Красный холмистый сиенит

Красный холмистый сиенит
Красный холмистый сиенит
Стратиграфический диапазон : ранняя юра, ~ 199–197 млн лет назад. PreꞒ Ꞓ ТО С Д С П Т Дж К стр. Н ↓
Литология
Начальный	Сиенит
Другой	полевой шпат , гранит , полевой шпат
Расположение
Область	Белые горы Нью -Гэмпшира
Страна	Соединенные Штаты

Сиенит Red Hill («Сиенитовый комплекс Red Hill», ^{[ 1 ]} «Щелочно-магматический комплекс Ред-Хилл», ^{[ 1 ]} «Вторжение в Красный холм», ^{[ 2 ]} или «Слоистый сиенитовый комплекс Red Hill». ^{[ 3 ]}) — слоистый комплекс магматических пород в центральном Нью-Гэмпшире, примерно в 20 милях (32 км) к востоку от Плимута . Сиенит Ред-Хилл является частью магматической серии Белой горы, которая лежит в основе Белых гор в Нью-Гэмпшире. Красный холм имеет примерно овальную форму и занимает площадь чуть менее 7,7 квадратных миль (20 км²). ²) и имеет высоту 2028 футов (618 м). ^{[ 2 ]}

Комплекс состоит из шести отдельных блоков, порядок внедрения которых определяется сквозными связями . Это, в порядке убывания, внешний грубый сиенит, нефелин-содалит-сиенит, сиенит пожарной башни, сиенит Гарланд-Пик, кварцевый сиенит Уотсон-Ледж и внутренний мелкий гранит. Возраст этого горного комплекса составляет 197-199 миллионов лет, он датируется раннеюрской эпохой, что делает его одним из старейших участков магматической серии Белой горы. ^{[ 2 ]} Подразделение внутреннего мелкого гранита является самым молодым и образовалось примерно через 10 миллионов лет после остальной части комплекса. ^{[ 1 ]}

Петрология

Сиенит Ред-Хилл представляет собой средне- и крупнозернистый сиенит . Все шесть пластов сиенита Ред-Хилл содержат в основном щелочной полевой шпат , причем многие породы имеют пертитовую магматическую текстуру. Пертиты варьируются от микропертита (ламели, едва видимые или не видимые невооруженным глазом) до очень грубой текстуры распада. Среди темноцветных минералов присутствуют амфиболы , биотит и пироксены . Многие породы также демонстрируют признаки гидротермальных флюидных изменений, включая крупнопятнистый пертит , кристаллы пертита с альбитовыми каймами и перекристаллизацию темноцветных минералов. ^{[ 1 ]}

Внешний грубый сиенит

Самый внешний слой, Внешний грубый сиенит, окружает весь Красный холм и отделен от вмещающей породы зоной брекчии, состоящей как из вмещающей породы, так и из Внешнего грубого сиенита. ^{[ 2 ]} Внешний грубый сиенит состоит из 10-20% темноцветных минералов и 80-90% пертитового полевого шпата. Первичным основным минералом является кальциевый амфибол, или феррогастингит, а полевые шпаты имеют грубую плетеную структуру распада. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}

Нефелин-Содалит Сиенит

Двигаясь внутрь к вершине Красного холма, следующей единицей является нефелин-содалит-сиенит, самая крупная из шести единиц. Состав нефелин-содалитового сиенита варьируется от >5% основных минералов и 20% полевых шпатоидов ( нефелин и содалит ) до 20% основных минералов и >5% полевых шпатоидов. Остальная часть состава представляет собой пертитовый полевой шпат. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} Показаны микрофотографии тонкого среза нефелин-содалит-сиенита как в PPL, так и в XPL.

Пожарная башня Сиенит

Следующий блок — это Пожарная башня Сиенит, которая расположена на вершине холма неправильной формы и в которую вторгаются три самых маленьких блока. Состав сиенита Fire Tower состоит из 85-95% пертитового полевого шпата и 5-15% темноцветных минералов. Полевой шпат имеет крупное пятнистое расслоение, а темноцветные минералы представлены как феррогастингитом, так и биотитом. Основные минералы во внешнем грубом сиените и нефелин-содалитовом сиените распределены неравномерно и появляются в кластерах, но основные минералы во внешнем грубом сиените имеют гораздо более равномерное распределение. ^{[ 2 ]}

Сиенит Garland Peak, кварцевый сиенит Watson Ledge и внутренний мелкий гранит

Все три самых маленьких подразделения представляют собой магматические интрузии, обнаженные на вершине холма в пределах Сиенита Пожарной Башни. Два из интрузий также контактируют с нефелин-содалит-сиенитом, но в основном сдерживаются сиенитом Fire Tower. Сиенит Гарланд-Пик состоит из >15% темноцветных минералов (игольчатого амфибола и биотита), 2-6% кварца, 8-15% плагиоклаза и 60-70% пертитового полевого шпата (микропертита). Сиенит Гарланд-Пик также иногда содержит пегматиты . Кварц-сиенит Watson Ledge содержит >5% кварца и очень похож на сиенит Fire Tower как по минералогическому, так и по текстуре. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} Последняя единица, Внутренний тонкий гранит, является самой молодой единицей комплекса и вторглась на 10 миллионов лет позже остальной части комплекса, которая формировалась в течение примерно 2 миллионов лет. ^{[ 1 ]} Внутренний мелкий гранит состоит из средне- и мелкозернистого гранита с 20-30% кварца и 50-70% пертитового полевого шпата. ^{[ 2 ]}

Значение

Сиенит Ред-Хилл исключительно хорошо сохранился, а его хорошо обнаженная и концентрическая природа облегчает изучение, чем многие другие сиенитовые комплексы. Изучая сиенит Ред-Хилл, исследователи могут сделать более конкретные выводы о магматических текстурах и истории остывания, выводы, которые затем можно применить к другим образованиям, которые имеют аналогичную текстуру, но менее обнажены или доступны.

Магматические породы имеют разнообразную текстуру , которая, среди прочего, может указывать на температуру и скорость охлаждения магмы. Кристаллические текстуры можно отнести к одной из пяти фаз охлаждения, от начальной кристаллизации до последующего затвердевания, а порядок, присутствие и / или отсутствие определенных текстур могут указывать на историю кристаллизации. Сиенит — это магматическая порода, которая особенно хорошо подходит для сохранения этой текстуры, поскольку в ней относительно мало минералов, высокое содержание летучих веществ, способствующее более поздним реакциям, а процесс накопления кристаллов имеет высокий потенциал сохранения текстуры . ^{[ 3 ]}

Сиенит Ред-Хилл демонстрирует обилие магматических текстур, которые сохранились на всех стадиях охлаждения магмы с небольшой деформацией, хотя, несомненно, имело место некоторое разрушение текстур из-за непрерывного внедрения магмы. Текстуры ранних стадий охлаждения демонстрируют пластическую деформацию, поскольку они возникали при высоком содержании жидкости в магматическом очаге, что позволяет кристаллам перемещаться без разрушения. Частичная рекристаллизация происходит на стадиях среднего охлаждения, когда крупные кристаллы перемещаются через жидкие части магмы и частично плавятся, а затем накапливают больше кристаллов с другой геохимией. На стадиях после затвердевания в породах наблюдается жесткая деформация, включая разрушение кристаллов, резкие нарушения сплошности, зоны раздавливания и зоны сдвига. Часто формирование текстур на более поздних стадиях разрушает текстуры на ранних стадиях, но сиенит Red Hill сохранил и до сих пор отображает текстуры всех фаз охлаждения. ^{[ 3 ]}

Еще одним фактором, который делает сиенит Ред-Хилл уникальным, является наличие как недостаточно насыщенных кремнеземом пород, так и пород, насыщенных кремнеземом. Обычно полевошпатоидные минералы (такие как нефелин и содалит) встречаются в породах с очень низким содержанием кремнезема, и эти породы не являются кварцсодержащими. В комплексе Ред-Хилл выделяются недонасыщенные кремнеземом сиенитовые пачки (Внешний грубый сиенит и Нефелин-содалитовый сиенит), насыщенные кремнеземом сиенитовые пачки (Гарланд-Пик-сиенит) и гранитная пачка (Внутренний мелкий гранит), включающая кварц (а очень богатая кремнеземом порода). ^{[ 4 ]}

Ред-Хилл вызывает интерес исследователей, поскольку они стремятся определить, как породы столь разного состава образовались из одной и той же магмы. Хотя свиты горных пород с прерывистым составом часто интерпретируются как образовавшиеся из разных родительских магм, считалось, что Ред-Хилл образовался из одного и того же магматического очага из-за геохимического сходства между всеми сиенитовыми отложениями, а также из-за концентрического образования этих отложений. ^{[ 2 ]} Один исследователь предположил, что разница в составе может быть результатом того, что состав магмы близок к минимальной температуре плавления альбита-ортоклаза и / или колебаниям давления газа, влияющим на кристаллизацию и повторное плавление. ^{[ 3 ]} Другой исследователь обнаружил различия в содержании редкоземельных элементов в апатите из внешнего грубого сиенита и нефелин-содалитового сиенита, что указывает на то, что они могли происходить из разных родительских магм. Они также обнаружили геохимические закономерности в амфиболах сиенита Гарланд-Пик, которые нелегко объяснить теорией о том, что Ред-Хилл имеет единственный источник магмы. ^{[ 4 ]}

Дополнительное чтение

Бэйли, WS (1892 г.). Элеолит-сиенит из Личфилда, штат Мэн, и роговообманковый сиенит Хоуза из Ред-Хилла, штат Нью-Гэмпшир. Бюллетень Геологического общества Америки, 3 (1), 231–252. doi:10.1130/gsab-3-231
Дорэ, MJ (1993). Пироксен в анклавах и сиенитах комплекса Ред-Хилл, Нью-Гэмпшир: ионное и электронное микрозондовое исследование. Вклад в минералогию и петрологию, 114 (1), 130–138. дои: 10.1007/bf00307870
Дорэ, MJ (1998). Мафические анклавы в нефелин-содалит-сиените, комплекс Ред-Хилл, Нью-Гэмпшир, США: минералогические и геохимические свидетельства родительских магм. Тенденции минералогии, 2, 19–37.
Дорайс, М.Дж., Макрей, Н.Д. и; Гроув, Т. (1994). Амфиболовая зональность в сиенитах Гарленд-Пик, комплекс Ред-Хилл, Нью-Гэмпшир: камптонитовые материнские магмы и дифференциация в перенасыщенные кремнеземом сиениты. Вклад в минералогию и петрологию, 117 (1), 76–86. дои: 10.1007/bf00307731
Фоланд, К.А., &; Фридман, И. (1977). Применение изотопных связей Sr и O к петрогенезу щелочных пород комплекса Ред-Хилл, Нью-Гэмпшир, США. Вклад в минералогию и петрологию, 65 (2), 213–225. дои: 10.1007/bf00371061
Куинн, А. (1937). Петрология щелочных пород в Ред-Хилле, Нью-Гэмпшир. Бюллетень Геологического общества Америки, 48(3), 373-402. doi:10.1130/gsab-48-373
Веллман, Т.Р. (1971). Фельдшпатоидные породы магматического комплекса Ред-Хилл, Нью-Гэмпшир. Геологический журнал, 79 (5), 621–627. дои: 10.1086/627681

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Хендерсон, CMB; Пендлбери, К.; Фоланд, Калифорния (1 июня 1989 г.). «Минералогия и петрология щелочного магматического комплекса Ред-Хилл, Нью-Гэмпшир, США» Журнал петрологии . 30 (3): 627–666. дои : 10.1093/петрология/30.3.627 . ISSN 0022-3530 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж Размер, Уильям Б. (1972). «Петрология сиенитового комплекса Ред-Хилл, Нью-Гэмпшир» . Бюллетень Геологического общества Америки . 83 (12): 3747. Бибкод : 1972GSAB...83.3747S . doi : 10.1130/0016-7606(1972)83[3747:POTRHS]2.0.CO;2 . ISSN 0016-7606 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Размер, Уильям (1978). «История текстурных и структурных изменений в слоистом сиенитовом комплексе Ред-Хилл, Нью-Гэмпшир». Бюллетень Геологического общества Америки . 89 (9): 1424–1428. Бибкод : 1978GSAB...89.1424S . doi : 10.1130/0016-7606(1978)89<1424:TASMHI>2.0.CO;2 .
^ Jump up to: ^а ^б Дорэ, MJ; Флосс, К. (1 октября 1992 г.). «Ионно-электронное микрозондовое исследование минералогии анклавов и вмещающих сиенитов комплекса Ред-Хилл, Нью-Гэмпшир, США» . Журнал петрологии . 33 (5): 1193–1218. дои : 10.1093/petrology/33.5.1193 . ISSN 0022-3530 .

[:0-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Хендерсон, CMB; Пендлбери, К.; Фоланд, Калифорния (1 июня 1989 г.). «Минералогия и петрология щелочного магматического комплекса Ред-Хилл, Нью-Гэмпшир, США» Журнал петрологии . 30 (3): 627–666. дои : 10.1093/петрология/30.3.627 . ISSN 0022-3530 .

[:1-2] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж Размер, Уильям Б. (1972). «Петрология сиенитового комплекса Ред-Хилл, Нью-Гэмпшир» . Бюллетень Геологического общества Америки . 83 (12): 3747. Бибкод : 1972GSAB...83.3747S . doi : 10.1130/0016-7606(1972)83[3747:POTRHS]2.0.CO;2 . ISSN 0016-7606 .

[:2-3] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Размер, Уильям (1978). «История текстурных и структурных изменений в слоистом сиенитовом комплексе Ред-Хилл, Нью-Гэмпшир». Бюллетень Геологического общества Америки . 89 (9): 1424–1428. Бибкод : 1978GSAB...89.1424S . doi : 10.1130/0016-7606(1978)89<1424:TASMHI>2.0.CO;2 .

[:3-4] Jump up to: ^а ^б Дорэ, MJ; Флосс, К. (1 октября 1992 г.). «Ионно-электронное микрозондовое исследование минералогии анклавов и вмещающих сиенитов комплекса Ред-Хилл, Нью-Гэмпшир, США» . Журнал петрологии . 33 (5): 1193–1218. дои : 10.1093/petrology/33.5.1193 . ISSN 0022-3530 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]