Известково -щелочная серия магм — одно из двух основных подразделений субщелочной серии магм , другая субщелочная серия магм — толеитовая серия. Серия магмы — это серия составов, описывающая эволюцию основной магмы с высоким содержанием магния и железа и образующей базальт или габбро , поскольку она частично кристаллизуется , образуя кислую магму с низким содержанием магния и железа и образующую риолит. или гранит . Известково-щелочные породы богаты щелочноземельными элементами ( магнезией и оксидом кальция ) и щелочными металлами и составляют большую часть земной коры континентов .
К разнообразным типам пород известково-щелочной серии относятся такие вулканические типы, как базальт , андезит , дацит , риолит , а также их более крупнозернистые интрузивные аналоги ( габбро , диорит , гранодиорит , гранит ). К ним не относятся недонасыщенные кремнеземом , щелочные или перщелочные породы .
Породы известково-щелочной серии магм отличаются от пород толеитовой серии магм окислительно- восстановительным состоянием магмы, из которой они кристаллизовались. Толеитовые магмы восстанавливаются, а известково-щелочные магмы окисляются, с более высокой фугитивностью кислорода . Когда основные (производящие базальт) магмы 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. . (Оливин, богатый магнием, затвердевает при гораздо более высоких температурах, чем оливин, богатый железом.) Однако известково-щелочная магма окисляется настолько, что (одновременно) выпадает в осадок значительное количество оксида железа магнетита , в результате чего содержание железа в магме остается более высоким. устойчив при остывании, 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 ( М). Когда магма остывает, из нее выпадает значительно больше железа и магния, чем щелочи, в результате чего магма перемещается в сторону щелочного угла. В толеитовой магме, когда она остывает и преимущественно образует 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 она не начнет двигаться к щелочному углу по мере того, как она теряет 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-щелочная магма обычно содержит воду .
Известково-щелочные породы обычно встречаются в вулканических дугах над зонами субдукции , обычно в островных дугах и особенно на этих дугах континентальной коры.
Считается, что породы этой серии генетически связаны фракционной кристаллизацией и, по крайней мере частично, произошли из магм базальтового состава, образовавшихся в мантии Земли . Тенденции в составе можно объяснить множеством процессов. Многие объяснения сосредоточены на содержании воды и степени окисления магмы . Предполагаемые механизмы образования начинаются с частичного плавления субдуцированного материала и мантийных перидотитов (оливин и пироксен), измененных водой, и расплавов, полученных из субдуцированного материала. Механизмы, по которым затем развивается известково-щелочная магма, могут включать фракционную кристаллизацию, ассимиляцию континентальной коры и смешение с частичным расплавом континентальной коры.
{{cite book}}: CS1 maint: постскриптум ( ссылка )Двумя из этих широко используемых диаграмм являются общая диаграмма щелочей-кремнезема (TAS) и треугольная диаграмма (Na 2 O + K 2 O)-FeO * -MgO (AFM), ни одна из которых не содержит кальция в качестве одного из параметры построения . Не все орогенные андезиты известково-щелочные, и не все известково-щелочные андезиты орогенные.
Термины известково-щелочной и известково-щелочной в настоящее время определяются и используются множеством и неэквивалентными способами. В целом, изменение общего содержания железа в виде FeO/MgO в развивающихся субщелочных свитах пород считается наиболее характерным признаком известково-щелочной свиты по сравнению с толеитовой свитой, отражающим относительное время фазового насыщения оксидами Fe-Ti, плагиоклазом и железомагнезиальными силикатами. Широко используются и другие схемы классификации, в том числе меньшинство приверженцев первоначального формализованного определения понятия «известково-щелочной» Пикока (1931, Journal of Geology 39, 54–67). Учитывая сложившееся противоречивое и запутанное употребление этих терминов, приводящее к недопониманию, предлагается разделить спектр субщелочных пород на высоко-, средне- и низкожелезистые свиты, дополняющие подразделения, сделанные по содержанию калия. Термины известково-щелочной и известково-щелочной должны быть ограничены комплексами горных пород, которые соответствуют определению Пикока.