stringtranslate.com

Габбро

Образец габбро
Микрофотография тонкого среза габбро

Габбро ( / ˈ ɡ æ b r oʊ / GAB -roh ) — фанеритовая (крупнозернистая и богатая магнием и железом), мафическая интрузивная магматическая порода, образовавшаяся из медленно остывающей магмы в полнокристаллическую массу глубоко под поверхностью Земли . Медленно остывающее, крупнозернистое габбро химически эквивалентно быстро остывающему, мелкозернистому базальту . Большая часть океанической коры Земли состоит из габбро, образованного в срединно-океанических хребтах . Габбро также встречается в виде плутонов , связанных с континентальным вулканизмом . Из-за его изменчивой природы термин габбро может применяться свободно к широкому спектру интрузивных пород, многие из которых являются просто «габбровыми». По грубой аналогии, габбро относится к базальту , как гранит к риолиту .

Этимология

Термин «габбро» использовался в 1760-х годах для обозначения ряда типов горных пород, которые были обнаружены в офиолитах Апеннинских гор в Италии. [1] Он был назван в честь Габбро , деревушки недалеко от Розиньяно-Мариттимо в Тоскане . Затем, в 1809 году, немецкий геолог Кристиан Леопольд фон Бух использовал этот термин более узко в своем описании этих итальянских офиолитовых пород. [2] Он присвоил название «габбро» породам, которые геологи в настоящее время более строго называют «метагаббро» ( метаморфизованное габбро). [3]

Петрология

Минеральная ассоциация магматических пород

Габбро — крупнозернистая ( фанеритовая ) магматическая порода , которая относительно бедна кремнеземом и богата железом, магнием и кальцием. Такая порода описывается как мафическая . Габбро состоит из пироксена (в основном клинопироксена) и богатого кальцием плагиоклаза с небольшим количеством роговой обманки , оливина , ортопироксена и акцессорных минералов . [4] При значительном содержании (>10%) оливина или ортопироксена она классифицируется как оливиновое габбро или габбронорит соответственно. Там, где она присутствует, роговая обманка обычно встречается в виде ободка вокруг кристаллов авгита или в виде крупных зерен, заключающих в себе более мелкие зерна других минералов ( пойкилитовые зерна). [5] [6]

Диаграмма QAPF с полями габброидов/диоритоидов, выделенными желтым цветом. Габброиды отличаются от диоритоидов содержанием анортита более 50% от их плагиоклаза.
Диаграмма QAPF с полем габбро, выделенным желтым цветом. Габбро отличается от диорита содержанием анортита более 50% от его плагиоклаза, а от анортозита — содержанием мафических минералов более 10%.

Геологи используют строгие количественные определения для классификации крупнозернистых магматических пород на основе минерального состава породы. Для магматических пород, состоящих в основном из силикатных минералов, и в которых по крайней мере 10% минерального состава состоит из кварца , полевого шпата или фельдшпатоидных минералов, классификация начинается с диаграммы QAPF . Относительное содержание кварца (Q), щелочного полевого шпата (A), плагиоклаза (P) и фельдшпатоида (F) используется для построения положения породы на диаграмме. [7] [8] [9] Порода будет классифицирована как габброид или диоритоид , если кварц составляет менее 20% содержания QAPF, фельдшпатоид составляет менее 10% содержания QAPF, а плагиоклаз составляет более 65% общего содержания полевого шпата. Габброиды отличаются от диоритоидов долей анортита (кальциевого плагиоклаза) в общем количестве плагиоклаза, превышающей 50% [10] .

Состав плагиоклаза нелегко определить в полевых условиях , и тогда предварительное различие между диоритоидом и габброидом делается на основе содержания основных минералов. Габброид обычно содержит более 35% основных минералов, в основном пироксенов или оливина, в то время как диоритоид обычно содержит менее 35% основных минералов, которые обычно включают роговую обманку. [11]

Габброиды образуют семейство типов горных пород, похожих на габбро, таких как монцогаббро , кварцевое габбро или нефелинсодержащее габбро . Сам габбро определяется более узко, как габброид, в котором кварц составляет менее 5% содержания QAPF, фельдшпатоиды отсутствуют, а плагиоклаз составляет более 90% содержания полевого шпата. Габбро отличается от анортозита , который содержит менее 10% темноцветных минералов. [12] [7] [8]

Крупнозернистые габброиды образуются в результате медленной кристаллизации магмы, имеющей тот же состав, что и лава , которая быстро затвердевает, образуя мелкозернистый ( афанитовый ) базальт . [7] [8]

Подтипы

Геологи выделяют несколько подтипов габбро. Габбро можно разделить на лейкогаббро с содержанием основных минералов менее 35%; мезогаббро с содержанием основных минералов от 35% до 65%; и мелагаббро с содержанием основных минералов более 65%. Порода с содержанием основных минералов более 90% будет классифицироваться как ультраосновная порода . Габбровая порода с содержанием основных минералов менее 10% будет классифицироваться как анортозит. [8] [13]

Более подробная классификация основана на относительном процентном содержании плагиоклаза, пироксена, роговой обманки и оливина. Конечные члены: [8] [13]

Габбро, промежуточные между этими составами, получили такие названия, как габбронорит (для габбро, промежуточного между обычным габбро и норитом, с почти равным количеством клинопироксена и ортопироксена) или оливиновое габбро (для габбро, содержащего значительное количество оливина, но почти без клинопироксена или роговой обманки). Порода, похожая на обычное габбро, но содержащая больше ортопироксена, называется ортопироксеновым габбро, в то время как порода, похожая на норит, но содержащая больше клинопироксена, называется клинопироксеновым норитом. [8]

Габбровый ландшафт – главный хребет Куиллин , остров Скай , Шотландия.
Образец джизлакита

Габбро также иногда классифицируются как щелочные или толеитовые габбро, по аналогии со щелочными или толеитовыми базальтами, интрузивными эквивалентами которых они считаются. [14] Щелочные габбро обычно содержат оливин, нефелин или анальцим , до 10% минерального содержания, [15] в то время как толеитовые габбро содержат как клинопироксен, так и ортопироксен, что делает их габброноритом. [14]

Габброиды

Габброиды (также известные как габброиды [8] ) представляют собой семейство крупнозернистых магматических пород, похожих на габбро: [10]

Габброиды содержат небольшое количество, обычно несколько процентов, оксидов железа и титана, таких как магнетит , ильменит и ульвошпинель . Апатит , циркон и биотит также могут присутствовать в качестве дополнительных минералов. [6]

Габбро обычно крупнозернистое, с кристаллами размером от 1 мм и более. Более мелкозернистые эквиваленты габбро называются диабазом (также известным как долерит ), хотя термин микрогаббро часто используется, когда требуется дополнительная описательность. Габбро может быть чрезвычайно крупнозернистым до пегматитового . [8] Некоторые пироксен-плагиоклазовые кумулаты по сути являются крупнозернистым габбро, [17] и могут иметь игольчатые кристаллические габитусы. [18]

Габбро обычно имеет равномернозернистую текстуру, хотя может также иметь офитовую текстуру [6] (с пластинками плагиоклаза, заключенными в пироксене [19] ).

Распределение

Скала Зума , Нигерия, массивная, почти однородная интрузия габбро и гранодиорита .

Почти все габбро встречаются в плутонических телах, и этот термин (как рекомендует Международный союз геологических наук ) обычно ограничивается только плутоническими породами, хотя габбро может быть найдено как грубозернистая внутренняя фация некоторых толстых лав. [20] [21] Габбро может быть образовано как массивная, однородная интрузия посредством кристаллизации in situ пироксена и плагиоклаза или как часть слоистой интрузии как кумулятив , образованный осаждением пироксена и плагиоклаза. [22] Альтернативное название для габбро, образованного осаждением кристаллов, — пироксен-плагиоклазовый адкумулятив .

Габбро встречается гораздо реже, чем более богатые кремнеземом интрузивные породы в континентальной коре Земли. Габбро и габброиды встречаются в некоторых батолитах , но эти породы являются относительно второстепенными компонентами этих очень крупных интрузий, поскольку содержание в них железа и кальция обычно делает магмы габбро и габброидов слишком плотными, чтобы иметь необходимую плавучесть. [23] Однако габбро является неотъемлемой частью океанической коры и может быть найдено во многих офиолитовых комплексах в виде слоистых габбро, подстилающих комплексы сплошных даек , и перекрывающих ультраосновных пород, полученных из мантии Земли . Эти слоистые габбро могли образоваться из относительно небольших, но долгоживущих магматических камер, подстилающих срединно-океанические хребты . [24]

Слоистые габбро также характерны для лополитов , которые представляют собой крупные интрузии в форме блюдца, которые в основном имеют докембрийский возраст. Яркие примеры лополитов включают комплекс Бушвельд в Южной Африке, интрузию Маскокс на северо-западных территориях Канады, слоистую интрузию Рам в Шотландии, комплекс Стиллуотер в Монтане и слоистые габбро около Ставангера , Норвегия. [25] Габбро также присутствуют в штоках, связанных со щелочным вулканизмом континентального рифтогенеза . [26]

Использует

Габбро часто содержит ценные количества хрома , никеля , кобальта , золота , серебра , платины и сульфидов меди . [27] [28] [29] Например, риф Меренского является важнейшим в мире источником платины. [30]

Габбро известно в строительной отрасли под торговым названием черный гранит . [31] Однако габбро твердый и трудный в обработке, что ограничивает его применение. [32]

Термин «индиго габбро» используется как общее название для минералогически сложного типа горной породы, часто встречающегося в пятнистых тонах черного и сиренево-серого цвета. Его добывают в центральном Мадагаскаре для использования в качестве полудрагоценного камня. Индиго габбро может содержать многочисленные минералы, включая кварц и полевой шпат. В отчетах говорится, что темная матрица породы состоит из мафической магматической породы, но является ли это базальтом или габбро, неясно. [ необходима цитата ]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Бортолотти, В. и др. Глава 11: Офиолиты, Лигуриды и тектоническая эволюция от спрединга до конвергенции мезозойского сегмента Западной Тетиса в F. Vai, GP и Martini, IP (редакторы) (2001) Анатомия орогена: Апеннины и прилегающие средиземноморские бассейны , Дордрехт, Springer Science and Business Media, стр. 151. ISBN  978-90-481-4020-6
  2. ^ Бортолотти, В. и др. Глава 11: Офиолиты, Лигуриды и тектоническая эволюция от спрединга до конвергенции мезозойского сегмента Западной Тетиса в F. Vai, GP и Martini, IP (редакторы) (2001) Анатомия орогена: Апеннины и прилегающие средиземноморские бассейны , Дордрехт, Springer Science and Business Media, стр. 152. ISBN 978-90-481-4020-6 
  3. ^ Габбро в геологическом блоге SandAtlas. Проверено 9 июля 2015 г.
  4. ^ Аллаби, Майкл (2013). "габбро". Словарь геологии и наук о Земле (Четвертое издание). Оксфорд: Oxford University Press. ISBN 9780199653065.
  5. ^ Джексон, Джулия А., ред. (1997). "габбро". Словарь геологии (Четвертое изд.). Александрия, Вирджиния: Американский геологический институт. ISBN 0922152349.
  6. ^ abc Blatt, Harvey; Tracy, Robert J. (1996). Петрология: магматические, осадочные и метаморфические (2-е изд.). Нью-Йорк: WH Freeman. стр. 53. ISBN 0716724383.
  7. ^ abc Le Bas, MJ; Streckeisen, AL (1991). "Систематика магматических пород IUGS". Журнал Геологического общества . 148 (5): 825–833. Bibcode : 1991JGSoc.148..825L. CiteSeerX 10.1.1.692.4446 . doi : 10.1144/gsjgs.148.5.0825. S2CID  28548230. 
  8. ^ abcdefghij "Схема классификации горных пород - Том 1 - Магматические" (PDF) . Британская геологическая служба: Схема классификации горных пород . 1 : 1–52. 1999.
  9. ^ Филпоттс, Энтони Р.; Агу, Джей Дж. (2009). Принципы магматической и метаморфической петрологии (2-е изд.). Кембридж, Великобритания: Cambridge University Press. С. 139–143. ISBN 978-0-521-88006-0.
  10. ^ ab Jackson 1997, «габброид».
  11. ^ Блатт и Трейси 1996, стр. 71.
  12. ^ Джексон 1997, «габбро».
  13. ^ ab Philpotts & Ague 2009, стр. 142.
  14. ^ ab Allaby 2013, «габбро».
  15. ^ Джексон 1997, «щелочное габбро».
  16. ^ Le Maitre, RW; et al., ред., 2005, Магматические породы: классификация и глоссарий терминов, Cambridge Univ. Press, 2-е изд., стр. 69, ISBN 9780521619486 
  17. ^ Бирд, Джеймс С. (1 октября 1986 г.). «Характерная минералогия кумулятивных габбро, связанных с дугами: значение для тектонической обстановки габбровых плутонов и андезитового генезиса». Геология . 14 (10): 848–851. Bibcode : 1986Geo....14..848B. doi : 10.1130/0091-7613(1986)14<848:CMOACG>2.0.CO;2.
  18. ^ Николя, Адольф; Будуар, Франсуаза; Мэйнпрайс, Дэвид (апрель 2016 г.). «Парагенез внутренней стенки магматической камеры, обнаруженный в оманских офиолитовых габбро». Terra Nova . 28 (2): 91–100. Bibcode : 2016TeNov..28...91N. doi : 10.1111/ter.12194. S2CID  130338632.
  19. ↑ Wager, LR (октябрь 1961 г.). «Заметка о происхождении офитовой текстуры в охлажденном оливиновом габбро интрузии Скаергаард». Geological Magazine . 98 (5): 353–366. Bibcode : 1961GeoM...98..353W. doi : 10.1017/S0016756800060829. S2CID  129950597.
  20. ^ Арндт, NT; Налдретт, AJ; Пайк, DR (1 мая 1977 г.). «Коматииты и богатые железом толеитовые лавы поселка Мунро, северо-восток Онтарио». Журнал петрологии . 18 (2): 319–369. doi :10.1093/petrology/18.2.319.
  21. ^ Гилл, Робин (2010). Магматические породы и процессы: практическое руководство . Оксфорд: Wiley-Blackwell. ISBN 978-1-4443-3065-6.
  22. ^ Emeleus, CH; Troll, VR (август 2014). "The Rum Igneous Centre, Scotland". Mineralogic Magazine . 78 (4): 805–839. Bibcode : 2014MinM...78..805E. doi : 10.1180/minmag.2014.078.4.04 . ISSN  0026-461X.
  23. ^ Филпоттс и Агу 2009, стр. 102.
  24. ^ Филпоттс и Агу 2009, стр. 370–374.
  25. ^ Филпоттс и Агу 2009, стр. 95–99.
  26. ^ Филпоттс и Агу 2009, стр. 99.
  27. ^ Ивасаки, И.; Маликси, А.С.; Липп, Р.Дж.; Уокер, Дж.С. (август 1982 г.). «Извлечение побочных продуктов из габбро дулута с медно-никелевым рудником». Ресурсы и охрана природы . 9 : 105–117. doi :10.1016/0166-3097(82)90066-9.
  28. ^ Lachize, M.; Lorand, JP; Juteau, T. (1991). "Cu-Ni-PGE магматические сульфидные руды и их вмещающие слоистые габбро в ископаемом магматическом очаге Хаймилия (блок Хайлайн, Семайл офиолитовый покров, Оман)". Офиолитовый генезис и эволюция океанической литосферы . Петрология и структурная геология. Том 5. С. 209–229. doi :10.1007/978-94-011-3358-6_12. ISBN 978-94-010-5484-3.
  29. ^ Arnason, John G.; Bird, Dennis K. (август 2000 г.). «Золото- и платиноминерализованный слой в габбро комплекса Кап-Эдвард-Хольм: полевые, петрологические и геохимические связи». Economic Geology . 95 (5): 945–970. doi :10.2113/gsecongeo.95.5.945.
  30. ^ Филпоттс и Агу 2009, стр. 384–390.
  31. ^ Винклер, Эрхард М. (1994). Камень в архитектуре: свойства, долговечность (3-е полностью переработанное и расширенное изд.). Берлин: Springer-Verlag. С. 101. ISBN 9783540576266.
  32. ↑ Национальный исследовательский совет (1 января 1982 г.). Сохранение исторических каменных зданий и памятников . стр. 80. doi :10.17226/514. ISBN 978-0-309-03275-9.

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Габбро .