Серия щелочных магм представляет собой химически отличный диапазон составов магмы , который описывает эволюцию щелочной мафической магмы в более развитый, богатый кремнием конечный член.
Породы в щелочной магматической серии отличаются от пород в субщелочной толеитовой и известково-щелочной магматической серии высоким содержанием оксидов щелочных металлов (K 2 O плюс Na 2 O) относительно кремнезема (SiO 2 ). Они отличаются от редких перщелочных магм , которые имеют избыток щелочных оксидов относительно глинозема (Na 2 O + K 2 O > Al 2 O 3 ). [1] [2] : Ch6
Щелочные магмы, как правило, показывают высокое содержание оксида титана (TiO 2 ), обычно более 3% по весу. Другие несовместимые элементы , такие как фосфор и легкие редкоземельные элементы , также повышены. Это объясняется очень низкой степенью частичного плавления исходной породы, при этом только 5% или менее исходной породы переходит в расплав магмы. [3]
Все магмы щелочных серий, как полагают, произошли от примитивной мафической щелочной магмы, либо щелочного пикритового базальта , либо анкарамита . Он эволюционирует в щелочной оливиновый базальт или базанит . После этого серия разветвляется на натриевую серию, калиевую серию или нефелиновую, лейцитовую и анальцитовую серии . [1] [2] : Ch6
Натриевая серия развивается через гавайит или нефелиновый гавайит через муджиерит или нефелиновый муджиерит и бенмореит или нефелиновый бенмореит к трахиту или фонолиту . Калиевая серия развивается через трахибазальт или лейцитовый трахибазальт через тристанит или лейцитовый тристанит к калиевому трахиту или лейцитовому фонолиту. Нефелиновая, лейцитовая и анальцитовая серии развиваются от нефелинита или мелилита через анальцит к лейцититу или вайомингиту . Последние две могут также быть получены путем эволюции лейцитового трахибазальта. [2] : Ch6
Менее развитые щелочные породы, как правило, содержат вкрапленники оливина, и почти все они имеют вкрапленники авгита с повышенным содержанием титана , алюминия и натрия по сравнению с вкрапленниками кальциевого авгита толеитов . [3]
Перщелочные риолиты (комендит или пантеллерит) могут образовываться путем фракционирования щелочной базальтовой магмы. [4]
Щелочные магмы характерны для континентального рифтогенеза , областей, лежащих над глубоко погруженными плитами , или внутриплитных горячих точек . [2] : Ch6 Они с большей вероятностью образуются на больших глубинах в мантии, чем субщелочные магмы. [2] : Ch23.6
Щелочные породы редки в архее , но становятся обычным явлением в протерозое . Щелочные породы с возрастом около 570 миллионов лет распространены по периметру многих континентальных щитов и являются свидетельством всемирного рифтинга того времени. [2] : Ch15.6