорирует неоднородности базальта формировавшиеся еще в процессе кристаллизации расплава.

Материалы, изложенные в статье, являются предварительными. Привезенный каменный материал обрабатывается.

Выражаем благодарность руководству ОАО «Боксит Тимана», любезно разрешившему нам посетить карьеры и отобрать образцы, а также инженерно-техническому персоналу, оказавшему техническую помощь. Особую благодарность выражаем геологу Владимиру Рускому, который нашел и подарил музею Института геологии образец базальтовой пентагональной призмы.