Изверженные породы, по составу близкие к мраморам и известнякам

Вместе с некоторыми ультраосновными породами, обогащенными щелочами, иногда встречаются очень своеобразные породы, известные под именем карбонатитов. Их необычность заключается в том, что по своему минеральному составу они похожи на такие сугубо метаморфические породы, как мраморы и осадочные известняки. Понятно, что их главными минералами служат карбонаты, прежде всего кальцит и доломит. Хорошо известно, что обычно эти минералы образуются на дне водоемов, выпадают из горячих растворов в трещинах горных пород или возникают при перекристаллизации карбонатных пород.

Многие карбонатиты имеют зернистое строение и похожи на полнокристаллические глубинные магматические породы. Среди них встречаются тонкозернистые (до плотных) разности с крупными кристаллами карбонатов, которые сходны с вулканическими породами.

Объясняя образование карбонатитов, геологи учитывали, что известняки и другие карбонатные породы при довольно высокой температуре (около 900°) разлагаются с выделением углекислого газа и образованием окиси кальция или другого основания. Поэтому считали, что образование скоплений карбонатов путем кристаллизации из магмы невозможно, а жилы карбонатного состава среди известняков, мраморов, доломитов и других пород рассматривали как возникшие при кристаллизации из горячих водных растворов или при перегруппировке вещества самих карбонатных пород. Но наблюдения последнего времени показали, что хотя и редко, но встречаются карбонатиты, возникшие из легкоплавких остатков магмы.

Обычные осадочные известняки, доломиты и метаморфические мраморы лишены специфических минералов карбонатитов. Это силикаты и другие соединения, содержащие мало распространенные редкие (ниобий, тантал, редкие земли) и иногда радиоактивные (уран, торий и др.) элементы.

В Полярной Сибири обнаружены карбонатиты, на 90 - 95 % состоящие из кальцита. И хотя их состав как будто «осадочный», но по всем геологическим данным это изверженные породы: контакты даек и штоков карбонатитов с окружающими породами резкие; пластинчатые вкрапленники кальцита у краев дайки параллельны контактам, а в центральной части располагаются струями, плавно огибая включения углистых пород. Все это говорит о том, что карбонатитовые дайки возникли из вязкой карбонатной магматической жидкости.

Можно привести еще одно доказательство магматической природы карбонатитов. Так, во время извержений вулкана Олдоиньо-Ленгаи в Танзании в 1960, 1961 и 1966 гг. выбрасывался пепел карбонатитового и натро-карбонатитового состава. В лаве практически отсутствовал кремнезем (не более 1,18%) и было установлено много окислов, характерных для кальцита - СаО 17,5 - 19,0%, СО, 30,72 - 32,0% и Na₂O (29,0 - 30,0%) - составной части соды.