Кафедральный пик Гранодиорит
| Кафедральный пик Гранодиорит | |
|---|---|
| Стратиграфический диапазон : 88-87 млн лет назад. | |
 Пик Маттерхорн состоит из гранодиорита Кафедрального пика. | |
| Тип | Геологическое образование |
| Литология | |
| Начальный | Гранодиорит |
| Расположение | |
| Область | Йосемитский национальный парк |
| Страна | Соединенные Штаты |
| Тип раздела | |
| Назван в честь | Соборная вершина |
 Геологическая карта национального парка Йосемити. | |
Гранодиорит Кафедральный пик ( CPG ) был назван в честь его типового местоположения, Кафедрального пика в национальном парке Йосемити , Калифорния . Гранодиорит (Туолумне Батолит), одной из является частью интрузивной свиты Туолумне четырех основных интрузивных свит в Сьерра-Неваде . Ему был присвоен радиометрический возраст от 88 до 87 миллионов лет, и поэтому он достиг стадии остывания в коньяке (верхний мел).
Географическое положение
[ редактировать ]Гранодиорит Кафедральный пик является частью центральной восточной части Сьерра-Невады в Калифорнии. Он обнажен в ледниковых обнажениях от верхней долины Йосемити до высокогорного водораздела Сьерра. Он охватывает большую часть округов Марипоса и Туолумне , а также затрагивает округа Мадера и округа Моно . На северном конце он включает пик Тауэр и пик Маттерхорн , самая высокая точка которого составляет 12 264 фута (3743 м). В его юго-западной части возвышается Соборный хребет с Соборным пиком высотой 10 911 футов (3326 м) над лугами Туолумне . Маршрут 120 штата Калифорния пересекает гранодиорит в его южной половине. Из-за блокового разлома и наклона Сьерра-Невады на запад ее дренажная система ориентирована на запад и следует главным образом юго-западным направлениям, особенно в северной части.
Форма интрузии представляет собой вытянутый прямоугольник или эллипс, ориентированный примерно в направлении СЗЗ-ЮЮВ. Его длина составляет около 30 миль (48 км), ширина едва достигает 12 миль (19 км) в северном конце. Площадь поверхности составляет около 230 квадратных миль (600 км²). 2 ), примерно половина общей площади интрузивной свиты Туолумне. Гранодиорит полностью поглощает гранит-порфир Джонсона на юге. На юго-востоке, юго-западе и северо-западе он окружен гранодиоритом Half Dome . В районе центрального пояса он соприкасается с гранодиоритом Куна Крест . На С. и С.-В. он соприкасается со слабометаморфизованными вмещающими породами , главным образом палеозойскими и юрскими метавулканитами и метаосадками .
Геологический обзор
[ редактировать ]
Гранодиорит Кафедрального пика является третьим и наиболее важным интрузивным импульсом интрузивной свиты Туолумне. Интрузии этой магматической свиты разносились на достаточно длительный период. Они начались в туроне примерно 93,5 миллиона лет назад и продолжались вплоть до начала сантона 85,4 миллиона лет назад. Радиометрическое датирование возраста остывания гранодиорита Кафедрального пика дало результаты от 88,1 ± 0,2 до 87,0 ± 0,7 миллиона лет назад, т.е. коньяка .
Интрузивную свиту Туолумне сопровождают другие крупные интрузивные комплексы в Сьерра-Неваде: интрузивные свиты Джона Мьюра и Маунт-Уитни , расположенные южнее, и плутонический комплекс Сонора на севере. Площадь этих четырех комплексов превышает 970 квадратных миль (2500 км²). 2 ).
Интрузивная свита Туолумне формировалась в течение длительного периода времени (8,1 миллиона лет) в результате следующих магматических импульсов (упорядоченных по возрастанию):
- Джонсон Гранит Порфир
- Кафедральный пик Гранодиорит
- Полукупольный гранодиорит, подразделяющийся на порфировую и равнозернистую фации.
- Куна Крест Гранодиорит - кварцевый диорит и гранодиорит.
Эта магматическая последовательность демонстрирует следующие геохронологические и геохимические тенденции:
- возраст уменьшается от края к центру, при этом краевой Куна-Крест Гранодиорте является самым старым магматическим импульсом, а центральный гранит-порфир Джонсона - самым молодым.
- увеличение содержания кремнезема и щелочей от края к центру, изменение состава пород от основного /среднего к более кислому .
- увеличение содержания рубидия от края к центру.
- устойчивое снижение содержания Al 2 O 3 , TiO 2 , FeO, MgO и CaO.
- снижение содержания бария , стронция и легких редкоземельных элементов, таких как скандий .
Петрологическое описание
[ редактировать ]Сразу бросающейся в глаза чертой серо-белого гранодиорита Кафедрального пика является его порфировый облик с очень крупными мегакристаллами щелочного полевого шпата, обычно достигающими 10, а иногда даже 20 сантиметров. Размер зерен основной массы остается в пределах 5 миллиметров.
Минералогия
[ редактировать ]Гранодиорит Кафедрального пика модально состоит из следующих минералов:
- плагиоклаз – 47,5 объемных процентов. Представлен в виде субэдрального или идиоморфного таблитчатого олигоклаза с An 27–29 . Демонстрирует нормальную зональность с богатыми кальцием ядром и богатыми натрием краями. Экспонаты простых карловарских и альбитовых двойников . Размер зерна варьируется от 1 до 15 миллиметров. В зоне сдвига может катакластически разрушаться и инфильтрироваться/замещаться микроклином .
- щелочной полевой шпат – 20,9 об.%. Представлен в виде глыбового пертитового ортоклаза с Or 88 . Вкрапленники с размером зерен до 20 см в длину, в норме до 10 см, шириной 2 см. Экспонат карловарского побратимства. Размер зерен и обилие вкрапленников уменьшаются внутрь по направлению к гранит-порфиру Джонсона. Мегакристы поглощают ( пойкилитически заключают) другие более мелкие минералы, такие как биотит, роговая обманка, плагиоклаз и щелочной полевой шпат, из-за быстрой скорости роста. Трещины заполнены непрозрачными минералами, более крупные трещины заполнены материалом основной массы. Поверхность изломанная, с неровными краями. Некоторые зерна имеют признаки вторичного преобразования глинистых минералов . Щелочной полевой шпат встречается также в мелко- и среднезернистой основной массе .
- кварц – 25,9 объемных процента. Равноразмерные субэдральные кристаллы средней зернистости (10 миллиметров).
- биотит – 3,5 объемных процента. Равномерные и субэдральные. Основная основная составляющая. Обладает сильным коричневым плеохроизмом , иногда с плеохроичными ореолами .
- роговая обманка – 0,8 объемного процента.
- апатит – 0,3 объемных процента. Призматические кристаллы.
- титанит . Мелкозернистые кристаллы неправильной формы. Может появиться в идиоморфном облике.
- непрозрачные рудные минералы типа ильменита и магнетита – 0,6 объемного процента.
- аксессуары, такие как алланит и циркон .
- мирмекит в зоне сдвига.
Химический состав
[ редактировать ]Следующие анализы Бэйтмана и Чаппелла [ 1 ] и среднее значение из 18 анализов, проведенных Burgess & Miller. [ 2 ] призваны продемонстрировать химический состав гранодиорита Кафедрального пика:
| Окись Масса % |
Бейтман и Чаппелл | Средний Берджесс и Миллер |
Норма CIPW Процент |
Бейтман и Чаппелл | Средний | Микроэлементы ppm |
Средний Берджесс и Миллер |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SiO 2 | 69,60 | 70,29 (67,0–72,0) | вопрос | 24,52 | 25,58 | Pb | 17,5 (15–20) |
| ТиО 2 | 0,38 | 0,41 (0,3–0,6) | Или | 21,67 | 20,64 | С | 4,9 (3,2 – 6,9) |
| Al2OAl2O3 | 15,34 | 15,37 (15,0–16,5) | Аб | 36,79 | 35,81 | В | 3,0 (0,7 – 6) |
| Fe2OFe2O3 | 1,30 | 1,40 | Ан | 11,85 | 12,57 | Кр | 3,3 (0–24) |
| FeO | 0,95 | 1,03 | От | 0,57 | 0,37 | V | 41,4 (23–50) |
| MnO | 0,06 | 0,06 (0,5–0,8) | Он | 1,63 | 1,82 | Зр | 135,9 (82–165) |
| MgO | 0,70 | 0,72 (0,6–0,9) | гора | 1,87 | 2,01 | И | 8,3 (4,9 – 11) |
| Высокий | 2,68 | 2,82 (2,2–3,2) | Il | 0,73 | 0,77 | старший | 633,2 (487–758) |
| Na2Na2O | 4,31 | 4,24 (4,0–4,5) | Ап | 0,32 | 0,36 | Нет | 748,0 (410–1182) |
| К 2 О | 3,64 | 3,50 (2,8–4,2) | руб. | 132,5 (114–166) | |||
| P2OP2O5 | 0,14 | 0,16 (0,12–0,20) | Нб | 7,8 (4,9 – 10) | |||
| Мг# | 0,55 | 0,54 | наук | 3,6 (1,7 – 4,5) | |||
| А'/Ф | 0,08 | 0,11 | Здесь | 20,9 (19–23) | |||
| Al/K+Na+Ca | 0,96 | 0,97 | Зн | 57,8 (38–65) |
По сравнению со средним гранодиоритом, гранодиорит Кафедрального Пика имеет гораздо более высокое содержание кремнезема, имеет повышенное содержание щелочи и, следовательно, является членом шошонитовой серии с высоким содержанием калия . Порода металлоидная , богатая натрием и принадлежит к интрузивным гранитоидам I-типа мантийного происхождения . Это типичная известково-щелочная порода из корневой зоны древней вулканической дуги , связанная со средой субдукционного типа .
Микроэлементы а демонстрируют обогащение барием и стронцием , никель и хром , с другой стороны, имеют очень низкие концентрации. Содержание легких редкоземельных элементов LREE также повышено, но без аномалии европия .
Другой источник дает: Оценки на основе петрографических наблюдений средней минеральной доли неслоистых пород гранодиорита Half Dome: [ 3 ]
| Минерал | Его процент | |
|---|---|---|
| Плагиоклаз | 45% | |
| Кварц | 28% | |
| Биотит | 5% | |
| калишпат | 20% | (15% мегакристалл , 5% интерстиций ) % |
| Роговая обманка | 1% | |
| Титанит | 0.5% | |
| Магнетит | 0.5% |
Структуры
[ редактировать ]На Соборном пике Гранодиорита выявлены следующие структуры магматического происхождения:
- Слоистость подчеркнута скоплениями роговой обманки и биотита. две магматические слоения Можно наблюдать :
- крупная крутопадающая пластинка простирания с северо-северо-запада на юго-юго-восток и с крутой линией.
- вторичное слоение, простирающееся по направлению ESE-WNW.
- Шлирены обычно простираются ССЗ-ЮЮВ (С 157 – с локальными отклонениями до 50°) и показывают довольно крутое падение около 60° на ВСВ.
- Лестничные дайки представляют собой трубчатые, локально ограниченные магматические апвеллинги. Эти структуры иногда смещаются более поздними магматическими движениями.
- Микрогранитоидные включения по своему минералогическому составу сходны с вмещающей породой, но содержат более высокий процент темноцветных минералов, таких как роговая обманка и биотит. Вкрапленники представлены плагиоклазом и роговой обманкой с размером зерен от 5 до 8 миллиметров. Иногда включения окружены кислыми каймами шириной до 3 см. Их способ возникновения одиночный или скопления без предпочтительного направления.
- Аплиты образуют дайки шириной от одного до трех сантиметров. Их минералогия мелкозернистая и однородная. Все остальные структуры они прорезают преимущественно острыми контактами. Более крупные дайки могут содержать пегматитовые ядра кварца, плагиоклаза и щелочного полевого шпата. Меньшие окончания расширяющихся даек могут диффузно заканчиваться во вмещающей породе.
- Смещения в магматическом состоянии, которые могут затронуть шлиры, лестничные дайки, а также однородные гранодиориты. Позже они залечиваются аплитовым материалом и концентрацией щелочного полевого шпата. Смещения в шлирах пологие, косо-левосторонние и выражены сверху юго-западного движения.
Структуры, предполагающие тектонические движения, являются признаками катаклаза :
- на магматических плагиоклазах
- на минералах основной массы, таких как кварц
- по краям вкрапленников микроклина
изменения на более поздних стадиях Структуры, которые явно указывают на метасоматические :
- мирмекитянин
- замещение первичного плагиоклаза микроклином
В совокупности все эти структурные явления показывают очень сложную эволюцию гранодиорита Кафедрального пика, демонстрирующую последовательность магматических, тектонических и метасоматических стадий – и, скорее всего, их случайную синергию и взаимозависимость.
Формирование и происхождение
[ редактировать ]
Первоначально петрологи предпочитали модель единой магматической камеры для происхождения интрузивной свиты Туолумне, которая подверглась фракционной кристаллизации и последовательно образовала различные типы пород, такие как гранодиорит Кафедрального пика. Эта несколько упрощенная модель сейчас подвергается сомнению, что подтверждается следующими фактами:
- чрезвычайно продолжительная деятельность этого магматического очага продолжалась более 8,1 миллиона лет. [ 4 ]
- распределении микроэлементов и исходных изотопных соотношениях стронция неодима и несоответствия в . [ 5 ]
Соотношения изотопов благоприятствуют смешиванию двух магм: одной с мантийным родством, а другой с более кислым составом, приближающимся по составу к гранит-порфиру Джонсона.
Термобарометрические данные свидетельствуют о глубине внедрения 6 километров и диапазоне температур кристаллизации от 750 до 660 °C.
Полевые шпаты, роговая обманка, биотит и магнетит часто демонстрируют несмешивание в области субсолидуса при более низких температурах.
Гранодиорит Кафедрального пика не всегда можно четко отличить от порфирового гранодиорита Хаф-Купола в полевых условиях, в некоторых местах наблюдается постепенное слияние на протяжении примерно ста метров и наблюдаются апофизы, разветвляющиеся в породы Хаф-Купола. Геохимические параметры двух гранодиоритов также перекрываются, различия в основном текстурные. Они образуют континуум и поэтому не могут быть четко разделены как два отдельных навязчивых импульса. [ 6 ] С другой стороны, контактные связи с гранитными порфирами Джонсона четкие. [ 7 ]
Другой проблемой является происхождение микроклина в зонах сдвига. М.Д. Хиггинс отдает предпочтение возможности рекристаллизации, основанной на оствальдовском созревании через метасоматические жидкости. [ 8 ] Л.Г. Коллинз поддерживает метасоматический субсолидусный рост ( калиевый и кремнеземный метасоматоз), который был инициирован продолжающимся тектоническим катаклазом. [ 9 ] Чтобы быть полностью эффективным, этот процесс зависит от катакластического разрушения исходных кристаллов, которое реализуется в зоне пластичного сдвига вдоль восточного края Гранодиорита Кафедрального пика (зона сдвига Озера драгоценных камней).
См. также
[ редактировать ]- Эль Капитан Гранит
- Геология района Йосемити
- Джонсон Гранит Порфир
- Полукупольный гранодиорит
- Куна Крест Гранодиорит
- Сентинел гранодиорит
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Бейтман, ПК и Чаппелл, BW (1979). Кристаллизация, фракционирование и затвердевание интрузивной серии Туолумне. Йосемитский национальный парк, Калифорния. Бюллетень Геологического общества Америки, 90: 465–482.
- ^ Берджесс С. и Миллер Дж. (2008) Строительство, затвердевание и внутренняя дифференциация большого плутона кислой дуги: гранодиорит Кафедрального пика, батолит Сьерра-Невада, в Аннен, К., и Зеллмер, Г.Ф., ред., Динамика переноса, хранения и дифференциации коровой магмы: Лондон, Геологическое общество, с. 203-234.
- ^ Ф. Солгади, Э. В. Сойер, Формирование магматических слоев в гранодиорите под действием гравитационного потока: полевое, микроструктурное и геохимическое исследование интрузивной свиты Туолумн в каньоне Сомилл, Калифорния, Журнал петрологии, том 49, выпуск 11, ноябрь 2008 г., страницы 2009–2042 гг.
- ^ Коулман, Д.С., Грей, В. и Глазнер, А.Ф. (2004). Переосмысление размещения и эволюции зональных плутонов: геохронологические данные постепенного формирования интрузивной свиты Туолумн, Калифорния. Геология, 32, 433–436.
- ^ Кистлер, Р.В., Чаппелл, Б.В., Пек, Д.Л. и Бейтман, ПК (1986). Изотопные вариации в интрузивной свите Туолумне, центральная Сьерра-Невада, Калифорния. Вклад в минералогию и петрологию, 94, 205–220.
- ^ Грей, В., Глазнер, А.Ф., Коулман, Д.С. и Бартли, Дж.М. (2008). Долгосрочная геохимическая изменчивость позднемеловой интрузивной свиты Туолумне, центральная Сьерра-Невада, Калифорния. В: Аннен К. и Зеллмер Г.Ф. Динамика переноса, хранения и дифференциации коровой магмы. Специальная публикация 304 Геологического общества.
- ^ Титус, С.Дж., Кларк, Р. и Тикофф, Б. (2005). Геолого-геофизические исследования двух мелкозернистых гранитов Батолита Сьерра-Невада, Калифорния; доказательства структурного контроля над внедрением и вулканизмом. Бюллетень Геологического общества Америки, 117, 1256–1271.
- ^ Хиггинс, доктор медицинских наук, 1999, Происхождение мегакристов в гранитоидах в результате текстурного огрубления: исследование распределения кристаллов по размерам (CSD) микроклина в гранодиорите Кафедрального пика, Сьерра-Невада, Калифорния., Фернандес, К., и Кастро, А., ред., Понимание гранитов: интеграция современных и классических методов. Специальная публикация 158: Лондон, Лондонское геологическое общество, с. 207-219.
- ^ Коллинз, Л.Г. и Коллинз, Б.Дж. (2002). К-метасоматоз плагиоклаза с образованием мегакристов микроклина в зоне сдвига гранодиорита Кафедральный пик, Сьерра-Невада, Калифорния, США