Ультраосновные породы (также называемые ультраосновными породами , хотя эти термины не полностью эквивалентны) — это магматические и метамагматические породы с очень низким содержанием кремнезема (менее 45%), обычно >18% MgO , высоким содержанием FeO , низким содержанием калия и обычно состоящие более чем на 90% из основных минералов (темного цвета, с высоким содержанием магния и железа ). Мантия Земли состоит из ультраосновных пород. Ультраосновные породы — более широкий термин, который включает магматические породы с низким содержанием кремнезема, которые могут быть не очень обогащены Fe и Mg, такие как карбонатиты и ультракалиевые магматические породы .
Интрузивные ультраосновные породы часто встречаются в крупных слоистых ультраосновных интрузиях, где дифференцированные типы пород часто встречаются в слоях. [1] Такие кумулятивные типы пород не отражают химию магмы, из которой они кристаллизовались. Ультраосновные интрузии включают дуниты , перидотиты и пироксениты . Другие редкие разновидности включают троктолит , который имеет больший процент кальциевого плагиоклаза. Они переходят в анортозиты . Габбро и норит часто встречаются в верхних частях слоистых ультраосновных последовательностей. Также встречаются горнблендит и, редко, флогопит .
Вулканические ультрамафические породы редки за пределами архея и в основном ограничены неопротерозоем или более ранним периодом. Субвулканические ультрамафические породы и дайки сохраняются дольше, но также редки. Имеются свидетельства существования ультрамафических пород в других местах Солнечной системы.
Примерами служат коматииты [2] и пикритовые базальты . Коматииты могут быть носителями рудных залежей никеля . [3]
Ультрамафический туф встречается крайне редко. Он имеет характерное обилие оливина или серпентина и дефицит или отсутствие полевого шпата и кварца . Редкие проявления могут включать необычные поверхностные отложения мааров кимберлитов в алмазных месторождениях Южной Африки и других регионов.
Технически ультракалиевые породы и мелилитовые породы считаются отдельной группой на основании критериев модели плавления, но существуют ультракалиевые и сильно недонасыщенные кремнеземом породы с содержанием MgO >18%, которые можно считать «ультраосновными».
Известно, что ультракалиевые, ультраосновные магматические породы, такие как лампрофир , лампроит и кимберлит, достигли поверхности Земли. Хотя современных извержений не наблюдалось, аналоги сохранились.
Большинство этих пород встречаются в виде даек , диатрем , лополитов или лакколитов , и очень редко, интрузий. Большинство кимберлитовых и лампроитовых залежей встречаются в виде вулканических и субвулканических диатрем и мааров ; лавы практически неизвестны.
Известны выходы протерозойских лампроитов ( алмазный рудник Аргайл ) и кайнозойских лампроитов ( Гауссберг , Антарктида ), а также выходы девонских лампрофиров ( Шотландия ). Кимберлитовые трубки в Канаде, России и Южной Африке имеют не полностью сохранившиеся фации тефры и агломератов .
Это, как правило, диатремовые события и, как таковые, не являются потоками лавы, хотя отложения тефры и пепла частично сохранились. Они представляют собой малообъемные летучие расплавы и достигают своей ультраосновной химии посредством иного процесса, чем типичные ультраосновные породы.
Метаморфизм ультраосновных пород в присутствии воды и/или углекислого газа приводит к образованию двух основных классов метаморфических ультраосновных пород: тальккарбоната и серпентинита .
Реакции карбонизации талька происходят в ультраосновных породах при метаморфизме от нижней фации зеленого сланца до гранулитовой , когда рассматриваемая порода подвергается метаморфизму, а метаморфическая жидкость содержит более 10% молярной доли CO2 ( углекислого газа ).
Если в таких метаморфических флюидах молярная доля CO 2 составляет менее 10% , реакции способствуют серпентинизации, что приводит к образованию ассоциаций типа хлорит - серпентин - амфибол .
Большинство ультраосновных пород обнажаются в орогенных поясах и преобладают в архейских и протерозойских террейнах. Ультраосновные магмы в фанерозое встречаются реже, и в фанерозое очень мало признанных настоящих ультраосновных лав. [ необходима цитата ]
Многие выходы ультраосновных пород на поверхность встречаются в офиолитовых комплексах, где глубинные мантийные породы были внедрены в континентальную кору вдоль и выше зон субдукции .
Серпентиновая почва — это богатая магнием, бедная кальцием, калием и фосфором почва, которая развивается на реголите, полученном из ультрамафических пород. Ультрамафические породы также содержат повышенное количество хрома и никеля, которые могут быть токсичны для растений. В результате на этих почвах развивается особый тип растительности . Примерами являются ультрамафические леса и пустоши Аппалачей и предгорий , «мокрый маквис » дождевых лесов Новой Каледонии и ультрамафические леса горы Кинабалу и других вершин в Сабахе , Малайзия . Растительность, как правило, низкорослая и иногда включает эндемичные виды, адаптированные к почвам.
Часто толстые, магнезито - кальцитовые капроки , латерит и дюрикруст образуются над ультраосновными породами в тропических и субтропических условиях. Конкретные флористические комплексы, связанные с высоконикеленосными ультраосновными породами, являются показательными инструментами для разведки полезных ископаемых .
Выветренные ультраосновные породы могут образовывать латеритные месторождения никелевых руд . [4] [5]
Ультрамафическая лава могла быть обнаружена на Ио , спутнике Юпитера , поскольку тепловое картирование поверхности Ио обнаружило сверхгорячие области с температурой свыше 1200 °C (2190 °F). Магма непосредственно под этими горячими точками, вероятно, примерно на 200 °C (360 °F) горячее, основываясь на разнице температур между поверхностью и под поверхностью, наблюдаемой для лавы на Земле. Считается, что температура 1400 °C (2550 °F) указывает на присутствие ультрамафической магмы. [6] [ нужен лучший источник ]
На Меркурии , по-видимому, присутствуют ультрамафические вулканические породы. [7]