Толеитовая серия магм — одна из двух основных серий магм в субщелочных магматических породах , вторая — известково-щелочная серия. Серия магмы представляет собой химически отличный диапазон составов магмы, который описывает эволюцию основной магмы в более развитый, богатый кремнеземом конечный член. Типы пород толеитовой серии магмы включают толеитовый базальт , ферробазальт, толеитовый андезибазальт , толеитовый андезит , дацит и риолит . Разновидность базальта в этой серии первоначально называлась толеитом , но Международный союз геологических наук рекомендует использовать вместо этого термина толеитовый базальт . [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 на срединно-океанических хребтах и составляет большую часть океанической коры. Почти весь базальт, обнаруженный на Луне, представляет собой толеитовый базальт.
Породы толеитовой серии магм относятся к субщелочным (содержат меньше натрия, чем некоторые другие базальты) и отличаются от пород известково -щелочной серии магм окислительно -восстановительным состоянием магмы, из которой они кристаллизовались (толеитовые магмы восстановлены; известково- щелочные магмы окисляются [2] ). Когда материнские магмы базальтов кристаллизуются, они преимущественно кристаллизуют более богатые магнием и бедные железом формы силикатных минералов оливина и пироксена , в результате чего содержание железа в толеитовых магмах увеличивается по мере обеднения расплава кристаллами с низким содержанием железа. Однако известково-щелочная магма достаточно окислена, чтобы осаждать значительные количества оксида железа магнетита , в результате чего содержание железа в магме остается более стабильным при ее охлаждении, чем в толеитовой магме.
Разницу между этими двумя сериями магмы 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). ). Когда магма остывает, из нее выпадает значительно больше железа и магния, чем щелочи, в результате чего магма по мере остывания перемещается в сторону щелочного угла. В толеитовой магме преимущественно образуются кристаллы, богатые магнием, содержание магния в магме резко падает, заставляя магму отходить от магниевого угла до тех пор, пока в ней не закончится магний, и просто перемещаться в сторону щелочного угла, поскольку она теряет железо и любые 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]
На графике АСМ достаточно хорошо выделяются промежуточные члены толеитовой и известково-щелочной серий магм. Однако кислые конечные члены двух серий почти неразличимы, поэтому гранитные породы обычно относят к известково-щелочной магматической серии. Основные члены можно отличить по содержанию алюминия: толеитовые базальты содержат от 12% до 16% Al 2 O 3 по сравнению с 16–20% Al 2 O 3 для известково-щелочных базальтов. [4]
Как и все базальты, в этом типе пород преобладают оливин , клинопироксен и плагиоклаз с небольшим количеством оксидов железа и титана . [5] Ортопироксен или пигеонит также могут присутствовать в толеитовом базальте, а оливин, если он присутствует, может быть окружен любым из этих бедных кальцием пироксенов. В мелкозернистой основной массе толеитового базальта могут присутствовать тридимит или кварц , а полевые шпатоиды отсутствуют. Толеитовые породы могут иметь тонкую стекловидную основную массу , как и другие типы базальта.
Толеитовые породы — наиболее распространенные магматические породы в земной коре , образовавшиеся в результате подводного вулканизма на срединно-океанических хребтах и составляющие большую часть океанской коры. Толеитовые базальтовые магмы первоначально образуются в виде частичных расплавов перидотита ( оливина и пироксена ), образующихся в результате декомпрессионного плавления мантии Земли . Толеитовый базальт , слагающий океаническую кору , называется MORB: базальт срединно - океанических хребтов . На протяжении всего процесса магматической дифференциации океаническая кора уменьшает количество магмы, создавая толеитовый тренд. [2] Напротив, щелочные базальты не типичны для океанских хребтов, но извергаются на некоторых океанических островах и на континентах, как и толеитовый базальт. [5] Поскольку Луна чрезвычайно уменьшена , все ее базальты толеитовые.
Толеит назван в честь своего типа местонахождения недалеко от муниципалитета Толей , Саар , Германия . [6]