Серия известково-щелочной магмы

Известково -щелочная серия магм — одно из двух основных подразделений субщелочной серии магм , другая субщелочная серия магм — толеитовая серия. Серия магмы — это серия составов, описывающая эволюцию основной магмы с высоким содержанием магния и железа и образующей базальт или габбро , поскольку она частично кристаллизуется , образуя кислую магму с низким содержанием магния и железа и образующую риолит. или гранит . Известково-щелочные породы богаты щелочноземельными элементами ( магнезией и оксидом кальция ) и щелочными металлами и составляют большую часть земной коры континентов .

К разнообразным типам пород известково-щелочной серии относятся такие вулканические типы, как базальт , андезит , дацит , риолит , а также их более крупнозернистые интрузивные аналоги ( габбро , диорит , гранодиорит , гранит ). К ним не относятся недонасыщенные кремнеземом , щелочные или перщелочные породы .

Геохимическая характеристика

На диаграмме АСМ показаны относительные доли оксидов щелочей (А), железа (F) и магния (М), стрелками показан путь изменения состава магм толеитовой и известково-щелочной серии магм (ВТ = толеитовая базальт, FB=ферробазальт, ABT=толеитовый андезибазальт, AT=толеитовый андезит, D=дацит, R=риолит, B=базальт, AB=андезитовый базальт, A=андезит = граница между толеитовым и известково-щелочным; композиции)

Породы известково-щелочной серии магм отличаются от пород толеитовой серии магм окислительно -восстановительным состоянием магмы, из которой они кристаллизовались. Толеитовые магмы восстанавливаются, а известково-щелочные магмы окисляются, с более высокой фугитивностью кислорода . Когда основные (производящие базальт) магмы кристаллизуются, они преимущественно кристаллизуют более богатые магнием и бедные железом формы силикатных минералов оливина и пироксена , в результате чего содержание железа в толеитовых магмах увеличивается по мере обеднения расплава кристаллами с низким содержанием железа. . (Оливин, богатый магнием, затвердевает при гораздо более высоких температурах, чем оливин, богатый железом.) Однако известково-щелочная магма окисляется настолько, что (одновременно) выпадает в осадок значительное количество оксида железа магнетита , в результате чего содержание железа в магме остается более высоким. устойчив при остывании, чем в толеитовой магме.

Разницу между этими двумя сериями магмы можно увидеть на диаграмме AFM, тройной диаграмме, показывающей относительные пропорции оксидов Na ₂ O + K ₂ O (A), FeO + Fe ₂ O ₃ (F) и MgO ( М). Когда магма остывает, из нее выпадает значительно больше железа и магния, чем щелочи, в результате чего магма перемещается в сторону щелочного угла. В толеитовой магме, когда она остывает и преимущественно образует кристаллы, богатые магнием, содержание магния в магме резко падает, заставляя магму отходить от магниевого угла до тех пор, пока в ней не закончится магний, и она не начнет двигаться к щелочному углу по мере того, как она теряет железо и оставшийся магний. Однако в известково-щелочной серии осаждение магнетита приводит к тому, что соотношение железа и магния остается относительно постоянным, поэтому магма движется по прямой линии к щелочному углу на диаграмме AFM.

Известково-щелочная магма обычно содержит воду .

Геологический контекст

Известково-щелочные породы обычно встречаются в вулканических дугах над зонами субдукции , обычно в островных дугах и особенно на этих дугах континентальной коры.

Петрологическое происхождение

Считается, что породы этой серии генетически связаны фракционной кристаллизацией и, по крайней мере частично, произошли из магм базальтового состава, образовавшихся в мантии Земли . Тенденции в составе можно объяснить множеством процессов. Многие объяснения сосредоточены на содержании воды и степени магмы . окисления Предполагаемые механизмы образования начинаются с частичного плавления субдуцированного материала и мантийных перидотитов (оливин и пироксен), измененных водой , и расплавов, полученных из субдуцированного материала. Механизмы, по которым затем развивается известково-щелочная магма, могут включать фракционную кристаллизацию, ассимиляцию континентальной коры и смешение с частичным расплавом континентальной коры.

См. также

• Щелочной базальт
• Щелочная серия магмы
• Магматическая дифференциация

Ссылки

• Баркер, Дэниел С. (1983). Магматические скалы . Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: Prentice Hall, Inc., с. 417.

Дальнейшее чтение

• Пикок, Массачусетс (1931). «Классификация рядов магматических пород». Журнал геологии . 39 (1): 54–67. Бибкод : 1931JG.....39...54P . дои : 10.1086/623788 . S2CID   140563237 .
• Риттманн, Альфред (1962). Вулканы и их деятельность . Нью-Йорк: John Wiley & Sons, Inc., с. 305, перевод Э. А. Винсента из 1960 г., 2 изд. {{cite book}}: CS1 maint: постскриптум ( ссылка )
• Шет, Хету; Торрес-Альварадо, Игнасио; Верма, Сурендра (август 2002 г.). «Что такое «серия известково-щелочных камней»?». Международное геологическое обозрение . 44 (8): 686–701. Бибкод : 2002ИГРв...44..686С . дои : 10.2747/0020-6814.44.8.686 . S2CID   129795855 . Двумя из этих широко используемых диаграмм являются общая диаграмма щелочей-кремнезема (TAS) и (Na ₂ O + K ₂ O)-FeO. ^* Треугольная диаграмма -MgO (AFM), ни одна из которых не содержит кальция в качестве одного из параметров построения... Не все орогенные андезиты являются известково-щелочными, и не все известково-щелочные андезиты являются орогенными.
• Ле Мэтр, RW; Штрекайзен, А.; Занеттин, Б.; Ле Бас, MJ; Бонин, Б.; Бейтман, П., ред. (январь 2005 г.). Магматические породы: Классификация и словарь терминов: Рекомендации Международного союза геологических наук, Подкомиссии по систематике магматических пород . Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета. п. 252. ИСБН  0-521-61948-3 .
• Аркулус, Ричард Дж. (2003). «Использование и злоупотребление терминами известково-щелочной и известково-щелочной» . Журнал петрологии . 44 (5): 929–935. Бибкод : 2003JPet...44..929A . дои : 10.1093/петрология/44.5.929 . Термины известково-щелочной и известково-щелочной в настоящее время определяются и используются множеством и неэквивалентными способами. В целом, изменение общего содержания железа в виде FeO/MgO в развивающихся субщелочных свитах пород считается наиболее характерным признаком известково-щелочной свиты по сравнению с толеитовой свитой, отражающим относительное время фазового насыщения оксидами Fe-Ti, плагиоклазом и железомагнезиальными силикатами. Широко используются и другие схемы классификации, в том числе меньшинство приверженцев первоначального формализованного определения понятия «известково-щелочной» Пикока (1931, Journal of Geology 39, 54–67). Учитывая сложившееся противоречивое и запутанное употребление этих терминов, приводящее к недопониманию, предлагается разделить спектр субщелочных пород на высоко-, средне- и низкожелезистые свиты, дополняющие подразделения, сделанные по содержанию калия. Термины известково-щелочной и известково-щелочной должны быть ограничены комплексами горных пород, которые соответствуют определению Пикока.