Anortozyt: Anorthosite: Leukocytowa gruboziarnista skała plutoniczna składająca się zasadniczo z plagioklazu (zwykle labradorytu lub bytownitu) często z niewielkimi ilościami piroksenu. Olivine, amfibol, ilmenit, magnetyt i spinel są również czasami obecne.
Termin anorthosite, od Frenc anorthose (termin dla plagioklazu) został ukuty przez Sterry Hunt. Anorthosite nie są szczególnie obfite na Ziemi, z wyjątkiem kilku miejsc, takich jak Grenville Province we wschodniej części Canadian Shield. Jako typ skał można stwierdzić, że anortozyty tworzyły się w całym zakresie czasu geologicznego i przypuszczalnie tworzą się do dziś. Występowanie anortozytów jest dość zróżnicowane, a kiedy ich charakterystyczne cechy są wykorzystywane do ich kategoryzacji, staje się oczywiste, że niektóre typy wykazują bardzo wyraźne ograniczenia czasowe.
Ashwal (1993) sklasyfikował anortozyty na sześć podstawowych typów:
1) Archeańskie megakrystaliczne anortozyty, 2) Proterozoiczne (typu masywnego) anortozyty, 3) Anortozyty warstwowych kompleksów maficznych, 4) Anortozyty środowisk oceanicznych, 5) Inkluzje anortozytów w innych typach skał, oraz 6) Anortozyty pozaziemskie.
Archeańskie megakrystaliczne anortozyty
Archeańskie skały anortozytowe można znaleźć jako pomniejszy składnik wielu, ale nie wszystkich archeańskich pasów zieleni, gdzie są związane z mafickimi skałami intruzywnymi i ekstruzywnymi. Tam gdzie się zachowały, ich pierwotna tekstura jest charakterystyczna, charakteryzując się równoramiennymi megakryształami (do 30 cm średnicy) wapiennego (zwykle > An80) plagioklazu w mafickiej masie macierzystej. Genetyczny związek między tym typem anortozytu a mafickimi skałami wulkanicznymi pasów zielonych jest sugerowany przez występowanie bazaltowych przepływów, żwirów i rowów, które zawierają podobne megakryształy plagioklazu kalcynowego, a także przez podobieństwa chemiczne między bazaltami a maficką masą podłoża otaczającą megakryształy w niektórych anortozytach.
Proterozoiczne (typu masywowego) anortozyty
Ten typ jest najobfitszym z lądowych anortozytów, występującym jako małe plutony do złożonych kompleksów intruzyjnych o rozmiarach batolitu do 15.000-20.000 km2. Niektóre z tych większych kompleksów mogą składać się z 20 lub więcej pojedynczych koalescencyjnych plutonów. Plagioklazy mają pośredni skład (typowo An40 lub An-60) i występują jako kryształy o łaciatym kształcie; w niektórych przypadkach kryształy takie mogą osiągać 1 m średnicy. Oprócz pośredniego plagioklazu, pierwotne minerały towarzyszące anortozytowi typu masywnego obejmują piroksen, oliwin (lub oba), tlenki Fe-Ti i apatyt. Tak więc wiek, skład i tekstura magmowa odróżniają proterozoiczne anortozyty typu masywnego od archeańskich anortozytów megakrystalicznych. Dominującymi typami skał masywu anortozytów, poza anortozytem, są leukogabro, leukonoryt i leukotroktolit, z niewielkim udziałem skał gabroicznych. Skały ultramaiczne są niezwykle rzadkie lub nieobecne, co skłoniło Bowena do rozważenia tej mineralogicznej prostoty w kategoriach tego, co nazwał „problemem anortozytów”. Przestrzennie związane granitoidy, w wielu przypadkach składające się z charnockitów lub mangerytów, mogą reprezentować współistniejące, ale chemicznie niezależne magmy, prawdopodobnie powstałe w wyniku topienia skorupy ziemskiej, wywołanego ciepłem intruzywnych masywów anortozytowych. Wniosek ten rozwiązuje główną debatę XX wieku dotyczącą pokrewieństwa skał anortozytowych i granitoidowych, ale skład magmy macierzystej dla anortozytów jest nadal niepewny. Jeśli jest to magma bazaltowa, co wydaje się prawdopodobne z punktu widzenia mineralogii i petrologii, to w obecnych miejscach odsłonięć anortozytów brakuje znacznej ilości skał maficznych i ultramaficznych. Fakt ten, wraz z innymi wskazówkami, doprowadził do powstania powszechnie akceptowanego dwuetapowego modelu anortozytów typu masywnego (Fig.1), który obejmuje głębokie skorupowe zatapianie i frakcjonowanie bazaltowych stopów, zatapianie maficznych krzemianów (prawdopodobnie w płaszczu) i silne wypychanie plagioklazu w celu utworzenia kumulacji flotacyjnych, które diapirycznie wznoszą się przez skorupę jako anortozytowe muskuły. Masy te koalescencyjne w płytkiej skorupie tworzą duże kompozytowe masywy.
Model generacji anortozytów typu masywnego. A) Magma pochodząca z płaszcza podpływa pod skorupę w miarę wyrównywania się jej gęstości. B) Krystalizacja faz maficznych (które zapadają się) i częściowe stopienie skorupy nad skondensowaną magmą. Stopiony materiał wzbogaca się w Al i Fe/Mg. C) Formowanie się plagioklazu, gdy stop jest wystarczająco wzbogacony. Plagioklazy unoszą się do góry komory, podczas gdy mafity zapadają się. D) Nagromadzenia plagioklazu stają się mniej gęste niż skorupa powyżej i wznoszą się jako plutony krystaliczne.E) Plutony plagioklazowe koalescencyjne tworzą masywy anortozytowe, podczas gdy granitoidy wznoszą się również na płytkie poziomy. Mafickie kumulaty pozostają na głębokości lub odrywają się i zapadają w płaszcz. Z Ashwall (1993)
Antozyty warstwowych kompleksów maficznych
Warstwowe intruzje maficzne mają wiek od Archeanu do trzeciorzędu i powszechnie zawierają anortozyty w różnych proporcjach. Powszechnie, anortozyty tworzą się na szczytach modalnie stopniowanych warstw w skali od kilku metrów do 100 metrów lub więcej.Wielkość ziarna (typowo
Antozyty środowisk oceanicznych
Niewielkie ilości anortozytów zostały odzyskane w ramach programów pogłębiania zarówno w środowiskach grzbietów śródoceanicznych, jak i stref szczelinowych, zwłaszcza na Morzu Karaibskim oraz Oceanie Atlantyckim i Indyjskim. Ophiolitic anorthosites commonly occur as sharply bounded layers as of those in Layered mafic intrusions. Wieki formowania się kompleksów anortozytowych wahają się od późnego kambru do wczesnego eocenu.
Antozytowe inkluzje w innych typach skał
Antozyty występują również jako inkluzje w innych skałach iglastych o składzie od kimberlitów przez bazalty do granitów. Można wykazać, że niektóre z nich są ksenolityczne i reprezentują fragmenty innych typów anortozytów włączonych do wznoszących się magm. Inne, jednakże, są kognatyczne i reprezentują akumulacje plagioklazu z ich magm macierzystych.
Archeański anortozyt pokazujący megakryształy wapiennego plagioklazu w mafickiej masie ziemnej, Pipestone Lake, Manitoba. Z Ashwal (1993).
Bogate w wapń kryształy plagioklazu w anortozycie (larvikite). Photo by Ian Geoffrey Stimpson
Warstwy chromitytu i anortozytu w Critical Zone, UG1 kompleksu Bushveld, w klasycznej wychodni Mononono (dawniej Dwars) River, niedaleko Steelpoort, prowincja Mpumalanga, RPA. Photo by: Kevin Walsh
Bibliografia
– Cox et al. (1979): The Interpretation of Igneous Rocks, George Allen and Unwin, London.
– Howie, R. A., Zussman, J., & Deer, W. (1992). An introduction to the rock-forming minerals (s. 696). Longman.
– Le Maitre, R. W., Streckeisen, A., Zanettin, B., Le Bas, M. J., Bonin, B., Bateman, P., & Lameyre, J. (2002). Igneous rocks. A classification and glossary of terms, 2. Cambridge University Press.
– Middlemost, E. A. (1986). Magmas and magmatic rocks: an introduction to igneous petrology.
– Shelley, D. (1993). Igneous and metamorphic rocks under the microscope: classification, textures, microstructures and mineral preferred-orientations.
– Vernon, R. H. & Clarke, G. L. (2008): Principles of Metamorphic Petrology. Cambridge University Press.
Kryształy plagioklazu w anortozycie (adcumulate). Obraz XPL. 2x (Field of view = 7mm) |
Kryształy plagioklazu w anortozycie (adcumulate). Obraz XPL. 2x (Field of view = 7mm) |
Kryształy plagioklazu w anortozycie (adcumulate). Obraz XPL. 2x (Field of view = 7mm) |
Kryształy plagioklazu i orhopiroksenu w anortozycie (adcumulate). Obraz XPL. 2x (Pole widzenia = 7mm) |
Kryształy plagioklazu i orhopiroksenu w anortozycie (adcumulate). Obraz XPL. 2x (Field of view = 7mm) |
Kryształy plagioklazu i orhopiroksenu w anortozycie (adcumulate). Obraz XPL. 2x (Field of view = 7mm) |
Kryształy plagioklazu w anortozycie (adcumulate). Obraz XPL. 2x (Field of view = 7mm) |
Kryształy plagioklazu w anortozycie (adcumulate). Obraz XPL. 2x (Field of view = 7mm) |
Kryształy plagioklazu w anortozycie (adcumulate). Obraz XPL. 2x (Pole widzenia = 7mm) |
.