Петрогенетическая сетка
Петрогенетическая сетка — геологическая фазовая диаграмма , связывающая области устойчивости или метастабильности области метаморфических минералов или минеральных комплексов с условиями метаморфизма . Экспериментально определенные диапазоны устойчивости минералов или минеральных комплексов наносятся в виде границ метаморфических реакций давление-температура в декартовой системе координат для создания петрогенетической сетки для конкретного состава породы . Области перекрытия полей устойчивости минералов образуют равновесные минеральные ассоциации, используемые для определения барико-температурных условий метаморфизма. Это особенно полезно в геотермобарометрии . [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]
На рисунке 1 приведен пример сложной петрогенетической сетки метаморфизованных пелитовых пород . На нем показано большинство важных реакций, которые определяют развитие глиноземистых минеральных комплексов от пренит-пумпеллиитовой фации до гранулитовой фации , а также фации голубых сланцев и эклогитовой фации при более высоких давлениях и фации контактных роговиков при более низких давлениях. Поскольку порода подвергается более высоким температурам и давлениям, она следует классической барровской последовательности от хлоритовой зоны к биотитовой зоне, затем к гранатовой зоне и к ставролитовой зоне.
Для метапелитовой породы, содержащей хлорит , каолинит и кварц, петрогенетическая сетка метапелитов (рис. 1) показывает, что такая порода может образовываться только при относительно низких давлениях и температурах. Однако если бы вместо хлорита был карфолит , то он образовался бы при более высоких давлениях, а если бы вместо каолинита был пирофиллит , то он образовался бы при более высоких температурах. Это предполагает, что порода имеет состав KFMASH (K 2 O–FeO–MgO–Al 2 O 3 –SiO 2 –H 2 O), поскольку именно на его основе были созданы экспериментальные данные. Если состав породы отличается от этого, то цифра менее точная.
Норман Л. Боуэн предложил концепцию петрогенетических сетей в 1940 году. [ 7 ] В то время он предполагал, что геологи в конечном итоге определят все возможные метаморфические реакции и соединения в природе, но осознавал, что масштабы проведения необходимых экспериментов представляют собой огромную задачу, которая не будет завершена в течение очень долгого времени. Таким образом, современные петрогенетические сети завершены лишь частично. В зависимости от необходимого уровня точности и характеристики петрогенетическая сетка может быть простой или представлять собой чрезвычайно большую систему, состоящую из ста или более реакций.
См. также
[ редактировать ]- Диаграмма совместимости - изображает сосуществующие минеральные фазы в метаморфической породе.
- Метаморфическая порода - горная порода, подвергшаяся воздействию тепла и давления.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Вэй, Чуньцзин; Пауэлл, Роджер (2003). «Фазовые отношения в метапелитах высокого давления в системе КФМАШ (K2O–FeO–MgO–Al2O3–SiO2–H2O) в приложении к природным горным породам». Вклад в минералогию и петрологию . 145 (3): 301–315. дои : 10.1007/s00410-003-0454-1 .
- ^ Вэй, Чуньцзин; Пауэлл, Роджер; Кларк, Гордон (2004). «Расчет фазовых равновесий для метапелитов низкого и среднего давления в системах КФМАШ и КМнФМАШ». Журнал метаморфической геологии . 22 (5): 495–508. дои : 10.1111/j.1525-1314.2004.00530.x .
- ^ Пройер, А (2003). «Метаморфизм пелитов в НКФМАШ — новая петрогенетическая сетка с учетом сохранения минеральных комплексов высокого давления при эксгумации». Журнал метаморфической геологии . 22 (5): 493–509. дои : 10.1046/j.1525-1314.2003.00457.x .
- ^ Копье, Фрэнк; Чейни, Джон (1989). «Петрогенетическая сетка пелитовых сланцев системы SiO2-Al2O3-FeO-MgO-K2O-H2O». Вклад в минералогию и петрологию . 101 (2): 149–164. дои : 10.1007/BF00375302 .
- ^ Кэррингтон, Д; Харли, С. (1995). «Частичное плавление и фазовые отношения в богатых метапелитах: экспериментальная петрогенетическая сетка в системе КФМАШ». Вклад в минералогию и петрологию . 120 (3–4): 270–291. дои : 10.1007/BF00306508 .
- ^ Паттисон, Дэвид; Спир, Фрэнк (2018). «Кинетический контроль минеральных комплексов ставролит-Al2SiO5: значение для метаморфизма Барроу и Бьюкена». Журнал метаморфической геологии . 36 (6): 667–690. дои : 10.1111/jmg.12302 .
- ^ Боуэн, Норман (1940). «Прогрессивный метаморфизм кремнистого известняка и доломита». Журнал геологии . 48 (3): 225–274. дои : 10.1086/624885 .
- ^ Уитни, Д.Л. (2002). «Сосуществующие андалузит, кианит и силлиманит: последовательное образование трех полиморфов Al 2 SiO 5 во время прогрессивного метаморфизма вблизи тройной точки, Сиврихисар, Турция». Американский минералог . 87 (4): 405–416. дои : 10.2138/am-2002-0404 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]Винтер, Джон (2013). Основы магматической и метаморфической петрологии . Пирсон Образования Лимитед. ISBN 978-0321592576 .