Kalkki-alkalinen magmainen sarja

Kalkki-alkalinen magmainen sarja

Magmaisten kivien kalkki-emäksinen sarja  on geneettinen sarja maapallon magman kehityksestä petrologiassa .

Määritelmä

Kalkki-alkalisarja ( jäljempänä CA-sarja ) on geneettinen sarja magmakivien (gc) differentiaalisarjasta, jonka koostumus kehittyy alkuperäisestä magnesiumilla ja raudalla rikastetusta mafiisesta magmasta näistä alkuaineista köyhdytetyksi salimagmaksi. . CA-sarjalla on seuraavat tunnusmerkit:

  1. Piidioksidin pitoisuuden kasvu magmatismin alkuvaiheesta myöhäiseen vaiheeseen 52 %:sta 70 %:iin (SiO 2 :n keskimääräinen modaalinen pitoisuus  on 59 %) [1]
  2. Ei suuntausta raudan rikastumiseen SiO 2 :n lisääntyessä (Bowen-trendi).
  3. FeO*/MgO-suhde sietää SiO 2 -pitoisuutta (pysyy suunnilleen vakiona)
  4. Lisääntynyt alumiinioksidipitoisuus g.p.:ssa, jopa 16-18 % [2]
  5. Peacockin happo-emäsindeksin arvot ovat 56-61 (mahdollisesti 51-66 - kun otetaan mukaan M. Peacockin mukaisen alkali-kalsiumsarjan kivet) [3]
  6. Kivien suhteellisen korkea maa-alkalipitoisuus (Mg, Ca) ja alkalimetallipitoisuus.
  7. Ortopyrokseenin esiintyminen keskiemäksisten vulkaanisten kivien matriisissa ilman pigeoniittia .

Ensimmäiset 3 merkkiä johtuvat vallitsevasta oletuksesta alkuperäisen kalkki-emäksisen magman alkuperästä ja kehityksestä, mikä perustelee ne CA-sarjan pääpiirteinä. Silti ei voida jättää huomiotta muita eri tutkijoiden eri vuosina tunnistamia piirteitä. Yhdessä ne mahdollistavat melko tarkan määrityksen.

Määritysmenetelmät

Menetelmät yhdistyksen jäsenyyden määrittämiseksi g.p. tähän sarjaan kehitettiin pääasiassa tulivuorenmuodostelmia varten ja niille on ominaista hyvin erilaiset lähestymistavat. Muun muassa kaksi historiallisesti todistettua luokittelumenetelmää nousevat esiin, jotka perustuvat kolmoisdiagrammiin rakentamiseen . :

On olemassa myös algoritmi pääsarjan, mukaan lukien kalkki-emäksisen, erottamiseen [1]:

  1. toleiitin ja kalkki-emäksen erottaa subalkalinen ja alkalinen sarja g.p. kaaviossa (K 2 O + Na 2 O) -SiO 2 seuraavien yhtälöiden mukaisesti: K 2 O + Na 2 O \u003d 0,3694 SiO 2  - 14,3917 (SiO 2 :lla < 67 %) ja K 2 O + Na 2 O = 7,9205 (Si02:ssa > 67 %);
  2. toleiiitti ja kalkki-alkalisarjat erotetaan FeO*/MgO-SiO 2 -kaaviossa yhtälön mukaisesti: FeO*/MgO = 0,1562Si02 -  6,685 (Miyashiron kriteeri);
  3. subalkalinen ja emäksinen sarja erotetaan modaalisten maaspatioiden (nefeliini, leusiitti jne.) puuttumisen (ensimmäisen) tai esiintymisen (jälkimmäisen) perusteella ja/tai standardimaasspatidin rajoittavan pitoisuuden perusteella – 7-10 %.

Majoitus

Kalkki-emäksisen sarjan kivet hallitsevat aktiivisten mantereen reunojen ensiajuisten (mannerkuoreen uppoutuneiden) vulkaanisten kaarien koostumuksessa. Näiden maankuoren osien jatkokehityksestä johtuen kaaret voivat kiinnittyä mantereeseen muodostaen liikkuvia (taitettuja) vöitä, mikä määrää CA-sarjan kivien esiintymisen niissä (useammin näiden keskiosissa). rakenteet). Ensimaattisille (valtameren kuoren päälle asetetuille) tulivuorenkaareille CA-sarja on paljon vähemmän tyypillinen: joko puuttuu kokonaan tai se muodostaa enintään 10 % magmatiittien kokonaistilavuudesta (Marian kaari) [6] .

Genesis

CA-sarjan tuotteiden muodostumisprosessi on monessa suhteessa antagonistinen holeiiittisarjan kivien muodostumiselle. Suurin ero on redox-magmat: CA-sarjan kivet eroavat toleiiittisarjan kivistä emomagman hapetuspotentiaalissa (toleiiittiset magmat pelkistyvät/pelkistyvät, kun taas CA-magmat hapettuvat/poistuvat). Kun basalttisubstraatista saatu mafinen magma kiteytyy, siihen muodostuu silikaattimineraalien, oliviinin ja pyrokseenin, verrattain magnesiumpitoisia ja raudattomia muotoja. Tämän seurauksena toleiiittisen magman rautapitoisuus kasvaa, kun sulatuksesta loppuu rautaköyhät mineraalit. Samaan aikaan kalkki-alkalinen magma on riittävästi hapettunut (sillä on riittävä hapetuspotentiaali) saostaakseen merkittäviä määriä rautaoksidia (magnetiittia). Samaan aikaan CA-magman rautapitoisuus pysyy vakaampana sen jäähtymisen aikana verrattuna toleiiittisiin magmiin.

Ero kalkki-alkali- ja toleiiittisarjan välillä voidaan näyttää AFM'-kaaviossa, joka näyttää komponenttien suhteelliset painosuhteet: A (Na 2 O+K 2 O), F (FeO+Fe 2 O 3 ) ja M ( MgO). Jäähdytyksen aikana magmakammiossa olevaan kiinteään faasiin siirtyy paljon enemmän rautaa ja magnesiumia kuin alkaleja. Tämän seurauksena magmaattisen toiminnan tuotteet liikkuvat kohti kaavion "alkalista kulmaa" (niillä on alkalinen trendi). Toleiiittisissä magmoissa jäähtymisen aikana sulat menettävät nopeasti magnesiumin, koska muodostuu tällä alkuaineella rikastettuja mineraaleja. Siten holeiiittisen magman tuotteet siirtyvät ajan myötä kaavion "magnesialaisesta" kulmasta kohti alkalista. Kuitenkin CA-magmassa magnetiitin muodostumisen aikana rauta-magnesium-suhde pysyy suhteellisen vakiona, joten kuviopisteet muodostavat suoran, joka on lähellä suoraa linjaa, joka on suunnattu kohti AFM'-kaavion "alkalista" kulmaa.

CA-sarjan kivien oletetaan olevan fraktiokiteytymisen tuotteita ja ainakin osittain peräisin vaipassa muodostuneista basaltti- ja andesiittimagmoista. Edellä AFM-kaaviossa kuvatut trendit voidaan selittää useilla syillä. Monet niistä keskittyvät magman vesipitoisuuteen ja hapettumistilaan. Uskotaan, että CA-magmien muodostumisprosessi johtuu subduktoidun materiaalin ja vaipan peridotiittien osittaisesta sulamisesta nousevan nesteen (vesi) virtauksen vaikutuksesta ja sulaa subduktiivisesta slebistä . Kalkki-alkalisen magman evoluutiomekanismit sisältävät fraktioitumisen, mannermaisen kuoren assimiloitumisen ja sekoittumisen osittaisten mannerkuoren sulamien kanssa.

Katso myös

Viitteet

  1. ↑ Bogatikov, O. A., Kovalenko, V. I., Tsvetkov, A. A., Yarmolyuk, V. V., Borsuk, A. M., Bubnov, S. N. Magmaattiset yhdistykset, muodostelmat, sarjat. //Tuliperäiset kivet. Magmatismin evoluutio maapallon historiassa. Luku 1. - M .: Nauka, 1987. - S. 7-18.
  2. ↑ Luennot "Geokemia" - kirjoittaja on vahvistettu: Internet-yhteys .
  3. ↑ Peacock, MA Magmakivisarjan luokittelu, The Journal of Geology Voi. 39, ei. 1 (tammikuu-helmikuu, 1931), ss. 54-67 .
  4. ↑ Irvine, TN, Baragar, WRA Opas yleisten vulkaanisten kivien kemialliseen luokitukseen; Kanadalainen J. Earth Sci. Voi.8, s.523-548. 1971
  5. ↑ Jensen, L.S. Uusi kationikaavio subalkalisten vulkaanisten kivien luokitteluun, Ontario Div. Kaivokset, MP 66, 22 s., 1976
  6. ↑ Khain, V. E., Lomize, M. G. Geotectonics with the basics of geodynamics, M: MSU, 1995

Kirjallisuus

Linkit

  Siirry Wikidata-kohteeseen  Sanakirjat ja tietosanakirjat