Классификация основных пород

Сентябрь 8, 2022

Главная
Химия
Классификация основных пород

Содержание

2. Основные вулканические породы Основные плутонические породы Нормальный ряд: 0,5% Умеренно-щелочной ряд: 3 Щелочной ряд: 5≤ (Na2O+
3. Международная классификация и номенклатура плутонических пород Классификация и номенклатура плутонических пород соответственно модам минералов, использующая диаграмму
4. Нормальный ряд Класс – плутонические: 1. Семейство пироксенитов-горнблендитов 2. Семейство габброидов Класс – вулканические: 1. Семейство
5. Минералы основных пород нормального ряда: Главные: Pl (An50-100), Ol(#Mg 60-80) , CPx (Di-Aug, Aug, Pig), OPx
6. Семейство пироксенитов-горнблендитов
7. Номенклатура ультрамафитовых пород содержащих роговую обманку Курсивом показаны разновидности горных пород, сплошная линия - граница видов,
8. Семейство пироксенитов-горнблендитов (Pl Для пироксенитов и горнблендитов структура панидиоморфнозернистая, для роговообманковых пироксенитов и пироксеновых горнблендитов –
9. Клинопироксенит
10. Бронзитит (а) и вебстерит (б) a б
11. Рудный пироксенит (косьвит)
12. Рудные оливиновые клинопироксениты Хошимгольский массив Западное Прихубсугулье
13. Семейство габброидов Широкие вариации в семействе габброидов содержаний породообразующих минералов и соответственно породообразующих оксидов связаны с
14. В безоливиновых габброидах возможно присутствие кварца до 5%
15. Текстура такситовая, часто полосчатая, в алливалитах - орбикулярная, структура габбровая или габброофитовая, пойкилоофитовая. В оливиновых норитах,
16. Такситовая текстура в габброидах Орбикулярная текстура в алливалитах
17. Такситовая текстура в габброидах Орбикулярная текстура в алливалитах
18. Такситовая текстура в габброидах Орбикулярная текстура в алливалитах
19. Такситовая текстура в габброидах Полосчатая текстура в оливиновых габбро
20. Габбровая структура в габброноритах
21. Пойкилоофитовая структура в оливиновом габбро Правотарлашскинского массива
22. Механизмы, приводящие к возникновению расслоенности
23. Геологическая карта перидотит-пироксенит-габбрового массива Duke Island (по Ирвину, 1996)
25. Ритмичная расслоенность перидотитов и пироксениттов
26. Полосчатость в оливиновых пироксенитах
27. Шлир оливинового клинопироксенита в тонко расслоенном перидотите
35. Гипабиссальные основные породы Микрогаббро – равномернозернистая структура, микрогаббровая Долерит – порода, имеющая офитовую (диабазовую), пойкилоофитовую или
36. Базальты Один из самых древних терминов, вероятно египетского происхождения, обычно приписываемый Плинию. Самый простой петрографический признак:
37. Недосыщенные кремнеземом породы со значительным количеством оливина стали называть щелочным оливиновым базальтом. Эти породы выделены среди
38. При кристаллизации конкретных базальтов из рассмотренных выше остаточных жидкостей или выпадают наиболее поздние фракции кристаллов, или
40. Толеит – этот термин вызвал большую путаницу. Первоначально был определен как долеритовый трапп, состоящий из альбита
41. АFМ диаграмма для отличия базальтов толеитовой (TH) и известково-щелочной (CA) серий: A = Na2O + K2O;
42. Международная классификация и номенклатура вулканических пород
43. Нормальный ряд Класс – вулканические Классификация по Петрографическому кодексу, 1995. Гиалобазальт = тахилит – черное базальтовое
44. Семейство пикробазальтов (пикродолеритов)
46. Пикробазальт
48. Столбчатая отдельность в базальтах
50. Пиллоу-лавы, подушечная отдельность
51. Оливиновый базальт
52. Структура вариолитовая Текстура афанитовая Базальт
53. Структура толеитовая Базальт Стекло
55. Структура порфировая структура основной массы - толеитовая
56. Структура офитовая Долерит Плагиоклаз Пироксен
57. Гломеропорфировый базальт с гиалопилитовой основной массой
58. Долерит Структура пойкилоофитовая
59. (Mg,Fe)2Si2O6 Ca(Mg,Fe)Si2O6 pigeonite clinopyroxenes orthopyroxenes Solvus 1200oC 1000oC 800oC Распад пижонита
60. В каких геологических обстановках встречаются базальты нормального ряда? 1. Срединно-океанические хребты (спрединг) 2. Островные дуги (субдукция)
61. Chapter 13: Mid-Ocean Rifts The Mid-Ocean Ridge System Figure 13-1. After Minster et al. (1974) Geophys.
62. Oceanic Crust and Upper Mantle Structure Typical Ophiolite Figure 13-3. Lithology and thickness of a typical
63. The major element chemistry of MORBs
64. MgO and FeO Al2O3 and CaO SiO2 Na2O, K2O, TiO2, P2O5 Figure 13-5. “Fenner-type” variation diagrams
65. Trace Element and Isotope Chemistry REE diagram for MORBs Figure 13-10. Data from Schilling et al.
66. N-MORBs: 87Sr/86Sr 0.5030, → depleted mantle source E-MORBs extend to more enriched values → stronger support
67. MORB Petrogenesis Separation of the plates Upward motion of mantle material into extended zone Decompression partial
68. Figure 13-15. After Perfit et al. (1994) Geology, 22, 375-379. A modern concept of the axial
69. Nisbit and Fowler (1978) suggested that numerous, small, ephemeral magma bodies occur at slow ridges (“infinite
70. Ocean-ocean → Island Arc (IA) Ocean-continent → Continental Arc or Active Continental Margin (ACM) Figure 16-1.
71. Chapter 17: Continental Arc Magmatism Figure 17-1. Map of western South America showing the plate tectonic
72. Structure of an Island Arc Figure 16-2. Schematic cross section through a typical island arc after
73. Figure 16-6. b. AFM diagram distinguishing tholeiitic and calc-alkaline series. Arrows represent differentiation trends within a
74. Figure 16-6. From Winter (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.
75. Tholeiitic vs. Calc-alkaline differentiation Figure 16-6. From Winter (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology.
76. Calc-alkaline differentiation Early crystallization of an Fe-Ti oxide phase Probably related to the high water content
77. Trace Elements REEs Slope within series is similar, but height varies with FX due to removal
78. Figure 16-11a. MORB-normalized spider diagrams for selected island arc basalts. Using the normalization and ordering scheme
79. New Britain, Marianas, Aleutians, and South Sandwich volcanics plot within a surprisingly limited range of DM
80. 10Be created by cosmic rays + oxygen and nitrogen in upper atmos. → Earth by precipitation
81. Phlogopite is stable in ultramafic rocks beyond the conditions at which amphibole breaks down P-T-t paths
82. Figure 15-2. Flood basalt provinces of Gondwanaland prior to break-up and separation. After Cox (1978) Nature,
83. Figure 15-3. Relationship of the Etendeka and Paraná plateau provinces to the Tristan hot spot. After
85. Скачать презентацию

Слайд 2

Основные вулканические породы
Основные плутонические породы
Нормальный ряд: 0,5%<(Na2O+K2O)<4,5% мас.
Умеренно-щелочной ряд: 3<(Na2O

+K2O)<8 мас.%.

Щелочной ряд: 5≤ (Na2O+ K2O)≤ 20 мас.%.

Слайд 3

Международная классификация и номенклатура плутонических пород
Классификация и номенклатура плутонических пород соответственно

модам минералов, использующая диаграмму QAPF (по Streckeisen, 1978).
Углы двойного треугольника: Q - кварц, А — щелочной полевой шпат, Р — плагиоклаз и F-фельдшпатоид. Эта диаграмма не должна быть использована для пород, в которых содержание мафического минерала М превышает 90 %

Слайд 4

Нормальный ряд
Класс – плутонические:
1. Семейство пироксенитов-горнблендитов
2. Семейство габброидов
Класс – вулканические:
1. Семейство

пикробазальтов
2. Семейство мелабазальтов
3. Семейство базальтов
4. Семейство лейкобазальтов

Слайд 5

Минералы основных пород нормального ряда: Главные: Pl (An50-100), Ol(#Mg 60-80) ,

CPx (Di-Aug, Aug, Pig), OPx (#Mg 55-85), Cam (Hbl бурая, в вулканических породах – базальтическая).
Второстепенные: Phl (Bt), Grt, Spl, Mag.
Акцессорные: сфен, циркон.
Минералы основных пород умеренно-щелочного ряда:
Главные: Pl (An20-70), Ol(#Mg 60-80) , CPx (Aug, TiAug), OPx (#Mg 55-85), Cam (Hbl бурая, в вулканических породах – базальтическая).
Второстепенные: Phl (Bt), Fsp, Mag, Ne, Anc.
Главные: Pl (An20-70), Fsp, Ol(#Mg 60-80) , CPx (Di-Aug, TiAug, Aeg-Aug, Aeg), Cam (Hbl бурая, Na и Na-Ca, Ti), F (Ne, Lct, Lct`, Nsn, Anc, Ks) .
Второстепенные: Phl (Bt), Mag.

Слайд 6

Семейство пироксенитов-горнблендитов

Слайд 7

Номенклатура ультрамафитовых пород содержащих роговую обманку
Курсивом показаны разновидности горных пород, сплошная

линия - граница видов, штриховая – граница разновидностей

Слайд 8

Семейство пироксенитов-горнблендитов (Pl<10%)
Для пироксенитов и горнблендитов структура панидиоморфнозернистая, для роговообманковых пироксенитов

и пироксеновых горнблендитов – гипидиоморфнозернистая, для косьвитов – сидеронитовая. Горнблендиты во многих случаях образуются за счет пироксенитов, в результате эпимагматического замещения пироксена роговой обманкой.

Слайд 9

Клинопироксенит

Слайд 10

Бронзитит (а) и вебстерит (б)
a
б

Слайд 11

Рудный пироксенит (косьвит)

Слайд 12

Рудные оливиновые клинопироксениты
Хошимгольский массив Западное Прихубсугулье

Слайд 13

Семейство габброидов
Широкие вариации в семействе габброидов содержаний породообразующих минералов и соответственно

породообразующих оксидов связаны с процессами фракционной кристаллизации

Слайд 14

В безоливиновых габброидах возможно присутствие кварца до 5%

Слайд 15

Текстура такситовая, часто полосчатая, в алливалитах - орбикулярная, структура габбровая или

габброофитовая, пойкилоофитовая. В оливиновых норитах, оливиновых габбро и троктолитах наблюдается венцовая структура. В анортозитах наблюдается ксеноморфнозернистая или панидиоморф-нозернистая структуры.

Слайд 16

Такситовая текстура в габброидах
Орбикулярная текстура в алливалитах

Слайд 17

Такситовая текстура в габброидах
Орбикулярная текстура в алливалитах

Слайд 18

Такситовая текстура в габброидах
Орбикулярная текстура в алливалитах

Слайд 19

Такситовая текстура в габброидах
Полосчатая текстура в оливиновых габбро

Слайд 20

Габбровая структура в габброноритах

Слайд 21

Пойкилоофитовая структура в оливиновом габбро Правотарлашскинского массива

Слайд 22

Механизмы, приводящие к возникновению расслоенности

Слайд 23

Геологическая карта перидотит-пироксенит-габбрового массива Duke Island (по Ирвину, 1996)

Слайд 24

Слайд 25

Ритмичная расслоенность перидотитов и пироксениттов

Слайд 26

Полосчатость в оливиновых пироксенитах

Слайд 27

Шлир оливинового клинопироксенита в тонко расслоенном перидотите

Слайд 28

Слайд 29

Слайд 30

Слайд 31

Слайд 32

Слайд 33

Слайд 34

Слайд 35

Гипабиссальные основные породы
Микрогаббро – равномернозернистая структура, микрогаббровая
Долерит – порода, имеющая офитовую

(диабазовую), пойкилоофитовую или долеритовую структуру ОМ. Структура породы: афировая, порфировая, порфировидная. (от греч. Doleros – обманчивый)
Диабаз – термин используется двояко. Британская школа подразумевает интенсивно измененную породу, а французская, немецкая и американская – породу с офитовой структурой. Теперь термин принят как синоним долерита. (от греч. Diabasis – переходящий)

Слайд 36

Базальты
Один из самых древних терминов, вероятно египетского происхождения, обычно приписываемый Плинию.
Самый

простой петрографический признак: присутствие Ol.
Но сильно зависит от степени насыщения базальтов кремнеземом по отношению к магнию и железу. По этому признаку можно выделить две категории базальтов:
1. Пересыщенные и 2. недосыщенные со значительным количеством оливина.
В пересыщенных оливин теоретически должен отсутствовать, поскольку содержание кремнезема в них достаточно для превращении всего оливина в ромбический пироксен. Однако эта реакция может быть предотвращена закалкой, в результате сохраняется некоторое количество оливина. А избыточный кремнезем входит в магматический остаток - стекло, в котором содержание кремнезема достигает 70%. Таким образом, ряд пород от оливинсодержащих до кремнеземистых с большим количеством малокальциевых пироксенов стали называть толеитами.

Слайд 37

Недосыщенные кремнеземом породы со значительным количеством оливина стали называть щелочным оливиновым

базальтом. Эти породы выделены среди других оливинсодержащих пород этой группы по присутствию таких количеств щелочей , особенно натрия, которых достаточно для появления в нормативном составе нефелина.

Базальт, имеющий состав, который располагается левее плоскости Di-Fo-Ab, в нефелиновой половине диаграммы, кристаллизуется таким образом, что состав остаточной жидкости смещается в направлении обогащения нефелиновым компонентом. Наоборот, составы, отвечающие другой половине диаграммы, при кристаллизации дают остаточные жидкости, хотя и неравномерно, но все-таки смещающиеся в направлении к кварцу. Действительно, в соответствии с этими данными щелочно-оливин-базальтовые магмы должны дифференцироваться в направлении обогащения щелочами, тогда как дифференциация толеитовой магмы будет сопровождаться обогащением кремнеземом.

Тетраэдрическая диаграмма системы Di — Fo — Ne — Qz

Предполагается, что в процессе дифференциации при давлениях, существующих в земной коре, термический раздел, располагающийся в плоскости Di — Fo — Ab, не может пересекаться составами изменяющихся жидкостей. Отсюда, в частности, следует, что материнская магма состава, отвечающего нефелиновой половине системы, не может в результате дифференциации с удалением оливина дать толеитовые базальты.

Слайд 38

При кристаллизации конкретных базальтов из рассмотренных выше остаточных жидкостей или выпадают

наиболее поздние фракции кристаллов, или же они затвердевают в виде стекла. Это приводит к тому, что нефелиновый компонент щелочных оливиновых базальтов, подобно кварцу в пересыщенных толеитовых базальтах, часто не представлен в реальном минеральном составе. Этот компонент входит либо в стекло, либо, если количества его невелики (порядка 1—2%), в состав сложных моноклинных пироксенов. Как уже отмечалось выше, моноклинные пироксены обычно содержат титан, а также некоторое количество натрия и алюминия. Поскольку в подавляющем -большинстве щелочных оливиновых базальтов присутствуют лишь незначительные количества нормативного нефелина, наиболее удовлетворительным критерием для идентификации этих пород (при отсутствии химических анализов) часто может служить именно характер моноклинных пироксенов. Вследствие несовместимости нефелина и энстатита бескальциевые пироксены обычно не кристаллизуются в рассматриваемых породах; как правило, в них, помимо оливина, присутствует в качестве главной фазы лишь один кальциевый пироксен. Справа от плоскости насыщения кремнеземом в тетраэдрической диаграмме располагаются составы пересыщенных базальтов, отвечающие большей части континентальных толеитов.

В средней области диаграммы между двумя плоскостями насыщения кремнеземом располагаются составы оливиновых базальтов, отвечающие расширенному определению толеитов. Такие породы особенно обильны на площадях океанических вулканов.

Тетраэдрическая диаграмма системы Di — Fo — Ne — Qz

Слайд 39

Слайд 40

Толеит – этот термин вызвал большую путаницу. Первоначально был определен как

долеритовый трапп, состоящий из альбита и ильменита. В конце XIX века Розенбуш определил толеит, как бедную оливином или безоливиновую плагиоклаз-авгитовую породу с интерсертальной структурой. Затем он становится разновидностью базальта, состоящей из лабродора, авгита, гиперстена и пижонита, с оливином (часто проявляющем реакционные взаимоотношения) или кварцем и часто интерстициальным стеклом. В 1962 г. Йодер и Тилли определили его химически как гиперстен-нормативный базальт, в этом смысле он используется до сих пор. Однако оказалось, что типовая порода была не толеитом, как он химически определен Йодером и Тилли. (Толей, район р. Наве, Саарланд, Германия)
Известково-щелочной базальт. Название дано не в соответствии с минералогией базальта, а по его принадлежности к базальт-андезит-дацитовой серии орогенных поясов и островных дуг.

Слайд 41

АFМ диаграмма для отличия базальтов толеитовой (TH) и известково-щелочной (CA) серий:

A = Na2O + K2O; F = FeO + 0.9Fe2O3; M = MgO. (Irvine & Baragar,1971).

Диаграмма FeO*/ MgO - SiO2. для отличия базальтов толеитовой (TH) и известково-щелочной (CA) серий; FeO – все Fe в форме FeO (масс.%). Разделительная линия описывается уравнением: FeO'/MgO = 0.1562 x SiO2 - 6.685. (South Sandwich, Luff (1982); Marianas, Meijer& Reagan (1981); Sunda, Foden(1983)).

Слайд 42

Международная классификация и номенклатура вулканических пород

Слайд 43

Нормальный ряд
Класс – вулканические
Классификация по Петрографическому кодексу, 1995.
Гиалобазальт = тахилит –

черное базальтовое стекло, обычно содержащие кристаллиты, никогда не образует мощных тел, небольшие линзы, корочки.(от греч. Tachys – быстрый и litos – расплавленный, растворимый)

Есть Pl во вкрапленниках

Нет Pl во вкрапленниках

Слайд 44

Семейство пикробазальтов (пикродолеритов)

Слайд 45

Слайд 46

Пикробазальт

Слайд 47

Слайд 48

Столбчатая отдельность в базальтах

Слайд 49

Слайд 50

Пиллоу-лавы, подушечная отдельность

Слайд 51

Оливиновый базальт

Слайд 52

Структура вариолитовая
Текстура афанитовая
Базальт

Слайд 53

Структура толеитовая
Базальт
Стекло

Слайд 54

Слайд 55

Структура порфировая
структура основной массы - толеитовая

Слайд 56

Структура офитовая
Долерит
Плагиоклаз
Пироксен

Слайд 57

Гломеропорфировый базальт с гиалопилитовой основной массой

Слайд 58

Долерит
Структура пойкилоофитовая

Слайд 59

(Mg,Fe)2Si2O6
Ca(Mg,Fe)Si2O6
pigeonite
clinopyroxenes
orthopyroxenes
Solvus
1200oC
1000oC
800oC
Распад пижонита

Слайд 60

В каких геологических обстановках встречаются базальты нормального ряда?
1. Срединно-океанические хребты (спрединг)
2.

Островные дуги (субдукция)
3. Активные континентальные окраины (субдукция)
4. Траппы (внутриконтинентальный магматизм)
5. Коллизионные зоны

Слайд 61

Chapter 13: Mid-Ocean Rifts
The Mid-Ocean Ridge System
Figure 13-1. After Minster et

al. (1974) Geophys. J. Roy. Astr. Soc., 36, 541-576.

Слайд 62

Oceanic Crust and Upper Mantle Structure
Typical Ophiolite
Figure 13-3. Lithology and

thickness of a typical ophiolite sequence, based on the Samial Ophiolite in Oman. After Boudier and Nicolas (1985) Earth Planet. Sci. Lett., 76, 84-92.

Слайд 63

The major element chemistry of MORBs

Слайд 64

MgO and FeO
Al2O3 and CaO
SiO2
Na2O, K2O, TiO2, P2O5
Figure 13-5. “Fenner-type” variation

diagrams for basaltic glasses from the Afar region of the MAR. Note different ordinate scales. From Stakes et al. (1984) J. Geophys. Res., 89, 6995-7028.

Слайд 65

Trace Element and Isotope Chemistry
REE diagram for MORBs
Figure 13-10. Data

from Schilling et al. (1983) Amer. J. Sci., 283, 510-586.

Слайд 66

N-MORBs: 87Sr/86Sr < 0.7035 and 143Nd/144Nd > 0.5030, → depleted mantle

source
E-MORBs extend to more enriched values → stronger support distinct mantle reservoirs for N-type and E-type MORBs

Figure 13-12. Data from Ito et al. (1987) Chemical Geology, 62, 157-176; and LeRoex et al. (1983) J. Petrol., 24, 267-318.

Слайд 67

MORB Petrogenesis
Separation of the plates
Upward motion of mantle material into extended

zone
Decompression partial melting associated with near-adiabatic rise
N-MORB melting initiated ~ 60-80 km depth in upper depleted mantle where it inherits depleted trace element and isotopic char.

Generation

Figure 13-13. After Zindler et al. (1984) Earth Planet. Sci. Lett., 70, 175-195. and Wilson (1989) Igneous Petrogenesis, Kluwer.

Слайд 68

Figure 13-15. After Perfit et al. (1994) Geology, 22, 375-379.
A

modern concept of the axial magma chamber beneath a fast-spreading ridge

Слайд 69

Nisbit and Fowler (1978) suggested that numerous, small, ephemeral magma bodies

occur at slow ridges (“infinite leek”)
Slow ridges are generally less differentiated than fast ridges
No continuous liquid lenses, so magmas entering the axial area are more likely to erupt directly to the surface (hence more primitive), with some mixing of mush

Figure 13-16 After Sinton and Detrick (1992) J. Geophys. Res., 97, 197-216.

Слайд 70

Ocean-ocean → Island Arc (IA)
Ocean-continent → Continental Arc or
Active Continental Margin

(ACM)

Figure 16-1. Principal subduction zones associated with orogenic volcanism and plutonism. Triangles are on the overriding plate. PBS = Papuan-Bismarck-Solomon-New Hebrides arc. After Wilson (1989) Igneous Petrogenesis, Allen Unwin/Kluwer.

Слайд 71

Chapter 17: Continental Arc Magmatism
Figure 17-1. Map of western South America

showing the plate tectonic framework, and the distribution of volcanics and crustal types. NVZ, CVZ, and SVZ are the northern, central, and southern volcanic zones. After Thorpe and Francis (1979) Tectonophys., 57, 53-70; Thorpe et al. (1982) In R. S. Thorpe (ed.), (1982). Andesites. Orogenic Andesites and Related Rocks. John Wiley & Sons. New York, pp. 188-205; and Harmon et al. (1984) J. Geol. Soc. London, 141, 803-822. Winter (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.

Слайд 72

Structure of an Island Arc
Figure 16-2. Schematic cross section through a

typical island arc after Gill (1981), Orogenic Andesites and Plate Tectonics. Springer-Verlag. HFU= heat flow unit (4.2 x 10-6 joules/cm2/sec)

Слайд 73

Figure 16-6. b. AFM diagram distinguishing tholeiitic and calc-alkaline series. Arrows

represent differentiation trends within a series.

Слайд 74

Figure 16-6. From Winter (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic

Petrology. Prentice Hall.

Слайд 75

Tholeiitic vs. Calc-alkaline differentiation
Figure 16-6. From Winter (2001) An Introduction to

Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.

Слайд 76

Calc-alkaline differentiation
Early crystallization of an Fe-Ti oxide phase
Probably related to

the high water content of calc-alkaline magmas in arcs, dissolves → high fO2
High water pressure also depresses the plagioclase liquidus and → more An-rich
As hydrous magma rises, ΔP → plagioclase liquidus moves to higher T → crystallization of considerable An-rich-SiO2-poor plagioclase
The crystallization of anorthitic plagioclase and low-silica, high-Fe hornblende is an alternative mechanism for the observed calc-alkaline differentiation trend

Слайд 77

Trace Elements
REEs
Slope within series is similar, but height varies with FX

due to removal of Ol, Plag, and Pyx
(+) slope of low-K → DM
Some even more depleted than MORB
Others have more normal slopes
Thus heterogeneous mantle sources
HREE flat, so no deep garnet

Figure 16-10. REE diagrams for some representative Low-K (tholeiitic), Medium-K (calc-alkaline), and High-K basaltic andesites and andesites. An N-MORB is included for reference (from Sun and McDonough, 1989). After Gill (1981) Orogenic Andesites and Plate Tectonics. Springer-Verlag.

Слайд 78

Figure 16-11a. MORB-normalized spider diagrams for selected island arc basalts. Using

the normalization and ordering scheme of Pearce (1983) with LIL on the left and HFS on the right and compatibility increasing outward from Ba-Th. Data from BVTP. Composite OIB from Fig 14-3 in yellow.

MORB-normalized Spider diagrams
IA: decoupled HFS - LIL (LIL are hydrophilic)

What is it about subduction zone setting that causes fluid-assisted enrichment?

Figure 14-3. Winter (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall. Data from Sun and McDonough (1989) In A. D. Saunders and M. J. Norry (eds.), Magmatism in the Ocean Basins. Geol. Soc. London Spec. Publ., 42. pp. 313-345.

Слайд 79

New Britain, Marianas, Aleutians, and South Sandwich volcanics plot within a

surprisingly limited range of DM

Isotopes

Figure 16-12. Nd-Sr isotopic variation in some island arc volcanics. MORB and mantle array from Figures 13-11 and 10-15. After Wilson (1989), Arculus and Powell (1986), Gill (1981), and McCulloch et al. (1994). Atlantic sediment data from White et al. (1985).

Слайд 80

10Be created by cosmic rays + oxygen and nitrogen in upper

atmos.
→ Earth by precipitation & readily → clay-rich oceanic seds
Half-life of only 1.5 Ma (long enough to be subducted, but quickly lost to mantle systems). After about 10 Ma 10Be is no longer detectable
10Be/9Be averages about 5000 x 10-11 in the uppermost oceanic sediments
In mantle-derived MORB and OIB magmas, & continental crust, 10Be is below detection limits (<1 x 106 atom/g) and 10Be/9Be is <5 x 10-14

Слайд 81

Phlogopite is stable in ultramafic rocks beyond the conditions at which

amphibole breaks down
P-T-t paths for the wedge reach the phlogopite-2-pyroxene dehydration reaction at about 200 km depth

Figure 16-11b. A proposed model for subduction zone magmatism with particular reference to island arcs. Dehydration of slab crust causes hydration of the mantle (violet), which undergoes partial melting as amphibole (A) and phlogopite (B) dehydrate. From Tatsumi (1989), J. Geophys. Res., 94, 4697-4707 and Tatsumi and Eggins (1995). Subduction Zone Magmatism. Blackwell. Oxford.

Слайд 82

Figure 15-2. Flood basalt provinces of Gondwanaland prior to break-up and

separation. After Cox (1978) Nature, 274, 47-49.

Слайд 83

Figure 15-3. Relationship of the Etendeka and Paraná plateau provinces to

the Tristan hot spot. After Wilson (1989), Igneous Petrogenesis. Kluwer.

Классификация основных пород

Содержание

Основные вулканические породыОсновные плутонические породыНормальный ряд: 0,5%<(Na2O+K2O)<4,5% мас. Умеренно-щелочной ряд: 3<(Na2O

Международная классификация и номенклатура плутонических породКлассификация и номенклатура плутонических пород соответственно

Нормальный рядКласс – плутонические:1. Семейство пироксенитов-горнблендитов2. Семейство габброидовКласс – вулканические:1. Семейство

Минералы основных пород нормального ряда: Главные: Pl (An50-100), Ol(#Mg 60-80) ,

Семейство пироксенитов-горнблендитов

Номенклатура ультрамафитовых пород содержащих роговую обманкуКурсивом показаны разновидности горных пород, сплошная

Семейство пироксенитов-горнблендитов (Pl<10%)Для пироксенитов и горнблендитов структура панидиоморфнозернистая, для роговообманковых пироксенитов

Клинопироксенит

Бронзитит (а) и вебстерит (б)aб

Рудный пироксенит (косьвит)

Рудные оливиновые клинопироксенитыХошимгольский массив Западное Прихубсугулье

Семейство габброидовШирокие вариации в семействе габброидов содержаний породообразующих минералов и соответственно

В безоливиновых габброидах возможно присутствие кварца до 5%

Текстура такситовая, часто полосчатая, в алливалитах - орбикулярная, структура габбровая или

Такситовая текстура в габброидахОрбикулярная текстура в алливалитах

Такситовая текстура в габброидахОрбикулярная текстура в алливалитах

Такситовая текстура в габброидахОрбикулярная текстура в алливалитах

Такситовая текстура в габброидахПолосчатая текстура в оливиновых габбро

Габбровая структура в габброноритах

Пойкилоофитовая структура в оливиновом габбро Правотарлашскинского массива

Механизмы, приводящие к возникновению расслоенности

Геологическая карта перидотит-пироксенит-габбрового массива Duke Island (по Ирвину, 1996)

Ритмичная расслоенность перидотитов и пироксениттов

Полосчатость в оливиновых пироксенитах

Шлир оливинового клинопироксенита в тонко расслоенном перидотите

Гипабиссальные основные породыМикрогаббро – равномернозернистая структура, микрогабброваяДолерит – порода, имеющая офитовую

БазальтыОдин из самых древних терминов, вероятно египетского происхождения, обычно приписываемый Плинию.Самый

Недосыщенные кремнеземом породы со значительным количеством оливина стали называть щелочным оливиновым

При кристаллизации конкретных базальтов из рассмотренных выше остаточных жидкостей или выпадают

Толеит – этот термин вызвал большую путаницу. Первоначально был определен как

АFМ диаграмма для отличия базальтов толеитовой (TH) и известково-щелочной (CA) серий:

Международная классификация и номенклатура вулканических пород

Нормальный рядКласс – вулканическиеКлассификация по Петрографическому кодексу, 1995.Гиалобазальт = тахилит –

Семейство пикробазальтов (пикродолеритов)

Пикробазальт

Столбчатая отдельность в базальтах

Пиллоу-лавы, подушечная отдельность

Оливиновый базальт

Структура вариолитоваяТекстура афанитоваяБазальт

Структура толеитоваяБазальтСтекло

Структура порфироваяструктура основной массы - толеитовая

Структура офитовая ДолеритПлагиоклазПироксен

Гломеропорфировый базальт с гиалопилитовой основной массой

ДолеритСтруктура пойкилоофитовая

(Mg,Fe)2Si2O6Ca(Mg,Fe)Si2O6pigeoniteclinopyroxenesorthopyroxenesSolvus1200oC1000oC800oCРаспад пижонита

В каких геологических обстановках встречаются базальты нормального ряда?1. Срединно-океанические хребты (спрединг)2.

Chapter 13: Mid-Ocean RiftsThe Mid-Ocean Ridge SystemFigure 13-1. After Minster et

Oceanic Crust and Upper Mantle Structure Typical OphioliteFigure 13-3. Lithology and

The major element chemistry of MORBs

MgO and FeOAl2O3 and CaOSiO2Na2O, K2O, TiO2, P2O5Figure 13-5. “Fenner-type” variation

Trace Element and Isotope Chemistry REE diagram for MORBsFigure 13-10. Data

N-MORBs: 87Sr/86Sr < 0.7035 and 143Nd/144Nd > 0.5030, → depleted mantle

MORB PetrogenesisSeparation of the platesUpward motion of mantle material into extended

Figure 13-15. After Perfit et al. (1994) Geology, 22, 375-379. A

Nisbit and Fowler (1978) suggested that numerous, small, ephemeral magma bodies

Ocean-ocean → Island Arc (IA)Ocean-continent → Continental Arc orActive Continental Margin

Chapter 17: Continental Arc MagmatismFigure 17-1. Map of western South America

Structure of an Island ArcFigure 16-2. Schematic cross section through a

Figure 16-6. b. AFM diagram distinguishing tholeiitic and calc-alkaline series. Arrows

Figure 16-6. From Winter (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic

Tholeiitic vs. Calc-alkaline differentiationFigure 16-6. From Winter (2001) An Introduction to

Основные вулканические породы
Основные плутонические породы
Нормальный ряд: 0,5%<(Na2O+K2O)<4,5% мас.
Умеренно-щелочной ряд: 3<(Na2O

Международная классификация и номенклатура плутонических пород
Классификация и номенклатура плутонических пород соответственно

Нормальный ряд
Класс – плутонические:
1. Семейство пироксенитов-горнблендитов
2. Семейство габброидов
Класс – вулканические:
1. Семейство

Номенклатура ультрамафитовых пород содержащих роговую обманку
Курсивом показаны разновидности горных пород, сплошная

Семейство пироксенитов-горнблендитов (Pl<10%)
Для пироксенитов и горнблендитов структура панидиоморфнозернистая, для роговообманковых пироксенитов

Бронзитит (а) и вебстерит (б)
a
б

Рудные оливиновые клинопироксениты
Хошимгольский массив Западное Прихубсугулье

Семейство габброидов
Широкие вариации в семействе габброидов содержаний породообразующих минералов и соответственно

Такситовая текстура в габброидах
Орбикулярная текстура в алливалитах

Такситовая текстура в габброидах
Орбикулярная текстура в алливалитах

Такситовая текстура в габброидах
Орбикулярная текстура в алливалитах

Такситовая текстура в габброидах
Полосчатая текстура в оливиновых габбро

Гипабиссальные основные породы
Микрогаббро – равномернозернистая структура, микрогаббровая
Долерит – порода, имеющая офитовую

Базальты
Один из самых древних терминов, вероятно египетского происхождения, обычно приписываемый Плинию.
Самый

Нормальный ряд
Класс – вулканические
Классификация по Петрографическому кодексу, 1995.
Гиалобазальт = тахилит –

Структура вариолитовая
Текстура афанитовая
Базальт

Структура толеитовая
Базальт
Стекло

Структура порфировая
структура основной массы - толеитовая

Структура офитовая
Долерит
Плагиоклаз
Пироксен

Долерит
Структура пойкилоофитовая

(Mg,Fe)2Si2O6
Ca(Mg,Fe)Si2O6
pigeonite
clinopyroxenes
orthopyroxenes
Solvus
1200oC
1000oC
800oC
Распад пижонита

В каких геологических обстановках встречаются базальты нормального ряда?
1. Срединно-океанические хребты (спрединг)
2.

Chapter 13: Mid-Ocean Rifts
The Mid-Ocean Ridge System
Figure 13-1. After Minster et

Oceanic Crust and Upper Mantle Structure
Typical Ophiolite
Figure 13-3. Lithology and

MgO and FeO
Al2O3 and CaO
SiO2
Na2O, K2O, TiO2, P2O5
Figure 13-5. “Fenner-type” variation

Trace Element and Isotope Chemistry
REE diagram for MORBs
Figure 13-10. Data

MORB Petrogenesis
Separation of the plates
Upward motion of mantle material into extended

Figure 13-15. After Perfit et al. (1994) Geology, 22, 375-379.
A

Ocean-ocean → Island Arc (IA)
Ocean-continent → Continental Arc or
Active Continental Margin

Chapter 17: Continental Arc Magmatism
Figure 17-1. Map of western South America

Structure of an Island Arc
Figure 16-2. Schematic cross section through a

Tholeiitic vs. Calc-alkaline differentiation
Figure 16-6. From Winter (2001) An Introduction to