Anorthosite: Anorthosite: En leukokratisk grovkornig plutonisk bergart som huvudsakligen består av plagioklas (vanligen labradorit eller bytownit) ofta med små mängder pyroxen. Olivin, amfibol, ilmenit, magnetit och spinell förekommer också ibland.
Termen anorthosit, från franska anorthose (term för plagioklas) myntades av Sterry Hunt. Anorthosit är inte särskilt rikligt förekommande på jorden förutom på några få platser som Grenvilleprovinsen i den östra kanadensiska skölden. Som bergart kan man konstatera att anorthositer har bildats under hela det geologiska tidsspannet, och förmodligen bildas de fortfarande idag. Förekomsterna av anorthositer är mycket varierande, och när deras utmärkande drag används för att kategorisera dem blir det uppenbart att vissa typer uppvisar mycket tydliga tidsmässiga begränsningar.
Ashwal (1993) kategoriserade anorthositer i sex grundtyper:
1) Arkeiska megakristallina anorthositer, 2) Proterozoiska anorthositer (massivtyp), 3) Anorthositer i skiktade mafiska komplex, 4) Anorthositer i oceaniska miljöer, 5) Anorthositinklusioner i andra bergarter och 6) Extraterrestriska anorthositer.
Arkeiska megakrystiska anorthositer
Arkeiska anorthositiska bergarter kan hittas som en mindre komponent i många, men inte alla arkeiska grönstensbälten, där de är förknippade med mafiska intrusiva och extrusiva bergarter. Där de är bevarade är deras primära texturer utmärkande och kännetecknas av ekvidimensionella megakristaller (upp till 30 cm i diameter) av kalkhaltig (vanligen > An80) plagioklas i en mafisk grundmassa. Ett genetiskt samband mellan denna typ av anorthosit och de mafiska vulkaniska bergarterna i grönstensbältena antyds av förekomster av basaltiska flöden, sills och dikes som innehåller liknande megakristaller av kalciumplagioklas, och av de kemiska likheterna mellan basalterna och den mafiska grundmassan som omger megakristallerna i vissa anorthositer.
Proterozoiska (massivtyp) anorthositer
Denna typ är den vanligaste av terrestriska anorthositer och förekommer som små plutoner till batholitstora sammansatta intrusiva komplex på upp till 15 000-20 000 km2. Vissa av dessa större komplex kan påvisas bestå av 20 eller fler enskilda sammanväxande plutoner. Plagioklas har en intermediär sammansättning (typiskt An40 eller An-60) och förekommer i form av lathformade kristaller; i vissa fall kan sådana kristaller nå 1 m i diameter. Förutom intermediär plagioklas omfattar de associerade primära mineralerna i anorthosit av massivtyp pyroxen, olivin (eller båda), Fe-Ti oxider och apatit. Ålder, sammansättning och magmatisk textur skiljer således proterozoiska massivtyp-anorthositer från arkeiska megakrystiska anorthositer. Förutom anorthosit är de dominerande bergarterna i anorthositmassivet leucogabbro, leukonorit och leucotroktolit, med mindre gabbroiska bergarter. Ultramafiska bergarter är extremt sällsynta eller saknas, vilket fick Bowen att betrakta denna mineralogiska enkelhet i termer av vad han kallade ”problemet med anorthositerna”. Rumsligt associerade granitoider, som i många fall består av charnockiter eller mangeriter, kan visa sig representera samtida, men kemiskt oberoende magma, som troligen producerats genom smältning i jordskorpan av bergarter på landsbygden som inducerats av värmen från intrusiva anorthositmassiv. Denna slutsats löser en viktig debatt under 1900-talet om samhörigheten mellan anorthositiska och granitiska bergarter, men sammansättningen av den ursprungliga magman för anorthositerna är fortfarande osäker. Om den är basaltisk, vilket verkar troligt utifrån mineralogi och petrologi, saknas en stor mängd mafiska och ultramafiska bergarter på de nuvarande platserna där anorthositerna exponeras. Detta faktum, tillsammans med andra ledtrådar, har lett till en allmänt accepterad tvåstegsmodell för anorthositer av massivtyp (fig. 1) som innefattar djup krustadammning och fraktionering av basaltiska smältor, nedsänkning av mafiska silikater (möjligen till manteln) och stark flytning av plagioklas för att bilda flotationskumulationer som diapiriskt stiger upp genom jordskorpan som anortositiska mosser. Dessa massor sammanfogas i den grunda skorpan för att bilda stora sammansatta massiver.

Modell för generering av anorthositer av massivtyp. A) Magma från manteln underlagrar skorpan när den blir densitetsutjämnad. B) Kristallisering av mafiska faser (som sjunker) och partiell smältning av skorpan ovanför den dammade magman. Smältan blir berikad på Al och Fe/Mg. C) Plagioklas bildas när smältan är tillräckligt berikad. Plagioklas stiger upp till toppen av kammaren medan mafkis sjunker. D) Plagioklasansamlingar blir mindre täta än skorpan ovanför och stiger upp som kristallmusplutoner. E) Plagioklasplutoner samverkar för att bilda massiva anorthositer, medan granitoida skorpesmälter också stiger upp till grunda nivåer. Mafiska cumulater stannar kvar på djupet eller lossnar och sjunker ner i manteln. Från Ashwall (1993)

Anorthositer i skiktade mafiska komplex
Skiktade mafiska intrusioner varierar i ålder från arkeisk till tertiär och innehåller vanligen anorthositer i varierande proportioner. Vanligtvis bildas anorthositer vid toppen av modalt graderade lager i storleksordningen flera meter upp till 100 meter eller mer. kornstorlek (typiskt
Anorthositer från oceaniska miljöer
Små mängder anorthosit har återfunnits genom muddringsprogram både i miljöer med mittoceaniska ryggar och sprickzoner, särskilt i Karibiska havet och i Atlanten och Indiska oceanen. Ophiolitisk anorthosit förekommer vanligen i form av skarpt avgränsade skikt som i Layered mafic intrusions. Bildningsåldrarna för anorthosithaltiga ophiolitkomplex sträcker sig från sent kambrium till tidigt eocen.
Anorthositinklusioner i andra bergarter
Anorthositer förekommer också som inklusioner i andra magmatiska bergarter med en sammansättning som sträcker sig från kimberlit till basalt och granit. Vissa kan påvisas vara xenolitiska och utgör fragment av andra anorthosittyper som införlivats i uppstigande magma. Andra är däremot kognitiva och representerar ackumulationer av plagioklas från deras värdmagma.

Archeisk anorthosit som visar megakristaller av kalkhaltig plagioklas i en mafisk grundmassa, Pipestone Lake, Manitoba. Från Ashwal (1993).

kalciumrika plagioklaskristaller i en anorthosit (larvikit). Foto av Ian Geoffrey Stimpson

Kromitit- och anorthositskikt i Critical Zone, UG1 av Bushveldkomplexet, i det klassiska Monononoflodens (tidigare Dwars) flodutbrott, nära Steelpoort, Mpumalangaprovinsen, Sydafrika. Foto av: Kevin Walsh

Bibliografi

– Cox et al. (1979): The Interpretation of Igneous Rocks, George Allen and Unwin, London.
– Howie, R. A., Zussman, J., & Deer, W. (1992). En introduktion till de bergartsbildande mineralerna (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.

Foto

Plagioklaskristaller i en anorthosit (adcumulat). XPL-bild. 2x (synfält = 7mm)	Plagioklaskristaller i en anorthosit (adcumulerad). XPL-bild. 2x (Bildfält = 7mm)	Plagioklaskristaller i en anorthosit (adcumulerad). XPL-bild. 2x (Bildfält = 7mm)
Plagioklas- och orhopyroxenkristaller i en anorthosit (adcumulerad). XPL-bild. 2x (synfält = 7 mm)	Plagioklas och orhopyroxenkristaller i en anorthosit (adcumulerad). XPL-bild. 2x (synfält = 7mm)	Plagioklas och orhopyroxenkristaller i en anorthosit (adcumulerad). XPL-bild. 2x (synfält = 7mm)
Plagioklaskristaller i en anorthosit (adcumulerad). XPL-bild. 2x (synfält = 7mm)	Plagioklaskristaller i en anorthosit (adcumulerad). XPL-bild. 2x (Bildfält = 7mm)	Plagioklaskristaller i en anorthosit (adcumulerad). XPL-bild. 2x (Bildfält = 7mm)