| Вулканическая порода | |
 Типичный образец перидотита ( дунит , слева) и крупный кристалл оливина (справа) | |
| Сочинение | |
|---|---|
| оливин , пироксен |
Перидотит - это плотная крупнозернистая магматическая порода, состоящая в основном из силикатных минералов оливина и пироксена . Перидотит является ультраосновным , так как порода содержит менее 45% кремнезема . Он богат магнием (Mg 2+ ), что отражает высокие пропорции оливина, богатого магнием, с заметным содержанием железа . Перидотит происходит из мантии Земли либо в виде твердых блоков и фрагментов, либо в виде кристаллов, накопленных из магм, образовавшихся в мантии. Состав перидотитов из этих слоистых магматических комплексов широко варьируется, отражая относительные пропорциипироксены , хромит , плагиоклаз и амфибол .
Перидотит - доминирующая порода верхней части мантии Земли . Составы конкреций перидотита, обнаруженные в некоторых базальтах и алмазных трубках ( кимберлитах ), представляют особый интерес, потому что они предоставляют образцы мантии Земли, поднятые с глубин от 30 до 200 км и более. Некоторые из конкреций сохраняют изотопные отношения осмия и других элементов, которые фиксируют процессы, происходившие при формировании Земли, и поэтому они представляют особый интерес для палеогеологов, поскольку они дают ключ к разгадке раннего состава мантии Земли и сложности происходивших процессов. .
Слово перидотит происходит от драгоценного камня перидот , который состоит из бледно-зеленого оливина. [1] Классический перидотит ярко-зеленый с некоторыми черными пятнами, хотя большинство ручных образцов обычно более темно-зеленого цвета. Цвет обнажений перидотитов обычно варьируется от землисто-ярко-желтого до темно-зеленого; это потому, что оливин легко выветривается до иддингсайта . В то время как зеленый и желтый являются наиболее распространенными цветами, перидотитовые породы могут иметь широкий спектр цветов, включая синий, коричневый и красный.
Типы перидотита [ править ]
- Дунит : более 90% оливина, обычно с соотношением Mg / Fe около 9: 1.
- Верлит : в основном состоит из оливина и клинопироксена.
- Гарцбургит : в основном состоит из оливина плюс ортопироксена и относительно небольшого количества базальтовых ингредиентов (поскольку гранат и клинопироксен незначительны).
- Лерцолит : наиболее распространенная форма перидотита, в основном состоящая из оливина, ортопироксена (обычно энстатита) и клинопироксена ( диопсид ), с относительно высокой долей базальтовых ингредиентов (граната и клинопироксена). При частичном сплавлении лерцолита и извлечении фракции расплава может остаться твердый остаток гарцбургита.
Состав [ править ]
Оливин - ортосиликат магния, содержащий некоторое количество железа с переменной формулой (Mg, Fe) 2 SiO 4 ; пироксены представляют собой цепочечные силикаты с переменной формулой (Ca, Na, Fe II , Mg) (Cr, Al, Fe III , Mg, Mn, Ti, V) Si 2 O 6, содержащие большое количество различных минералов.
Богатый магнием оливин образует большую часть перидотита, поэтому содержание магния высокое. Слоистые магматические комплексы имеют гораздо более разнообразный состав в зависимости от фракций пироксенов, хромита, плагиоклаза и амфибола. Незначительные минералы и группы минералов в перидотите включают плагиоклаз , шпинель (обычно минерал хромит ), гранат (особенно минерал пироп), амфибол и флогопит . В перидотите плагиоклаз устойчив при относительно низких давлениях (на глубине земной коры), глиноземистая шпинель - при более высоких давлениях (до глубин 60 км или около того), а гранат - при еще более высоких давлениях.
Пироксениты - родственные ультраосновные породы, которые состоят в основном из ортопироксена и / или клинопироксена; минералы, которые могут присутствовать в меньшем количестве, включают оливин, гранат, плагиоклаз, амфибол и шпинель .
Распространение и местонахождение [ править ]
Перидотит - доминирующая порода мантии Земли на глубине около 400 км; ниже этой глубины оливин превращается в минерал вадслеит с более высоким давлением . Океанические плиты состоят примерно из 100 км перидотита, покрытого тонкой коркой; кора, обычно толщиной около 6 км, состоит из базальта, габбро и незначительных отложений. Перидотит под коркой океана, «абиссальный перидотит», находится на стенках разломов на глубоком морском дне. [3] Океанические плиты обычно погружаются обратно в мантию в зонах субдукции . Тем не менее, части могут быть помещены в континентальную кору или надвинуты на нее посредством процесса, называемого притуплением , а не уносятся в мантию; размещение может произойти во времяорогении , как при столкновении одного континента с другим или с островной дугой . Кусочки океанических плит, расположенные в континентальной коре, называются офиолитами ; типичные офиолиты состоят в основном из перидотита и связанных с ним пород, таких как габбро , подушко-базальт , диабазовые силлово-дайковые комплексы и красные кремни. Другие массы перидотита были внедрены в горные пояса как твердые массы, но, по-видимому, не связаны с офиолитами, и их называли «орогенными перидотитовыми массивами » и «альпийскими перидотитами». Перидотиты также встречаются в виде фрагментов ( ксенолитов) выносится магмами из мантии. Среди пород, обычно включающих ксенолиты перидотитов, встречаются базальты и кимберлиты . Некоторые вулканические породы, иногда называемые коматиитами, настолько богаты оливином и пироксеном, что их также можно назвать перидотитами. Небольшие кусочки перидотита были найдены даже в лунных брекчиях.
Породы семейства перидотитов необычны на поверхности и очень нестабильны, потому что оливин быстро реагирует с водой при типичных температурах верхней коры и на поверхности Земли. Многие, если не большинство, поверхностные обнажения были, по крайней мере, частично изменены на серпентинит , процесс, в котором пироксены и оливины превращаются в зеленый серпентин . Эта реакция гидратации включает значительное увеличение объема с одновременной деформацией исходных текстур. Серпентиниты механически слабы и поэтому легко текут по земле. В почвах, созданных на серпентините, растут своеобразные растительные сообщества из-за необычного состава подстилающих пород. Один минерал из группы серпентинов, хризотил , является разновидностью асбеста.
Морфология и текстура [ править ]
Перидотиты могут иметь массивную форму или слоистые. Слоистые перидотиты могут образовывать базовые слои габброидных комплексов. Несмотря на то, что некоторые слоистые перидотиты не имеют ассоциированного габбро, они, вероятно, когда-то были частью такого комплекса. В перидотитах обнаружены три основных текстуры: первая - это хорошо сформированные кристаллы оливина, окруженные другими минералами. Эти кристаллы оливина, вероятно, первыми выпали из магмы. Другая текстура - кристаллы равного размера с прямыми границами зерен, пересекающимися под углом 120 °. Это может произойти, когда медленное охлаждение позволило рекристаллизации для минимизации поверхностной энергии. Третья текстура представляет собой длинные кристаллы с рваными криволинейными границами в результате внутренней деформации.
Многие проявления перидотитов имеют характерную структуру. Например, перидотиты с хорошо сформированными кристаллами оливина встречаются в основном слоями в габброидных комплексах. «Альпийские» перидотиты обычно имеют кристаллы неправильной формы, которые встречаются в виде более или менее серпентинизированных линз, ограниченных разломами в поясах складчатых гор, таких как Альпы, хребты Тихоокеанского побережья и в предгорьях Аппалачей. Конкреции перидотита с неправильной равнозернистой текстурой часто встречаются в щелочных базальтах и в кимберлитовых трубках. Некоторые перидотиты, богатые амфиболом, имеют концентрическую слоистую структуру и образуют части плутонов, называемых зональными ультраосновными комплексами аляскинского типа.
Происхождение [ править ]
Перидотиты имеют два основных способа происхождения: мантийные породы, образовавшиеся во время аккреции и дифференциации Земли, или кумулированные породы, образованные осаждением оливина-пироксенов из базальтовых или ультраосновных магм; эти магмы в конечном итоге происходят из верхней мантии в результате частичного плавления мантийных перидотитов.
Мантийные перидотиты отбираются как массивы альпийского типа в коллизионных горных хребтах или как ксенолиты в базальтах или кимберлитах, или как абиссальные перидотиты (отобранные со дна океана). Во всех случаях эти породы являются пирометаморфическими (то есть метаморфизованными в присутствии расплавленной породы) и представляют собой либо плодородную мантию (лерцолит), либо частично обедненную мантию (гарцбургит, дунит). Альпийские перидотиты могут принадлежать либо к офиолитовой ассоциации и представляют самую верхнюю мантию под океанскими бассейнами, либо к массам субконтинентальной мантии, расположенной вдоль надвигов в горных поясах.
Слоистые перидотиты представляют собой магматические отложения и образуются путем механического накопления плотных кристаллов оливина. [4] Некоторые перидотиты образуются в результате осаждения и сбора кумулятивного оливина и пироксена из мантийных магм, например, базальтовых. Перидотиты, связанные с ультраосновными комплексами аляскинского типа, представляют собой кумуляты, которые, вероятно, образовались в корневых зонах вулканов. Кумулятивные перидотиты также образуются в потоках коматиитовой лавы.
Базальтовая магма образуется из лерцолитов в мантии. Когда магма выходит наружу, в мантии остаются гарцбургиты. Однако ранние кристаллы базальтовой магмы могут также образовывать гарцбургит в мантии.
Связанные породы [ править ]
Коматииты - это высокотемпературные парциальные расплавы перидотита.
Эклогит , порода, близкая по составу к базальту, состоит в основном из натриевого клинопироксена и граната. Эклогит связан с перидотитом в некоторых проявлениях ксенолита; это также происходит с перидотитом в породах, метаморфизирующихся при высоких давлениях во время процессов, связанных с субдукцией.
Экономическая геология [ править ]
Согласно исследованию 2008 года [5] перидотит может потенциально использоваться в недорогом, безопасном и постоянном методе улавливания и хранения атмосферного CO 2 в рамках связывания парниковых газов, связанных с изменением климата . Уже было известно, что перидотит реагирует с CO 2 с образованием твердого карбонатоподобного известняка или мраморного минерала; и исследование пришло к выводу, что этот процесс можно ускорить в миллион раз или больше с помощью простого бурения и гидроразрыва пласта, чтобы обеспечить закачку CO 2 в подземную формацию перидотита.
Перидотит назван в честь перидота драгоценного камня , стеклянного зеленого камня, добываемого в Азии и Аризоне (Бухта Перидот). Некоторое количество перидотита добывают для поделочного камня.
Перидотит, гидратированный при низких температурах, образует серпентинит , который может включать хризотиловый асбест (форма серпентина) и тальк .
Слоистые интрузии с кумулированным перидотитом обычно связаны с сульфидными или хромитовыми рудами. Сульфиды, связанные с перидотитами, образуют никелевые руды и платиноидные металлы; большая часть платины , используемой сегодня в мире добывается из Бушвелдский комплекса в Южной Африке и Великая Дайк в Зимбабве . Полосы хромита, обнаруженные в перидотитах, являются основным источником хрома в мире .
Ссылки [ править ]
- ^ Австралийский словарь Коллинза, 7-е издание
- ^ Deep Carbon Observatory (2019). Обсерватория глубокого углерода: десятилетие открытий . Вашингтон, округ Колумбия. DOI : 10.17863 / CAM.44064 . Проверено 13 декабря 2019 .
- ^ Dick, HJB (1989). «Абиссальные перидотиты, очень медленно распространяющиеся хребты и магматизм океанических хребтов». Геологическое общество, Лондон, специальные публикации . 42 (1): 71–105. DOI : 10.1144 / GSL.SP.1989.042.01.06 . S2CID 129660369 .
- ^ Emeleus, CH; Тролль, VR (2014-08-01). "Ромовый магматический центр, Шотландия" . Минералогический журнал . 78 (4): 805–839. DOI : 10,1180 / minmag.2014.078.4.04 . ISSN 0026-461X .
- ^ Келемен, ПБ; Материя, Дж. (2008). «Карбонизация перидотита на месте для хранения CO 2 » . Труды Национальной академии наук . 105 (45): 17295–17300. DOI : 10.1073 / pnas.0805794105 . Краткое содержание - Science Daily (6 ноября 2008 г.).
Дальнейшее чтение [ править ]
- Андерсон, А.Т., младший (2019). «Перидотит». AccessScience . Макгроу-Хилл. DOI : 10.1036 / 1097-8542.498300 .
- Харви Блатт и Роберт Дж. Трейси, 1996, Петрология: магматические, осадочные и метаморфические , 2-е изд., Freeman, ISBN 0-7167-2438-3
- Ж.-Л. Бодинье и М. Годар, 2004 г., орогенные, офиолитовые и глубинные перидотиты , в «Мантия и ядро» (ред. Р.В. Карлсон), « Трактат по геохимии» v. 2, Elsevier-Pergamon, Oxford ISBN 0-08-043751-6
Внешние ссылки [ править ]
СМИ, связанные с перидотитом, на Викискладе?
