Толеитовая магматическая серия ( / ˌ θ oʊ l i ˈ aɪ t ɪ k / ) является одной из двух основных магматических серий в субщелочных магматических породах , другая является известково-щелочной серией. Магматическая серия представляет собой химически отличный диапазон составов магмы, который описывает эволюцию мафической магмы в более развитый, богатый кремнеземом конечный член. Типы пород толеитовой магматической серии включают толеитовый базальт , ферробазальт, толеитовый базальтовый андезит , толеитовый андезит , дацит и риолит . Разновидность базальта в серии первоначально называлась толеитом , но Международный союз геологических наук рекомендует использовать толеитовый базальт вместо этого термина. [1]
Толеитовые породы, как правило, более обогащены железом и менее обогащены алюминием, чем известково-щелочные породы. Считается, что они образуются в менее окисленной среде, чем известково-щелочные породы. Толеитовый базальт образуется в срединно-океанических хребтах и составляет большую часть океанической коры. Почти весь базальт, найденный на Луне, является толеитовым базальтом.
Породы в серии толеитовых магм классифицируются как субщелочные (они содержат меньше натрия, чем некоторые другие базальты) и отличаются от пород в серии известково-щелочных магм окислительно -восстановительным состоянием магмы, из которой они кристаллизовались (толеитовые магмы восстановлены; известково-щелочные магмы окислены [2] ). Когда исходные магмы базальтов кристаллизуются, 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 истощается кристаллами с низким содержанием железа. Однако известково-щелочная магма достаточно окислена, чтобы осадить значительные количества 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 Na2O + K2O ( A), FeO + Fe2O3 ( F) и MgO (M). По мере остывания магмы они осаждают значительно больше железа и магния, чем щелочи, заставляя магму двигаться к щелочному углу по мере ее остывания. В толеитовой магме преимущественно образуются 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 просто не двинется 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. [3]
График AFM достаточно хорошо различает промежуточные члены толеитовой и известково-щелочной магматических серий. Однако фельзитовые конечные члены двух серий почти неразличимы, поэтому гранитные породы обычно относят к известково-щелочной магматической серии. Мафические конечные члены можно отличить по содержанию алюминия, при этом толеитовые базальты содержат от 12% до 16% Al 2 O 3 по сравнению с 16% до 20% Al 2 O 3 для известково-щелочных базальтов. [4]
Как и все базальты, в породе преобладают оливин , клинопироксен и плагиоклаз с небольшими количествами оксидов железа и титана . [5] Ортопироксен или пижонит также могут присутствовать в толеитовом базальте, а оливин, если он присутствует, может быть окружен любым из этих бедных кальцием пироксенов. Тридимит или кварц могут присутствовать в мелкозернистой основной массе толеитового базальта, а фельдшпатоиды отсутствуют. Толеитовые породы могут иметь мелкую стекловидную основную массу , как и другие типы базальта.
Толеитовые породы являются наиболее распространенными магматическими породами в земной коре , образованными подводным вулканизмом в срединно-океанических хребтах и составляющими большую часть океанической коры. Толеитовые базальтовые магмы первоначально образуются как частичные расплавы перидотита ( оливина и пироксена ), образующиеся при декомпрессионном плавлении мантии Земли . Толеитовый базальт, составляющий океаническую кору, называется MORB: базальт срединно - океанического хребта . На протяжении всего процесса магматической дифференциации океаническая кора действует, восстанавливая магму, создавая толеитовый тренд. [2] Напротив , щелочные базальты не типичны для океанических хребтов, но извергаются на некоторых океанических островах и на континентах, как и толеитовый базальт. [5] Поскольку Луна чрезвычайно восстановлена , все ее базальты являются толеитовыми.
Толеит назван по местонахождению его типа вблизи коммуны Толай , Саар , Германия . [6]