Гранулит - Granulite

Образец метаморфической породы гранулитовой фации г. фельзический композиция, с гранат порфиробласты

Гранулиты класс полноценных метаморфических пород из гранулитовая фация которые испытали высокую температуру и умеренное давление метаморфизм. Они от среднего до крупнозернистого и в основном состоят из полевые шпаты иногда ассоциируется с кварц и безводный ферромагнезиальные минералы, с гранобластический текстура и гнейссоз к массивной конструкции.[1] Они представляют особый интерес для геологов, потому что многие гранулиты представляют собой образцы глубинных Континентальный разлом. Некоторые гранулиты испытали декомпрессию с глубины Земли на более мелкие уровни земной коры при высокой температуре; другие остыли, оставаясь на глубине Земли.

Минералы, присутствующие в гранулите, будут варьироваться в зависимости от материнской породы гранулита, а также от условий температуры и давления во время метаморфизма. Обычный тип гранулита, встречающийся в высокометаморфических породах континентов, содержит пироксен, плагиоклаз полевой шпат и аксессуары гранат, оксиды и возможно амфиболы. Обе клинопироксен и ортопироксен может присутствовать, и фактически сосуществование клино- и ортопироксена в метабазите (метаморфизированном базальте) определяет гранулитовую фацию.

Гранулит может визуально отличаться от множества мелких розовых или красных пиралспитовых гранатов в «гранулированном» виде. полнокристаллический матрица. Концентрации гранатов, слюды, или амфиболы могут образовывать линейный узор, напоминающий гнейс или же мигматит полосатость.

Диаграмма, показывающая метаморфические фации в давление -температура Космос. Домен
график соответствует условиям земной коры и верхняя мантия.

Формирование

Гранулиты образуются на глубинах земной коры, как правило, во время регионального метаморфизма при высоких температурных градиентах, превышающих 30 ° C / км.[2] В породах континентальной коры биотит может разрушаться при высоких температурах с образованием ортопироксена + калиевого полевого шпата + воды с образованием гранулита. Другие возможные минералы, образующиеся в условиях плавления при дегидратации, включают сапфирин, шпинель, силлиманит и осумилит. Некоторые ассоциации, такие как сапфирин + кварц, указывают на очень высокие температуры, превышающие 900 ° C. Некоторые гранулиты могут представлять собой остатки частичного плавления при извлечении кислых расплавов в различных количествах, и в крайних случаях представляют собой породы, все составляющие минералы безводны и, таким образом, выглядят так, как будто они не плавились в условиях сверхвысоких температур. Следовательно, очень высокие температуры от 900 до 1150 ° C необходимы даже для образования минеральных ассоциаций гранулитовой фации. Такие высокие температуры на глубинах земной коры могут быть доставлены только за счет апвеллинга астеносферной мантии в условиях континентального рифтинга, что может вызвать региональный метаморфизм при высоких температурных градиентах, превышающих 30 ° C / км.

Гранулитовая фация

Гранулитовая фация определяется нижней температурной границей 700 +/- 50 ° C и диапазоном давлений 2-15 кбар. Наиболее распространенная минеральная ассоциация гранулитовой фации состоит из антипертитовых плагиоклаз, щелочь полевой шпат содержащий до 50% альбит и Al2О3-богатые пироксены.

Переход между амфиболит и гранулитовая фация определяется этими реакциями. изограды:

амфибол -> пироксен + H2О
биотит -> калиевый полевой шпат + гранат + ортопироксен + H2О.

Роговая обманка гранулит субфации является переходной областью сосуществования безводных и гидратированных ферромагнезиальных минералов, поэтому упомянутые изограды отмечают границу с субфации пироксеновых гранулитов - фации с полностью безводными минеральными ассоциациями.[1]

1911: определение Британской энциклопедии

Гранулит (латинский гранулят, "немного зерна") - это название, используемое петрографами для обозначения двух различных классов горные породы. По терминологии французской школы это означает гранит в котором оба вида слюда (москвич и биотит) встречаются и соответствуют немецкому Гранит, или английский мусковитовый биотитовый гранит. Эта заявка не была принята в целом. [Это гранитное значение гранулита сейчас устарело.][3] Для немецких петрологов гранулит означает более или менее полосчатый мелкозернистый метаморфическая порода, состоящий в основном из кварц и полевой шпат в очень маленьких нерегулярных кристаллы и обычно также содержит изрядное количество мелких, округлых, бледно-красных гранаты. Среди английских и американских геологов этот термин обычно используется в этом смысле.[4]

Гранулиты очень близки к гнейсы, так как они состоят почти из тех же минералов, но они более мелкозернистые, обычно имеют менее совершенную слоистость, чаще имеют гранатовый состав и имеют некоторые особенности микроскопической структуры. В породах этой группы минералы, как видно на предметном стекле микроскопа, встречаются в виде небольших округлых зерен, образующих хорошо подобранную мозаику. Отдельные кристаллы никогда не имеют идеальной формы, и действительно, ее следы редки. В некоторых гранулитах они смыкаются с неровными границами; в других они были вытянуты и сплющены в сужающиеся чечевицы путем раздавливания. В большинстве случаев они несколько округлые, с более мелкими зернами между крупными. Это особенно верно в отношении кварца и полевого шпата, которые являются преобладающими минералами; слюда всегда выглядит как плоская чешуя (неправильная или округлая, но не шестиугольная). Могут присутствовать как мусковит, так и биотит, и их количество значительно различается; очень часто их плоские стороны параллельны и придают породе элементарный характер. расслоение, и они могут быть объединены в полосы, и в этом случае гранулиты неотличимы от некоторых разновидностей гнейсов. Гранаты обычно крупнее, чем вышеупомянутые ингредиенты, и их легко увидеть невооруженным глазом в виде розовых пятен на изломах камня. Обычно они заполнены закрытыми зернами других минералов.[4]

Полевой шпат гранулитов в основном ортоклаз или криптопертит; микроклин, олигоклаз и альбит также распространены. Основные полевые шпаты встречаются редко. Среди акцессорных минералов помимо апатит, циркон, и оксиды железа можно упомянуть следующее: роговая обманка (необычно), рибекит (редкий), эпидот и цоизит, кальцит, сфен, андалузит, силлиманит, кианит, герцинит (зеленая шпинель), рутил, ортит и турмалин. Хотя иногда мы можем найти более крупные зерна полевого шпата, кварца или эпидота, для этих пород более характерно то, что все минералы находятся в небольших, почти однородных, несовершенных формах.[4]

Из-за подробности его описания и важных разногласий по вопросам теоретической геологии, возникших в связи с ним, гранулитовый район Саксония (в районе Россвайн и Пениг) в Германии можно считать типичным регионом для пород этой группы. Следует помнить, что хотя гранулиты, вероятно, являются самыми распространенными породами этой страны, они смешаны с гранитами, гнейсами, габбро, амфиболиты, слюдяные сланцы и многие другие петрографические типы. Все эти камни показывают более или менее метаморфизм либо теплового характера, либо из-за давления и раздавливания. Граниты переходят в гнейсы и гранулиты; габбро - на флазерные габбро и амфиболиты; в сланцы часто содержат андалузит или хиастолит, и показывают переходы в слюдистые сланцы. Одно время эти породы считались архейскими гнейсами особого типа. Йоханнес Георг Леманн выдвинул гипотезу, что их нынешнее состояние было обусловлено главным образом дроблением, воздействием на них в твердом состоянии, измельчением их и разрушением их минералов, в то время как давление, которому они подвергались, сплавляло их вместе в связную породу. Однако сейчас считается, что они появились сравнительно недавно и включают: осадочные породы, частично из Палеозойский возраст, и навязчивый массы, которые могут быть почти массивными или иметь гнейсовидные, флазерные или гранулитовые структуры. Они были разработаны в основном за счет закачки полуконсолидированных высокоэффективных вязкий интрузий и разновидностей текстуры являются оригинальными или возникли вскоре после кристаллизации горных пород. Между тем, однако, отстаивание Lehmanns дробления после консолидации как фактора развития гранулитов оказалось настолько успешным, что термины «гранулитизация» и «гранулитовые структуры» широко используются для обозначения результатов динамометаморфизма, действующего на породы в период, долгое время прошедший после их затвердевания.[4]

Саксонские гранулиты, по-видимому, большей частью магматические и по составу соответствуют гранитам и гранулам. порфиры. Однако есть много гранулитов, которые, несомненно, изначально были отложения (аркосес, крупа и песчаники ). Большая часть высокогорья Шотландия состоит из таких парагранулитов, получивших групповое название Мойнских гнейсов.[4]

Наряду с типичным кислота описанные выше гранулиты в Саксонии, Индия В Шотландии и других странах встречаются темноокрашенные основные гранулиты (гранулиты-ловушки). Это мелкозернистые породы, обычно не полосчатые, почти черного цвета с небольшими красными пятнами граната. Их основные минералы - пироксен, плагиоклаз и гранат: химически они напоминают габбро. Зеленый авгит и гиперстен составляют значительную часть этих пород, они могут содержать также биотит, роговую обманку и кварц. Вокруг гранатов часто имеется радиальная группировка мелких зерен пироксена и роговой обманки в прозрачной матрице полевого шпата: эти центрические структуры часто встречаются в гранулитах. Породы этой группы сопровождают габбро и змеевик, но точные условия, в которых они сформированы, и значение их структур не очень ясно понимаются.[4]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б D.R. Боуз (1989), Энциклопедия магматической и метаморфической петрологии; Ван Ностранд Рейнхольд ISBN  0-442-20623-2
  2. ^ Чжэн, Ю.-Ф., Чен, Р.-Х., 2017. Региональный метаморфизм в экстремальных условиях: последствия для орогенеза на конвергентных краях плит. Журнал азиатских наук о Земле, 145, 46-73.
  3. ^ "Геологическая книжка Филиппа Гланго - Глоссер" (На французском). Архивировано из оригинал 14 ноября 2015 г.. Получено 2 апреля 2017.
  4. ^ а б c d е ж Одно или несколько предыдущих предложений включают текст из публикации, которая сейчас находится в всеобщее достояние: Чисхолм, Хью, изд. (1911). "Гранулит ". Британская энциклопедия. 12 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета. С. 360–361.