Известково -щелочная магматическая серия является одним из двух основных подразделений субщелочной магматической серии , другой субщелочной магматической серией является толеитовая серия. Магматическая серия представляет собой серию составов, которая описывает эволюцию мафической магмы , которая богата магнием и железом и производит базальт или габбро , поскольку она фракционно кристаллизуется , чтобы стать фельзической магмой, которая бедна магнием и железом и производит риолит или гранит . Известково-щелочные породы богаты щелочноземельными ( магнезией и оксидом кальция ) и щелочными металлами и составляют большую часть земной коры континентов .
Разнообразные типы пород в известково-щелочной серии включают вулканические типы, такие как базальт , андезит , дацит , риолит , а также их более крупнозернистые интрузивные эквиваленты ( габбро , диорит , гранодиорит и гранит ). Они не включают кремненедосыщенные , щелочные или перщелочные породы .
Породы из серии известково-щелочных магм отличаются от пород из серии толеитовых магм окислительно -восстановительным состоянием магмы, из которой они кристаллизовались. Толеитовые магмы восстановлены, а известково-щелочные магмы окислены, с более высокой летучестью кислорода . Когда кристаллизуются основные (базальтобразующие) магмы, они предпочтительно кристаллизуют более богатые магнием и бедные железом формы силикатных минералов оливина и пироксена , в результате чего содержание железа в толеитовых магмах увеличивается по мере того, как расплав обедняется кристаллами с низким содержанием железа. (Богатый магнием оливин затвердевает при гораздо более высоких температурах, чем богатый железом оливин.) Однако известково-щелочная магма достаточно окисляется, чтобы (одновременно) выпасть в осадок значительное количество оксида железа магнетита , в результате чего содержание железа в магме остается более стабильным по мере ее охлаждения, чем в толеитовой магме.
Разницу между этими двумя сериями магм можно увидеть на диаграмме AFM, тройной диаграмме, показывающей относительные пропорции оксидов Na 2 O + K 2 O (A), FeO + Fe 2 O 3 (F) и MgO (M). По мере остывания магмы они осаждают значительно больше железа и магния, чем щелочи, заставляя магму двигаться к щелочному углу. В толеитовой магме, по мере того как она остывает и преимущественно производит богатые магнием кристаллы, содержание магния в магме резко падает, заставляя магму двигаться от магниевого угла до тех пор, пока в ней не закончится магний, и она не начнет двигаться к щелочному углу, теряя железо и оставшийся магний. Однако в известково-щелочной серии осаждение магнетита приводит к тому, что соотношение железа и магния остается относительно постоянным, поэтому магма движется по прямой линии к щелочному углу на диаграмме AFM.
Известково-щелочные магмы обычно водосодержащие .
Известково-щелочные породы обычно встречаются в вулканических дугах над зонами субдукции , обычно в островных дугах и особенно в дугах на континентальной коре.
Считается, что породы в серии генетически связаны фракционной кристаллизацией и, по крайней мере, частично произошли от магм базальтового состава, образовавшихся в мантии Земли . Тенденции в составе можно объяснить различными процессами. Многие объяснения сосредоточены на содержании воды и окислительных состояниях магм . Предлагаемые механизмы образования начинаются с частичного плавления субдуцированного материала и мантийного перидотита (оливина и пироксена), измененного водой и расплавами, полученными из субдуцированного материала. Механизмы , посредством которых затем эволюционируют известково-щелочные магмы, могут включать фракционную кристаллизацию, ассимиляцию континентальной коры и смешивание с частичными расплавами континентальной коры.
{{cite book}}: CS1 maint: постскриптум ( ссылка )Две из этих широко используемых диаграмм — это диаграмма общего содержания щелочей и кремния (TAS) и треугольная диаграмма (Na2O + K2O ) -FeO * -MgO (AFM), ни одна из которых не содержит кальций в качестве одного из параметров построения графика... Не все орогенные андезиты являются известково-щелочными, и не все известково-щелочные андезиты являются орогенными
Термины известково-щелочной и известково-щелочной в настоящее время определяются и используются несколькими и неэквивалентными способами. Как правило, изменение общего содержания Fe в виде FeO/MgO в пределах развивающихся субщелочных породных комплексов считается наиболее отличительной чертой известково-щелочных по сравнению с толеитовыми комплексами, отражая относительное время насыщения фаз оксидами Fe–Ti, плагиоклазом и железомагнезиальными силикатами. Широко используются и другие схемы классификации, включая меньшинство приверженцев первоначального формализованного определения «кальциево-щелочной» Пикока (1931, Journal of Geology 39, 54–67). Учитывая преобладающее противоречивое и запутанное использование этих терминов, что приводит к недопониманию, предлагается разделить спектр субщелочных пород на высоко-, средне- и низкожелезистые свиты, дополняя разделения, сделанные на основе содержания K. Термины «кальциево-щелочной» и «кальциево-щелочной» следует ограничить свитами пород, которые соответствуют определению Пикока.