Основные породы. Классификация основных пород

Содержание

Слайд 2

Классификация основных пород Границы группы - по 45% > SiO2 >

Классификация основных пород

Границы группы - по 45% > SiO2 > 53%


Содержание рудного материала – снижает содержание SiO2
Вторичные изменения – как правило повышают содержание SiO2

Пикриты

Перидотиты

Пикробазальты и

пикродолериты

Монцогаббро и
эссекситы

Трахиандези

базальты

Трахиандезиты

- кварцевые латиты

Щелочные

кварцевые

сиениты

Щелочные

трахидациты

Щелочные

граниты

Пантеллериты

Трахириодациты

Трахида-

циты

Кварцевые

сиениты

Субщелочные кварцевые

диориты - кварцевые

монцониты

монцониты

- латиты

Трахибазальты

Пироксениты -

горнблендиты

Базальты

Диориты

Кварцевые

диориты

Гранодиориты

Андези-

базальты

Андезиты

Дациты

Граниты

Субщелочные

граниты

Комендиты

щелочные

граниты

Трахириолиты

субщелочные

лейкограниты

Лейкограниты

Низкощелочные

риодациты, риолиты,

граниты, лейкограниты

Риодациты

Риолиты

и долериты

Габброиды

Дуниты - оливениты

Щелочные пикриты

Мелилитолиты

Мелилититы

Щелочные

габброиды

Щелочные

базальтоиды

Щелочные

трахиты

Щелочные

сиениты

Т р а х и т ы

С и е н и т ы

Основные

фойдолиты

Основные

фоидиты

Ф о н о л и т ы

Ф е л ь д ш п а т о и д н ы е

с и е н и т ы

Ультраосновные

фоидолиты

Ультраосновные

фоидиты

Ультраосновные

Основные

Средние

Кислые

SiO2,

вес.%

Na2O+K2O,

вес.%

34

40

46

52

58

64

70

1

5

9

13

17

21

1

5

9

13

17

21

Слайд 3

Основные вулканические породы Основные плутонические породы Нормальный ряд: 0,5% Умеренно-щелочной ряд:

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 4

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

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

В безоливиновых габброидах возможно присутствие кварца до 5%

В безоливиновых габброидах возможно присутствие кварца до 5%

Слайд 6

Семейство пироксенитов-горнблендитов (Pl Горнблендиты во многих случаях образуются за счет пироксенитов,

Семейство пироксенитов-горнблендитов (Pl<10%)

Горнблендиты во многих случаях образуются за счет пироксенитов, в

результате постмагматического замещения пироксена роговой обманкой.
Слайд 7

Семейство габброидов Широкие вариации в семействе габброидов содержаний породообразующих минералов и

Семейство габброидов

Широкие вариации в семействе габброидов содержаний породообразующих минералов и соответственно

породообразующих оксидов связаны с процессами фракционной кристаллизации
Слайд 8

Семейство пироксенитов-горнблендитов

Семейство пироксенитов-горнблендитов

Слайд 9

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

Номенклатура ультрамафитовых пород содержащих роговую обманку

Курсивом показаны разновидности горных пород, сплошная

линия - граница видов, штриховая – граница разновидностей
Слайд 10

Слайд 11

Пироксенит ЗПМ

Пироксенит ЗПМ

Слайд 12

Полосчатая текстура в оливиновых габбро

Полосчатая текстура в оливиновых габбро

Слайд 13

Слайд 14

Слайд 15

Figure 3.7. Euhedral early pyroxene with late interstitial plagioclase (horizontal twins).

Figure 3.7. Euhedral early pyroxene with late interstitial plagioclase (horizontal twins).

Stillwater complex, Montana. Field width 5 mm. © John Winter and Prentice Hall.
Слайд 16

Figure 3.8. Ophitic texture. A single pyroxene envelops several well-developed plagioclase

Figure 3.8. Ophitic texture. A single pyroxene envelops several well-developed plagioclase

laths. Width 1 mm. Skaergård intrusion, E. Greenland. © John Winter and Prentice Hall.
Слайд 17

Figure 3.14. Development of cumulate textures. a. Crystals accumulate by crystal

Figure 3.14. Development of cumulate textures. a. Crystals accumulate by crystal

settling or simply form in place near the margins of the magma chamber. In this case plagioclase crystals (white) accumulate in mutual contact, and an intercumulus liquid (pink) fills the interstices. b. Orthocumulate: intercumulus liquid crystallizes to form additional plagioclase rims plus other phases in the interstitial volume (colored). There is little or no exchange between the intercumulus liquid and the main chamber. After Wager and Brown (1967), Layered Igneous Rocks. © Freeman. San Francisco.
Слайд 18

Figure 3.14. Development of cumulate textures. c. Adcumulates: open-system exchange between

Figure 3.14. Development of cumulate textures. c. Adcumulates: open-system exchange between

the intercumulus liquid and the main chamber (plus compaction of the cumulate pile) allows components that would otherwise create additional intercumulus minerals to escape, and plagioclase fills most of the available space. d. Heteradcumulate: intercumulus liquid crystallizes to additional plagioclase rims, plus other large minerals (hatched and shaded) that nucleate poorly and poikilitically envelop the plagioclases. . After Wager and Brown (1967), Layered Igneous Rocks. © Freeman. San Francisco.
Слайд 19

Коренные выходы габброноритов. Восточный Киевей Коренные выходы магнетитовых габбро. Восточный Киевей

Коренные выходы габброноритов. Восточный Киевей

Коренные выходы магнетитовых габбро. Восточный Киевей

Коренные выходы

лейкократовых габбро. Левый борт р. Марьйок

Коренные выходы троктолитов. Южный Сулейпахк

Характер коренных выходов различных разновидностей пород

Слайд 20

2. Характер выветрелых поверхностей пород, содержащих ортопироксен, оливин, амфибол.

2. Характер выветрелых поверхностей пород, содержащих ортопироксен, оливин, амфибол.

Слайд 21

3. Модальная расслоенность

3. Модальная расслоенность

Слайд 22

Слайд 23

WD Maier Apatity shortcourse 2012

WD Maier Apatity shortcourse 2012

Слайд 24

WD Maier Apatity shortcourse 2012

WD Maier Apatity shortcourse 2012

Слайд 25

4. Контрастная расслоенность

4. Контрастная расслоенность

Слайд 26

5. Морфология слоев и линз кумулятивных пород

5. Морфология слоев и линз кумулятивных пород

Слайд 27

7. Габбропегматиты

7. Габбропегматиты

Слайд 28

ГАББРОНОРИТ ЗПМ

ГАББРОНОРИТ ЗПМ

Слайд 29

Магнетитовое габбро ЗПМ

Магнетитовое габбро ЗПМ

Слайд 30

ГАББРО ЗПМ

ГАББРО ЗПМ

Слайд 31

Слайд 32

АНОРТОЗИТ РУДНЫЙ ЗПМ

АНОРТОЗИТ РУДНЫЙ ЗПМ

Слайд 33

НОРИТ нюд

НОРИТ нюд

Слайд 34

ОЛ НОРИТ ЗПМ

ОЛ НОРИТ ЗПМ

Слайд 35

ОЛ НОРИТ ЗПМ

ОЛ НОРИТ ЗПМ

Слайд 36

ОЛ НОРИТ ЗПМ

ОЛ НОРИТ ЗПМ

Слайд 37

ИНВЕРТИР. ПИЖОНИТ ВОСТ ЧУАРВЫ

ИНВЕРТИР. ПИЖОНИТ ВОСТ ЧУАРВЫ

Слайд 38

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

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 – устаревшее название долерита. Британская школа подразумевает интенсивно измененную породу, а французская, немецкая и американская – породу с офитовой структурой. (от греч. Diabasis – переходящий)
Слайд 39

Дайка вост. чуарвы

Дайка вост. чуарвы

Слайд 40

Базальты

Базальты

Слайд 41

Классификация основных пород Границы группы - по 45% > SiO2 >

Классификация основных пород

Границы группы - по 45% > SiO2 > 53%


Содержание рудного материала – снижает содержание SiO2
Вторичные изменения – как правило повышают содержание SiO2

Пикриты

Перидотиты

Пикробазальты и

пикродолериты

Монцогаббро и
эссекситы

Трахиандези

базальты

Трахиандезиты

- кварцевые латиты

Щелочные

кварцевые

сиениты

Щелочные

трахидациты

Щелочные

граниты

Пантеллериты

Трахириодациты

Трахида-

циты

Кварцевые

сиениты

Субщелочные кварцевые

диориты - кварцевые

монцониты

монцониты

- латиты

Трахибазальты

Пироксениты -

горнблендиты

Базальты

Диориты

Кварцевые

диориты

Гранодиориты

Андези-

базальты

Андезиты

Дациты

Граниты

Субщелочные

граниты

Комендиты

щелочные

граниты

Трахириолиты

субщелочные

лейкограниты

Лейкограниты

Низкощелочные

риодациты, риолиты,

граниты, лейкограниты

Риодациты

Риолиты

и долериты

Габброиды

Дуниты - оливениты

Щелочные пикриты

Мелилитолиты

Мелилититы

Щелочные

габброиды

Щелочные

базальтоиды

Щелочные

трахиты

Щелочные

сиениты

Т р а х и т ы

С и е н и т ы

Основные

фойдолиты

Основные

фоидиты

Ф о н о л и т ы

Ф е л ь д ш п а т о и д н ы е

с и е н и т ы

Ультраосновные

фоидолиты

Ультраосновные

фоидиты

Ультраосновные

Основные

Средние

Кислые

SiO2,

вес.%

Na2O+K2O,

вес.%

34

40

46

52

58

64

70

1

5

9

13

17

21

1

5

9

13

17

21

Слайд 42

Международная классификация и номенклатура вулканических пород

Международная классификация и номенклатура вулканических пород

Слайд 43

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

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

простой петрографический признак: присутствие Ol.
Он сильно зависит от степени насыщения базальтов кремнеземом по отношению к магнию и железу. По этому признаку можно выделить две категории базальтов:
Пересыщенные SiO2
Недосыщенные SiO2 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 44

Кварцевые толеиты Пересыщены SiO2 Содержат нормативный кварц 2. Оливиновые толеиты Насыщены

Кварцевые толеиты
Пересыщены SiO2
Содержат нормативный
кварц

2. Оливиновые толеиты
Насыщены SiO2

3. Щелочные оливиновые
Базальты и

тефриты
Недосыщены SiO2
Содержат нормативный
Нефелин
Слайд 45

Недосыщенные кремнеземом породы со значительным количеством оливина стали называть щелочным оливиновым

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 46

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

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.
Толеитовые базальты характеризуются присутствием нормативного кварца
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 47

Нефелиновый компонент щелочных оливиновых базальтов, подобно кварцу в пересыщенных толеитовых базальтах,

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.

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

Справа от плоскости насыщения кремнеземом в тетраэдрической диаграмме располагаются составы пересыщенных базальтов, отвечающие большей части континентальных толеитов.

Слайд 48

Кварцевые толеиты Пересыщены SiO2 Содержат нормативный кварц 2. Оливиновые толеиты Насыщены

Кварцевые толеиты
Пересыщены SiO2
Содержат нормативный
кварц

2. Оливиновые толеиты
Насыщены SiO2

3. Щелочные оливиновые
Базальты и

тефриты
Недосыщены SiO2
Содержат нормативный
Нефелин

Толеитовая серия

Известково-щелочная серия

Слайд 49

Слайд 50

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

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 51

Диаграмма расчленения базальтов Гавайских вулканов Черные кружки – толеитовые базальты; светлые умеренно-щелочные

Диаграмма расчленения базальтов Гавайских вулканов
Черные кружки – толеитовые базальты; светлые умеренно-щелочные

Слайд 52

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

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

represent differentiation trends within a series.
Слайд 53

Пиллоу-лавы, подушечная отдельность

Пиллоу-лавы, подушечная отдельность

Слайд 54

Структура порфировая структура основной массы - толеитовая

Структура порфировая
структура основной массы - толеитовая

Слайд 55

Гломеропорфировый базальт с гиалопилитовой основной массой

Гломеропорфировый базальт с гиалопилитовой основной массой

Слайд 56

В каких геологических обстановках встречаются базальты нормального ряда? 1. Срединно-океанические хребты

В каких геологических обстановках встречаются базальты нормального ряда?
1. Срединно-океанические хребты MORB

– mid ocean ridge basalts (спрединг)
2. Островные дуги OIB – ocean island belts (субдукция)
3. Активные континентальные окраины (субдукция)
4. Траппы (внутриконтинентальный магматизм)
5. Коллизионные зоны
Слайд 57

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

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 58

MORB Petrogenesis Separation of the plates Upward motion of mantle material

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 59

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

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.

Базальтовые
пиллоу-лавы

MORB – mid ocean ridge basalts

Слайд 60

The major element chemistry of MORBs

The major element chemistry of MORBs

Слайд 61

MgO and FeO Al2O3 and CaO SiO2 Na2O, K2O, TiO2, P2O5

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 62

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

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 63

N-MORBs: 87Sr/86Sr 0.5030, → depleted mantle source E-MORBs extend to more

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 64

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

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 65

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

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 66

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

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 67

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

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 68

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

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)