Собор Пик Гранодиорит ( CPG ) был назван в честь его тип местности, собор Пик в национальном парке Йосемити , штат Калифорния . Гранодиоритовых образует часть Туолумне интрузивной (Tuolumne БАТОЛИТА), один из четырех основных интрузивных апартаментов в пределах Сьерра - Невада . Ему был присвоен радиометрический возраст от 88 до 87 миллионов лет, и поэтому он достиг стадии похолодания в коньяке (верхний мел).
Географическое положение
Гранодиорит Кафедрального пика является частью центральной восточной части Сьерра-Невады в Калифорнии. Он обнажен в обнажениях ледникового покрова от верхней части долины Йосемити до высокого водораздела Сьерра. Он охватывает большую часть графства Mariposa и Туолумне County , а также затрагивает Madera County и Mono County . На северном конце она включает в себя башню Пик и Маттерхорн Пик , на 12,264 футов (3743 м) его наибольшую высоту. В его юго-западной части возвышается Соборный хребет с 10 911 футов Соборной вершиной (3326 м) над Луга Туолумне . Маршрут № 120 штата Калифорния пересекает гранодиориты в его южной половине. Из-за образования блоков и наклона Сьерра-Невады на запад ее дренажная система ориентирована на запад и следует в основном юго-западным течением, особенно в северной части.
Форма вторжения представляет собой вытянутый прямоугольник или эллипс, ориентированный примерно в северо-западном-юго-восточном направлении. Его длина составляет около 30 миль (48 км), а ширина едва достигает 12 миль (19 км) на северном конце. Площадь поверхности составляет около 230 квадратных миль (600 км 2 ), что составляет примерно половину общей площади комплекса Tuolumne Intrusive Suite. Гранодиорит полностью покрывает гранитный порфир Джонсона на юге. Он окружен на юго-востоке, юго-западе и северо-западе гранодиоритами Half Dome . В своем центральном поясе он касается гранодиорита Куна-Крест . На севере и северо - востоке он вступает в контакт со слабо метаморфизованными вмещающими породами , главным образом палеозойскими и юрскими метавулканитами и метаосадками .
Геологический обзор
Гранодиорит Кафедрального пика является третьим и наиболее важным элементом интрузивной свиты Туолумне. Интрузии этой магматической свиты находились на довольно продолжительном промежутке времени. Они начались в туроне примерно через 93,5 миллиона лет назад и продолжались вплоть до начала сантона в возрасте 85,4 миллиона лет назад. Радиометрическое датирование возраста похолодания гранодиоритов Соборного пика дало от 88,1 ± 0,2 до 87,0 ± 0,7 млн лет назад, т.е. коньяк .
Интрузивная свита Туолумне сопровождается другими крупными интрузивными комплексами в Сьерра-Неваде: интрузивными свитами Джона Мьюира и Маунт-Уитни , как южнее, так и плутоническим комплексом Сонора на севере. Площадь этих четырех комплексов превышает 970 квадратных миль (2500 км 2 ).
Интрузивная свита Туолумне была построена в течение длительного периода времени (8,1 миллиона лет) с помощью следующих магматических импульсов (упорядоченных по возрастанию):
- Джонсон Гранит Порфир
- Собор Пик Гранодиорит
- Half Dome Granodiorite, далее подразделяющийся на порфировую и равнозернистую фации
- Kuna Crest Granodiorite - кварцевый диорит и гранодиорит
Эта магматическая последовательность показывает следующие геохронологические и геохимические тенденции:
- возрастание уменьшается от края к центру, причем крайний Kuna Crest Granodiorte является самым старым магматическим пульсом, а центральный гранитный порфир Джонсона - самым молодым.
- увеличение содержания кремнезема и щелочей от края к центру, изменение состава пород от основного / промежуточного до более кислого .
- увеличение содержания рубидия от края к центру.
- устойчивое снижение содержания Al 2 O 3 , TiO 2 , FeO, MgO и CaO.
- уменьшение содержания бария , стронция и легких редкоземельных элементов, таких как скандий .
Петрологическое описание
Сразу бросается в глаза характерная черта серо-белого гранодиорита Кафедрального пика - его порфировидный облик с очень крупными мегакристаллами щелочного полевого шпата, обычно достигающими 10, а иногда даже 20 сантиметров. Размер зерна основной массы остается в диапазоне 5 миллиметров.
Минералогия
Гранодиорит Кафедрального пика модально состоит из следующих минералов:
- плагиоклаз - 47,5 об.%. Представляет собой таблитчатый олигоклаз от субидиоморфного до идиоморфного с An 27–29 . Демонстрирует нормальное зонирование с ядрами, богатыми кальцием, и краями, богатыми натрием . Проявляет простое карловарское и альбитовое двойникование . Размер зерен варьируется от 1 до 15 миллиметров. Может разрушаться катастрофически и инфильтроваться / замещаться микроклином в зоне сдвига.
- щелочной полевой шпат - 20,9 об.%. Представляет собой блочный пертитовый ортоклаз с Or 88 . Вкрапленники с размерами зерен до 20 сантиметров в длину, нормальный диапазон до 10 сантиметров, шириной 2 сантиметра. Выставка карловарского побратимства. Размер зерен и количество вкрапленников уменьшается по направлению к гранит-порфирам Джонсона. Мегакристаллы поглощают ( пойкилитически вмещают ) 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 изломана с неровными краями. Некоторые зерна имеют признаки вторичного преобразования глинистых минералов . Щелочной полевой шпат присутствует в междоузлиях также в мелкозернистой и среднезернистой основной массе .
- кварц - 25,9 об.%. Равноразмерные субидиоморфные кристаллы среднего размера зерна (10 миллиметров).
- биотит - 3,5 об.%. Равноразмерные и субэдральные. Главная мафят составляющая. Демонстрирует сильный коричневый плеохроизм , иногда с плеохроическими ореолами .
- роговая обманка - 0,8 об.%.
- апатит - 0,3 объемных процента. Призматические кристаллы.
- титанит . Мелкозернистые кристаллы неправильной формы. Может появиться в идиафральном облике.
- непрозрачные рудные минералы, такие как ильменит и магнетит - 0,6 об.%.
- аксессуары, такие как алланит и циркон .
- мирмекит в зоне сдвига.
Химический состав
Следующие анализы Bateman & Chappell [1] и среднее значение из 18 анализов Burgess & Miller [2] предназначены для демонстрации химического состава гранодиорита Кафедрального пика:
Оксид Вес% | Бейтман и Чаппелл | Средний Берджесс и Миллер | Норма CIPW в процентах | Бейтман и Чаппелл | В среднем | Микроэлементы ppm | Средний Берджесс и Миллер |
---|---|---|---|---|---|---|---|
SiO 2 | 69,60 | 70,29 (67,0–72,0) | Q | 24,52 | 25,58 | Pb | 17,5 (15–20) |
TiO 2 | 0,38 | 0,41 (0,3–0,6) | Или же | 21,67 | 20,64 | Cu | 4,9 (3,2 - 6,9) |
Al 2 O 3 | 15,34 | 15,37 (15,0–16,5) | Ab | 36,79 | 35,81 | Ni | 3,0 (0,7 - 6) |
Fe 2 O 3 | 1,30 | 1,40 | An | 11,85 | 12,57 | Cr | 3,3 (0–24) |
FeO | 0,95 | 1,03 | Ди | 0,57 | 0,37 | V | 41,4 (23–50) |
MnO | 0,06 | 0,06 (0,5–0,8) | Hy | 1,63 | 1,82 | Zr | 135,9 (82–165) |
MgO | 0,70 | 0,72 (0,6–0,9) | Mt | 1,87 | 2,01 | Y | 8,3 (4,9 - 11) |
CaO | 2,68 | 2,82 (2,2–3,2) | Il | 0,73 | 0,77 | Sr | 633,2 (487–758) |
Na 2 O | 4,31 | 4,24 (4,0–4,5) | Ap | 0,32 | 0,36 | Ба | 748,0 (410–1182) |
К 2 О | 3,64 | 3,50 (2,8–4,2) | Руб. | 132,5 (114–166) | |||
P 2 O 5 | 0,14 | 0,16 (0,12–0,20) | Nb | 7,8 (4,9 - 10) | |||
Mg # | 0,55 | 0,54 | Sc | 3,6 (1,7 - 4,5) | |||
A '/ F | 0,08 | 0,11 | Ga | 20,9 (19–23) | |||
Al / K + Na + Ca | 0,96 | 0,97 | Zn | 57,8 (38–65) |
По сравнению со средним гранодиорита собора Пик Гранодиорит имеет гораздо более высокое содержание диоксида кремния, показывает повышенные значения щелочных и поэтому является членом шошонитовым серии высокого K . Порода металлическая , богатая натрием и относится к интрузивным, мантийным гранитоидам I-типа . Это типичная известково-щелочная порода из корневой зоны древней вулканической дуги, связанная с окружающей средой типа субдукции .
Эти следовые элементы демонстрируют обогащение в бария и стронция , никеля и хрома с другой стороны имеют очень низкие концентрации. Легкие редкоземельные элементы LREE также повышены, но без аномалии европия .
Другой источник дает: Оценки петрографических наблюдений средней минеральной доли неслоистых пород гранодиорита Half Dome: [3]
Минеральная | Его процент | |
---|---|---|
Плагиоклаз | 45% | |
Кварцевый | 28% | |
Биотит | 5% | |
Калиевый полевой шпат | 20% | (15% мегакрист , 5% межузельный )% |
Роговая обманка | 1% | |
Титанит | 0,5% | |
Магнетит | 0,5% |
Структуры
Гранодиорит Соборной вершины обнаруживает следующие структуры магматического происхождения:
- Слоистость подчеркнута скоплением роговой обманки и биотита. Можно наблюдать два магматических слоения :
- крупное СЗ-Ю-ЮВ-простирающееся, круто падающее слоение с крутыми линиями.
- вторичное слоение, бросающееся в юго-восточном и северо-западном направлениях.
- Шлирен обычно простирается с северо-запада-юго-востока (N 157 - с местными отклонениями до 50 °) и показывает довольно крутой наклон около 60 ° к восточно-восточному востоку.
- Лестничные дайки представляют собой трубчатые, локально ограниченные магматические апвеллинги. Эти структуры иногда смещаются более поздними магматическими движениями.
- Включения микрогранитоидов сходны по своей минералогии с вмещающей породой, но содержат более высокий процент основных 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 сантиметров. Их способ появления единичный или в группах без предпочтительного направления.
- Аплиты образуют дайки шириной от одного до трех сантиметров. Их минералогия мелкозернистая и однородная. Они прорезают все остальные конструкции преимущественно острыми контактами. Более крупные дайки могут содержать пегматитовые ядра кварца, плагиоклаза и щелочного полевого шпата. Меньшие расширяющиеся окончания дамб могут рассеянно заканчиваться во вмещающей породе.
- Смещения магматического состояния, которые могут повлиять на шлирен, лестничные дайки, а также на однородный гранодиорит. Позже они излечиваются аплитовым материалом и концентрациями щелочного полевого шпата. Смещения в шлиренах плоские, наклонно-левосторонние и показывают вершину к движению к ЗЮЗ.
Структуры, предполагающие тектонические движения, являются признаками катаклаза :
- на магматических плагиоклазах
- на минералах основной массы, таких как кварц
- по краям вкрапленников микроклина
Структуры, которые сильно намекают на более поздние метасоматические изменения:
- мирмекит
- замена первичного плагиоклаза микроклином
Взятые вместе, все эти структурные явления показывают очень сложную эволюцию гранодиоритов Соборного пика, демонстрируя последовательность магматических, тектонических и метасоматических стадий - и, скорее всего, их случайную синергию и взаимозависимость.
Формирование и происхождение
Первоначально петрологи отдавали предпочтение единой модели магматической камеры для генезиса интрузивной свиты Туолумне, которая подверглась фракционной кристаллизации и последовательно образовала различные типы горных пород, такие как гранодиорит Соборного пика. Эта несколько упрощенная модель сейчас подвергается сомнению, о чем свидетельствуют следующие факты:
- чрезвычайно долгая активность этого магматического очага длилась более 8,1 миллиона лет. [4]
- несоответствия в распределении микроэлементов и в начальных изотопных отношениях из стронция и неодима . [5]
Соотношения изотопов благоприятствуют смешению двух магм, одна с мантийным сродством, а другая с более кислым составом, приближающимся по составу к гранитному порфиру Джонсона.
Термобарометрические данные документально подтверждают глубину проникновения 6 километров и диапазон температур кристаллизации от 750 до 660 ° C.
Полевые шпаты, роговая обманка, биотит и магнетит часто не перемешиваются в субсолидусной области с более низкими температурами.
Гранодиорит Кафедрального пика не всегда можно четко отличить от порфирового гранодиорита Полукупола в полевых условиях, в некоторых местах он показывает постепенное слияние на протяжении примерно ста метров, и наблюдаются разветвления апофизов в скалы Полукупола. Геохимические параметры двух гранодиоритов также перекрываются, различия в основном текстурные. Они образуют континуум и поэтому не могут быть четко разделены как два отличительных друг от друга навязчивых импульса. [6] С другой стороны, контактные отношения с гранитным порфиром Джонсона очень четкие. [7]
Происхождение микроклина в зонах сдвига представляет собой еще одну проблему. М.Д. Хиггинс поддерживает возможность перекристаллизации на основе созревания Оствальда с помощью метасоматических жидкостей. [8] LG Collins поддерживает метасоматический рост субсолидуса ( калий- и кремнеземный метасоматизм), 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 Гем-Лейк).
Смотрите также
- Эль-Капитан Гранит
- Геология района Йосемити
- Полукупольный гранодиорит
- Куна Крест Гранодиорит
- Сторожевой гранодиорит
Рекомендации
- Перейти ↑ Bateman, PC & Chappell, BW (1979). Кристаллизация, фракционирование и затвердевание интрузивной серии Туолумне. Национальный парк Йосемити, Калифорния. Бюллетень Геологического общества Америки, 90: 465–482
- ^ Берджесс, С., и Миллер, Дж., (2008) Строительство, затвердевание и внутренняя дифференциация большого плутона кислой дуги: гранодиорит Кафедральный пик, Батолит Сьерра-Невада, Аннен, К., и Зеллмер, Г.Ф., ред., Динамика переноса, накопления и дифференциации магмы в земной коре: Лондон, Геологическое общество, стр. 203-234.
- ^ Ф. Солгади, EW Sawyer, Формирование магматических слоев в гранодиорите гравитационным потоком: поле, микроструктура и геохимическое исследование интрузивной свиты Туолумне в каньоне Соумилл, Калифорния, Журнал петрологии, том 49, выпуск 11, ноябрь 2008 г., стр. 2009–2042 гг.
- ^ Coleman, DS, Серый, W. & Glazner, AF (2004). Переосмысление размещения и эволюции зональных плутонов: геохронологические свидетельства постепенной сборки интрузивной свиты Туолумне, Калифорния. Геология, 32, 433–436.
- ^ Kistler, RW, Чэппеллы, BW, Пек, DL & Бейтман, ПК (1986). Изотопная изменчивость интрузивной свиты Туолумне, центральная Сьерра-Невада, Калифорния. Материалы к минералогии и петрологии, 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 магмы в земной коре. Специальная публикация Геологического общества 304.
- ^ Titus, SJ, Кларк, Р. & Tikoff, B. (2005). Геолого-геофизические исследования двух мелкозернистых гранитов, Батолит Сьерра-Невада, Калифорния; свидетельства структурного контроля за внедрением и вулканизмом. Бюллетень Геологического общества Америки, 117, 1256–1271.
- ^ Хиггинс, Мэриленд, 1999, Происхождение мегакристов в гранитоидах путем увеличения текстуры: Исследование распределения размеров кристаллов (CSD) микроклина в гранодиорите Кафедрального пика, Сьерра-Невада, Калифорния, в Фернандесе, К. и Кастро, А., ред., Понимание гранитов: объединение современных и классических методов. Специальная публикация 158: Лондон, Геологическое общество Лондона, стр. 207-219.
- Перейти ↑ Collins, LG, Collins, BJ (2002). К-метасоматоз плагиоклаза с образованием микроклиновых мегакристаллов в зоне сдвига гранодиорита Кафедрального пика, Сьерра-Невада, Калифорния, США
Внешние ссылки
- Геологическая карта Четырехугольника Башенного Пика (северо-западный угол Гранодиоритного Пика Собора) ; PDF файл, 7,27 МБ.