Lamprofir - Lamprophyre

Minette (rodzaj lamprofiru), z Jáchymova w Czechach

Lamprofiry (od greckiego λαμπρός (Lampros)  „Bright”, a φύρω (phýro)  „mieszać”) są rzadkością, małą objętość ultrapotassic magmowych skał występujących głównie jako grobli , lopoliths , lakkolit , zapasów i małych włamaniami . Są alkalicznej krzemionki - nienasycony maficzne lub ultramaficznych skałach o wysokiej tlenku magnezu ,> 3%, tlenek potasu , wysoka tlenku sodu i wysoką niklu i chromu .

Lamprofiry występują we wszystkich epokach geologicznych . Przykłady archaików są powszechnie kojarzone z pokładami złota . Przykłady kenozoiku obejmują skały magnezowe w Meksyku i Ameryce Południowej oraz młode lamprofiry ultramaficzne z Gympie w Australii z 18,5% MgO przy ~250 Ma.

Petrologia

Współczesna nauka traktuje lamprofiry jako ogólny termin dla ultrapotasowych mafijnych skał magmowych, które mają podstawową mineralogię składającą się z amfibola lub biotytu oraz skalenia w masie gruntowej.

Lamprofiry nie są podatne na klasyfikację według proporcji modalnych, takich jak system QAPF ze względu na specyficzną mineralogię, ani diagramy rozróżniania składu, takie jak TAS, ze względu na ich specyficzną geochemię. Są one klasyfikowane w nomenklaturze IUGS dla skał magmowych (Le Maitre i in., 1989) oddzielnie; Dzieje się tak przede wszystkim dlatego, że są rzadkie, mają specyficzną mineralogię i nie pasują do klasycznych schematów klasyfikacji. Na przykład schemat TAS jest nieodpowiedni ze względu na kontrolę mineralogii przez potas, a nie przez wapń czy sód.

Mitchell sugerują, że skały należące do „facjach lamprofir” charakteryzują się obecnością fenokryształów z miki i / lub amfibole wraz z mniejszym clino piroksenu i / lub melilit zestawu w skalnego, który może składać się (pojedynczo lub w różnych kombinacjach) na plagioklaz , alkalicznych skaleń , skaleniowce , węglan , monticellit , melilit, mika, amfibole, piroksenu perowskitu , tlenki Fe-Ti i szkła.

Schematy klasyfikacji, które zawierają informacje genetyczne, mogą być wymagane do prawidłowego opisania lamprofirów.

Geneza

Rock uważał lamprofiry za część „klanu” skał o podobnej mineralogii, fakturach i genezie. Lamprofiry są podobne do lamproitów i kimberlitów . Podczas gdy współczesne koncepcje postrzegają oranżaty, lamproity i kimberlity jako oddzielne, zdecydowana większość lamprofirów ma podobne pochodzenie do innych rodzajów skał.

Mitchell uważał lamprofiry za „ facje ” skał magmowych utworzonych przez zestaw warunków (ogólnie; późne, wysoce niestabilne odmienności innych typów skał). Każdy schemat może dotyczyć niektórych, ale nie wszystkich, wystąpień i odmian szerszej grupy skał znanych jako lamprofiry i skały melilityczne.

Pomijając złożone argumenty petrogenetyczne, można śmiało powiedzieć, że podstawowymi składnikami genezy lamprofiru są;

  • wysoka głębokość topnienia, która daje więcej maficznych magm;
  • niski stopień częściowego topnienia, co daje magmy bogate w zasady (zwłaszcza potas);
  • wzbogacenie w pierwiastek litofilowy (K, Ba, Cs, Rb), wysoki Ni i Cr,
  • wysokie stężenia potasu i sodu (powszechne jest niedosycenie krzemionki)
  • pewna forma lotnego wzbogacenia, aby zapewnić mineralogię biotytu ( flogopit ) i amfibolu ( pargazyt )
  • brak krystalizacji frakcyjnej (ogólnie; są wyjątki)
  • wysoki Mg# ( MgO/(FeO + MgO))

Poszczególne przykłady mogą zatem mieć szeroką gamę mineralogii i mechanizmów tworzenia. Rock uważał, że lamprofiry pochodzą z głębokiego, napędzanego lotnymi topnieniami w strefie subdukcji. Inni, tacy jak Mitchell, uważają je za późne odgałęzienia plutonów itp., chociaż może to być trudne do pogodzenia z ich prymitywną chemią topnienia i mineralogią.

Petrografia

Widok mikroskopowy (długi wymiar 2 mm) cienkiego fragmentu minety z płaskowyżu Kolorado. Fenokryształy biotytu bogatego w magnez (P, flogopit) i klinopiroksenu (C) w masie skalenia alkalicznego, piroksenu i tlenków żelaza i tytanu.

Lamprofiry to grupa skał zawierających fenokryształy , zwykle biotytu i amfibolu (o jasnych powierzchniach łupania) oraz piroksen , ale nie skalenia . Odróżnia się je więc od porfirów i porfirytów, w których skaleń skrystalizował się w dwóch pokoleniach. Są to zasadniczo skały wałowe , występujące jako wały i cienkie progi , a także występujące jako marginalne facje intruzji plutonicznych. Są one zwykle ciemne, ze względu na dużą ilość krzemianów żelazomagnezowych , o dużym ciężarze właściwym i podatne na rozkład. Z tych powodów zostały one zdefiniowane jako seria melanokrate (bogata w ciemne minerały ); często towarzyszą im uzupełniające serie leukokratów (bogate w białe minerały skaleń i kwarc ), takie jak aplity , porfiry i felsyty .

Biotyt (zwykle flogopit ) i amfibol (zwykle pargazyt lub inny magnezowy hornblenda ) są panidiomorficzne; wszystkie są euedryczne, dobrze uformowane. Skaleń jest ograniczony do masy gruntu . W wielu lamprofirach blady kwarc i składniki felspatyczne mają tendencję do występowania w zaokrąglonych miejscach lub przyoczkach , w których zachodzi postępująca krystalizacja od krawędzi do środka. Plamy te mogą składać się ze skaleni promienistych lub pędzelkowatych (z domieszką flogopitu i hornblendy) lub kwarcu i skalenia. Centralny obszar kwarcu lub analcytu prawdopodobnie reprezentuje oryginalną jamę miarolityczną wypełnioną w późniejszym okresie.

Obecność lub brak czterech dominujących minerałów, ortoklazu, plagioklazu, biotytu i hornblendy, determinuje gatunek:

  • Minette zawiera biotyt i ortoklaz.
  • Kersantite zawiera biotyt i plagioklaz.
  • Vogesite zawiera hornblendę i ortoklaz.
  • Spessartite zawiera hornblendę i plagioklaz.

Każda odmiana lamprofiru może i często zawiera wszystkie cztery minerały, ale jest nazwana zgodnie z dwoma, które dominują.

W skałach tych znajdują się również tlenki żelaza (najczęściej tytanowe), apatyt , czasem sfen , augit i oliwin . Hornblende i biotyt są brązowe lub zielonkawobrązowe, a ich kryształy, nawet małe, są bardzo doskonałe i nadają widokom cienkich przekrojów łatwo rozpoznawalny charakter. W niektórych z tych skał występuje zielona hornblenda. Augit istnieje jako kryształy euhedrylne o jasnozielonym kolorze, często strefowe i łatwo ulegające wietrzeniu. Oliwin w stanie świeżym jest rzadki; tworzy zaokrąglone, skorodowane ziarna; w wielu przypadkach rozkłada się na zieloną lub bezbarwną hornblendę w promieniujących gniazdach (pilite). Plagioklaz występuje w postaci małych prostokątnych kryształów; ortoklaza może mieć podobne kształty lub może być włóknista i zgrupowana w skupienia przypominające snopki, które są wąskie pośrodku i rozciągają się w kierunku obu końców. Ponieważ wszystkie lamprofiry są podatne na zmiany w wyniku wietrzenia, zwykle znajduje się w nich duże bogactwo minerałów wtórnych; główne to kalcyt i inne węglany , limonit , chloryt , kwarc i kaolin .

Struktura ocellarna jest powszechna; przyoczka składają się głównie z ortoklazy i kwarcu i mogą mieć średnicę do jednej czwartej cala. Inną cechą tych skał jest obecność dużych obcych kryształów, czyli ksenokryształów skalenia i kwarcu. Ich formy są zaokrąglone, co wskazuje na częściową resorpcję, a kwarc może być otoczony korozyjnymi granicami minerałów, takich jak augit i hornblenda, wytwarzanych tam, gdzie magma atakuje kryształ.

Lamprofiry (w tym minette) tradycyjnie określano jako:

  • normalnie występujące jako wały porfirowe
  • zawierające skalenie ograniczone do macierzy i/lub skalenie, jeśli są obecne
  • biotyt lub flogopit to niezbędna faza mineralna
  • powszechnie w znacznym stopniu zmieniony hydrotermalnie
  • może zawierać pierwotny kalcyt , zeolity i inne bardziej typowe minerały hydrotermalne
  • wyższa niż normalna zawartość K 2 O i/lub Na 2 O, H 2 O, CO 2 , S, P 2 O 5 i Ba

Na podstawie czysto chemicznej lamprofir (sp. minette ) może być klasyfikowany jako trachybazalt potasowy , szozonit lub latyt przy użyciu diagramu całkowitej alkaliczno-krzemionka (patrz klasyfikacja TAS ) lub jako absarokit, szozonit lub banakit, stosując czasami klasyfikację stosowany do law bogatych w potas. Takie klasyfikacje chemiczne ignorują charakterystyczne tekstury i mineralogie lamprofirów.

Nomenklatura

Nazewnictwo i klasyfikacja lamprofirów miała kilka zmian i wiele argumentów w społeczności geologicznej. Nicholas Rock i współpracownicy poświęcili wiele czasu skomplikowanemu opisowemu systemowi nomenklatury, który przyjął serię nomenklatury opartej na regionalnych przykładach bardzo zróżnicowanej mineralogicznej ekspresji lamprofirów. System ten opierał się na nieco prowincjonalnym, rustykalnym systemie nazewnictwa, ponieważ w pobliżu francuskich wiosek znaleziono pierwsze opisane przykłady różnych gatunków lamprofirów (najważniejszym przykładem są Wogezy).

Współczesna nomenklatura została wyprowadzona z próby ograniczenia niektórych parametrów genetycznych genezy lamprofiru. W zasadzie zrezygnowano z poprzednich prowincjonalnych nazw gatunków lamprofirów na rzecz nazwy mineralogicznej. Stare nazwy są nadal używane dla wygody.

Vogesite

Vogesite został po raz pierwszy opisany z Wogezów we Francji, gdzie skały tego typu (właściwie minette) zostały opisane na początku XX wieku.

Minette

Grobla minette w pobliżu Shiprock , Navajo Volcanic Field

Historyczny widok minette przedstawił Johannsen (1937). Napisał, że nazwa ta była „… używana przez górników w Wogezach najwyraźniej dla oolitycznej lub granulowanej rudy żelaza i prawdopodobnie pochodzi z doliny Minkette, gdzie występuje…”.

Przykłady obejmują minety w polu wulkanicznym Navajo (np. wały w pobliżu Shiprock i Mitten Rock, NM) na płaskowyżu Kolorado oraz w meksykańskim pasie wulkanicznym.

Kersantite

Kersantite pochodzi od wioski Kersanton w Bretanii we Francji, gdzie po raz pierwszy zidentyfikowano skałę. Przestarzała nazwa kersantytu to kersanton.

Dystrybucja

Lamprofiry są zwykle związane z obszernymi epizodami natrętnymi granodiorytu . Występują one jako facja marginalna niektórych granitów, choć zwykle jako wały i progi marginalne i przecinające granity i dioryty. W innych rejonach obfitujących w granity nie są znane żadne skały tej klasy. Rzadko spotyka się tylko jednego członka grupy, ale minettes, vogesites, kersantites itp. pojawiają się wszystkie i zwykle występują formy przejściowe.

Wiadomo również, że lamprofiry są przestrzennie i czasowo związane z mineralizacją złota , na przykład orogeniczne złoża złota. Rock (1991) uważał lamprofiry za możliwe źródła złota, ale pogląd ten nie jest ogólnie obsługiwany. Bardziej rozsądnym wyjaśnieniem korelacji jest to, że lamprofiry reprezentujące „mokre” wytopy astenosfery i płaszcza korelują z okresem wysokiego przepływu płynu z płaszcza przez skorupę podczas metamorfizmu związanego z subdukcją, który napędza mineralizację złota.

Lamprofiry niemelityczne znajdują się w wielu dystryktach, w których występują granity i dioryty, takich jak Scottish Highlands i Southern Uplands w Szkocji; Lake District of North West England; Irlandia ; z Wogezów Francji; na Schwarzwald i Harz regiony górskie Niemiec; Mascota, Meksyk ; Jamajka oraz w niektórych miejscach Kolumbii Brytyjskiej w Kanadzie.

Bibliografia

Zewnętrzne linki