Гарцбургит , ультраосновная магматическая порода, представляет собой разновидность перидотита , состоящую в основном из двух минералов: оливина и пироксена с низким содержанием кальция (Ca) ( энстатита ); он назван в честь явлений в горах Гарц в Германии. Обычно он содержит несколько процентов богатой хромом шпинели в качестве вспомогательного минерала. Гарцбургит, содержащий гранат , встречается гораздо реже, чаще всего встречается в виде ксенолитов в кимберлитах .
Гарцбургит обычно образуется путем экстракции частичных расплавов из более богатого пироксеном перидотита, называемого лерцолитом . Расплавленная магма , извлеченная из гарцбургита, может затем извергнуться на поверхность в виде базальта . Если частичное плавление гарцбургита продолжится, весь пироксен может быть извлечен из него с образованием магмы, оставив после себя бедный пироксеном перидотит, называемый дунитом . Гарцбургит также может образовываться в результате накопления оливина и пироксена с низким содержанием кальция в крупных магматических очагах 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 , покрытые и обнаженные во время столкновения с континентальной корой . Примеры офиолитов с обширным содержанием гарцбургита включают офиолит Троодос на Кипре , офиолит Семаил в Омане , офиолиты прибрежного хребта в Калифорнии и офиолит Залива островов в Ньюфаундленде .
Гарцбургит также можно найти в некоторых альпийских перидотитовых массивах, состоящих в основном из лерцолита. Альпийские или орогенные лерцолиты представляют собой субконтинентальную мантийную литосферу ( верхняя мантия под континентальной корой), обнаженную во время тектонического столкновения континентальных плит. Примеры орогенных лерцолитовых массивов с гарцбургитом включают массив Лерц во Франции ( Пиренеи ), массив Ланцо на севере Италии и массив Хороман в Японии.
Гранатсодержащий гарцбургит 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 мощная (до 200 км и более) и прохладная. Гранатовые гарцбургиты менее обеднены базальтовой составляющей , чем большинство офиолитовых гарцбургитов. Особенно хорошо охарактеризованы ксенолиты гранатовых гарцбургитов из кимберлитов Южной Африки.
Кумулятивный гарцбургит встречается в некоторых крупных слоистых магматических интрузиях . На поверхности Земли базальтовая магма обычно кристаллизует минералы: оливин, плагиоклаз и авгит (пироксен с высоким содержанием кальция); Низкокальциевые пироксены могут сосуществовать с оливином только при низком давлении в магме с высоким содержанием MgO и SiO 2 ( бониниты ). При давлении более 5 килобар (0,5 ГПа или в 5000 раз выше атмосферного давления ) оливин и пироксен с низким содержанием кальция ( энстатит или бронзит ) могут кристаллизоваться вместе из обычных базальтовых магм с образованием гарцбургита. Эти условия были обычными для некоторых слоистых основных интрузий, большинство из которых имеют протерозойский возраст, которые образовались из огромных силлоподобных интрузий базальта в нижнюю континентальную кору. Классическим примером протерозойской слоистой интрузии с кумулятивным гарцбургитом является магматический комплекс Стиллуотер в Монтане, США. Он также встречается в магматическом комплексе Бушвельд , крупной слоистой интрузии в Южной Африке.