Гарцбургит , ультрамафическая магматическая порода, является разновидностью перидотита, состоящей в основном из двух минералов: оливина и пироксена с низким содержанием кальция (Ca) ( энстатита ); он назван по местонахождению в горах Гарц в Германии. Он обычно содержит несколько процентов шпинели , богатой хромом, в качестве акцессорного минерала. Гарцбургит, содержащий гранат , встречается гораздо реже, чаще всего в виде ксенолитов в кимберлите .
Гарцбургит обычно образуется путем извлечения частичных расплавов из более богатого пироксеном перидотита, называемого лерцолитом . Расплавленная магма, извлеченная из гарцбургита, может затем извергаться на поверхность в виде базальта . Если частичное плавление гарцбургита продолжается, весь пироксен может быть извлечен из него с образованием магмы, оставляя после себя бедный пироксеном перидотит, называемый дунитом . Гарцбургит также может образовываться путем накопления оливина и пироксена с низким содержанием Ca в больших магматических камерах базальта глубоко в континентальной коре ( слоистые интрузии ).
Гарцбургит — наиболее часто встречающаяся разновидность перидотита в офиолитах , которые представляют собой фрагменты океанической коры и подстилающей океанической мантии , вытесненные и обнажившиеся во время столкновения с континентальной корой . Примерами офиолитов с обширным гарцбургитом являются офиолит Троодос на Кипре , офиолит Семайл в Омане , офиолиты Берегового хребта в Калифорнии и офиолит залива островов в Ньюфаундленде .
Гарцбургит также может быть найден в некоторых альпийских перидотитовых массивах, которые в основном состоят из лерцолита. Альпийские или орогенные лерцолиты представляют собой субконтинентальную мантийную литосферу ( верхнюю мантию под континентальной корой), обнаженную во время тектонического столкновения континентальных плит. Примерами орогенных лерцолитовых массивов с гарцбургитом являются массив Лерц во Франции ( Пиренейские горы ), массив Ланцо на севере Италии и массив Хороман в Японии.
Гарцбургит, содержащий гранат , встречается в виде ксенолитов в некоторых кимберлитовых трубках, которые встречаются почти исключительно в древних континентальных кратонах архейского или палеопротерозойского возраста . Мантийная литосфера под этими кратонами особенно толстая (до 200 км и более) и холодная. Гранатовые гарцбургиты менее обеднены базальтовым компонентом , чем большинство офиолитовых гарцбургитов. Ксенолиты гранатовых гарцбургитов из кимберлитов в Южной Африке были особенно хорошо охарактеризованы.
Кумулятивный гарцбургит встречается в некоторых крупных слоистых магматических интрузиях . На поверхности Земли базальтовые магмы обычно кристаллизуют минералы: оливин, плагиоклаз и авгит (пироксен с высоким содержанием Ca); пироксены с низким содержанием Ca могут сосуществовать с оливином только при низком давлении в магме с высоким содержанием как MgO, так и SiO 2 ( бониниты ). При давлении более 5 килобар (0,5 ГПа или 5000x атмосферное давление ) оливин и пироксен с низким содержанием Ca ( энстатит или бронзит ) могут кристаллизоваться вместе из обычных базальтовых магм, образуя гарцбургит. Эти условия были обычными для некоторых слоистых мафических интрузий, большинство из которых имеют протерозойский возраст, которые образовались из огромных силлообразных интрузий базальта в нижнюю континентальную кору. Классическим примером протерозойской слоистой интрузии с кумулятивным гарцбургитом является магматический комплекс Стиллуотер в штате Монтана, США. Он также обнаружен в магматическом комплексе Бушвельд , крупной слоистой интрузии в Южной Африке.