Анортозит

Анортозит — это магматическая горная порода основного состава, преимущественно состоящая из плагиоклаза (лабрадора, битовнита или анортита). Относится к группе габброидов, но отличается от типичного габбро крайне низким содержанием тёмноцветных минералов (менее 10 %). Анортозиты широко распространены на Луне, где слагают значительную часть материковой коры, а на Земле встречаются в древних докембрийских щитах и в расслоенных интрузиях.

История изучения

Термин «анортозит» был введён в 1862 году немецким геологом Фердинандом фон Рихтгофеном для обозначения породы, состоящей почти исключительно из плагиоклаза без примеси пироксенов. Название происходит от греческих слов «an-» (не) и «orthos» (прямой), что указывает на триклинную сингонию плагиоклаза, в отличие от ортоклаза.

В XIX — начале XX века анортозиты считались редкими породами, однако в 1920-х годах были обнаружены их обширные массивы в Канаде (Адирондак, Лабрадор) и на Кольском полуострове. В 1960-х годах, после миссий «Аполлон» (США) и советских автоматических станций «Луна», выяснилось, что анортозиты являются главной породой лунной коры, что привело к пересмотру моделей формирования планет земной группы.

Состав и классификация

Минеральный состав

Основной породообразующий минерал анортозитов — плагиоклаз (90–95 % объёма). В зависимости от состава плагиоклаза выделяют разновидности:

• Лабрадорит — плагиоклаз представлен лабрадором (№ 50–70 по шкале анортита).
• Битовнитит — содержит битовнит (№ 70–90).
• Анортитит — состоит из анортита (№ 90–100).

Второстепенные минералы (до 10 %) включают пироксены (авгит, гиперстен), оливин, роговую обманку, а также акцессорные: ильменит, магнетит, апатит, циркон.

Химический состав

Химически анортозиты характеризуются высоким содержанием глинозёма (Al₂O₃ — 25–35 %), кремнезёма (SiO₂ — 45–55 %), оксида кальция (CaO — 10–15 %) и низким — железа (FeO — 1–5 %) и магния (MgO — 0,5–3 %). По содержанию щелочей (Na₂O + K₂O) обычно менее 5 %.

Классификация по происхождению

Выделяют три основных генетических типа анортозитов:

1. Архейские (докембрийские) анортозиты — древнейшие, возрастом 2,5–3,5 млрд лет, слагают крупные массивы в щитах (Балтийский, Канадский, Анабарский). Связаны с ранними этапами формирования земной коры.
2. Расслоенные анортозиты — образуются в гигантских магматических камерах при кристаллизации базальтовой магмы. Примеры: Бушвельдский комплекс (ЮАР), Стиллуотер (США), Скаергаард (Гренландия).
3. Лунные анортозиты — слагают до 80 % лунной коры, образовались в результате дифференциации первичного магматического океана Луны. Возраст — 4,4–4,5 млрд лет.

Физические свойства

• Цвет: светло-серый, белый, голубоватый, зеленоватый; лабрадориты обладают иризацией (радужным отливом) из-за тонкопластинчатого строения плагиоклаза.
• Структура: полнокристаллическая, равномернозернистая, часто габбровая или офитовая.
• Текстура: массивная, реже полосчатая (в расслоенных интрузиях).
• Плотность: 2,7–2,9 г/см³.
• Твёрдость по шкале Мооса: 6–6,5.
• Прочность на сжатие: 150–250 МПа.

Месторождения и распространение

Земные анортозиты

Крупнейшие массивы анортозитов на Земле находятся в:

• Канада: массив Лабрадор (провинция Ньюфаундленд и Лабрадор), Адирондак (штат Нью-Йорк).
• Россия: Кольский полуостров (Хибинский и Ловозерский массивы частично содержат анортозиты), Анабарский щит (Якутия), Восточный Саян.
• Скандинавия: район Эгесунн (Норвегия).
• Африка: Бушвельдский комплекс (ЮАР), массив Трог (Ангола).
• Индия: массив Читтипатти (штат Тамилнад).

Лунные анортозиты

Образцы лунных анортозитов доставлены миссиями «Аполлон-11», «Аполлон-16» (США) и советскими «Луной-20», «Луной-24». На Луне анортозиты слагают светлые материковые области, в отличие от тёмных базальтовых морей. Российские учёные из Института геохимии и аналитической химии имени В. И. Вернадского РАН активно изучают лунные анортозиты в рамках подготовки к миссии «Луна-25» (2023 год).

Применение

Промышленное использование

• Строительство: анортозиты используются как облицовочный и декоративный камень (особенно лабрадориты с иризацией). В России лабрадорит применялся для облицовки станций метро (например, «Маяковская» в Москве), фасадов зданий и памятников.
• Производство алюминия: анортозиты с высоким содержанием глинозёма (до 35 %) могут служить сырьём для получения алюминия, хотя в промышленных масштабах чаще используют бокситы.
• Абразивные материалы: измельчённый анортозит применяется для шлифовки и полировки.
• Керамика: используется в производстве огнеупоров и фарфора.

Научное значение

• Планетология: изучение лунных анортозитов позволяет реконструировать раннюю историю Луны и других планет земной группы. Согласно гипотезе магматического океана, анортозиты образовались как лёгкая фракция, всплывшая на поверхность при кристаллизации расплава.
• Геохронология: анортозиты содержат циркон, который используется для датирования древнейших событий в истории Земли (например, возраст циркона из анортозитов Канады достигает 4,0 млрд лет).
• Петрология: анортозиты служат модельным объектом для изучения процессов магматической дифференциации и расслоения в крупных интрузиях.

Интересные факты

• Лабрадорит, разновидность анортозита, был открыт в 1770 году на полуострове Лабрадор (Канада) и получил название по месту находки. Его иризация обусловлена интерференцией света на тонких пластинках плагиоклаза.
• На Луне анортозиты слагают так называемые «лунные горы» высотой до 5 км, например, горы Апеннины (Mons Apenninus) и Кавказ (Mons Caucasus).
• В 2009 году китайский луноход «Чанъэ-3» (Китайская Народная Республика) обнаружил анортозиты в районе кратера Залив Радуги, что подтвердило их глобальное распространение на Луне.
• В России крупнейшее месторождение лабрадорита — Головинское (Республика Карелия), где добывается камень для архитектурных целей.
• Анортозиты считаются потенциальным источником строительных материалов для будущих лунных баз, так как их можно перерабатывать в бетон и керамику прямо на месте.

Источники

• Левинсон-Лессинг Ф. Ю., Струве Э. А. Петрографический словарь. — М.: Госгеолиздат, 1963.
• Богатиков О. А., Косарев А. В., Шарков Е. В. Магматические горные породы. Том 3: Основные породы. — М.: Наука, 1987.
• Taylor S. R. Planetary Science: A Lunar Perspective. — Lunar and Planetary Institute, 1982.
• Дмитриев Ю. И., Рыбалко С. И. Лабрадориты и анортозиты СССР. — Л.: Недра, 1978.
• Данные миссий «Аполлон» и «Луна» // NASA Lunar Sample Compendium, 2020.