Карбонатит

редактировать
Магматическая порода с более чем 50% карбонатных минералов
Карбонатит
Магматическая порода
Карбонатит.jpg Карбонатит из Джакупиранга, Бразилия. Эта порода представляет собой смесь кальцита, магнетита и оливина
Состав
Первичныекарбонатные минералы, (>50%)
ВторичныйДругое
Карбонатитовая лава на вулкане Ол Доиньо Ленгаи, Танзания

Карбонатит () относится к типу интрузивная или экструзивная горная порода, определяемая по минералогическому составу, состоящая более чем на 50% карбонатных минералов. Карбонатиты можно спутать с мрамором, и они могут потребовать геохимической проверки.

Карбонатиты обычно встречаются в виде небольших пробок в зональных щелочных интрузивных комплексах или в виде дайков, силлов, брекчий, и вены. Они почти исключительно связаны с тектоническими условиями континентального рифта. Похоже, что карбонатитовая магматическая активность неуклонно возрастала на протяжении всей истории Земли, с архейского эона до настоящего времени.

Практически все проявления карбонатитов являются интрузивами или субвулканическими интрузивами. Это связано с тем, что потоки карбонатита лавы, состоящие в основном из растворимых карбонатов, легко выветриваются и поэтому вряд ли будут сохранены в геологической летописи. Таким образом, извержения карбонатитов в виде лавы могут быть не столь редкими, как предполагалось, но они плохо сохранялись на протяжении всей истории Земли.

Жидкие составы карбонатитов значительно более щелочные, чем то, что сохранилось в ископаемых карбонатитовых породах как состав включения расплавов.

Известно, что только один карбонатитовый вулкан извергался в историческое время, действующий вулкан Ол Дойньо Ленгаи в Танзании. Он извергается лавой с самой низкой температурой в мире - 500–600 ° C. Лава состоит из натрокарбонатита, в котором преобладают ньеререит и грегориит.

Содержание

  • 1 Происхождение
  • 2 Минералогия
  • 3 Геохимия
  • 4 Происхождение
    • 4.1 Интрузивная морфология
    • 4.2 Известные примеры
  • 5 Экономическая важность
  • 6 Ссылки
  • 7 Источники
  • 8 Внешние ссылки

Генезис

Магматическое происхождение карбонатита было доказано в деталь сделана шведским геологом Гарри фон Эккерманом в 1948 году на основе его исследования комплекса Альнё. Однако именно извержение Ол Доиньо Ленгаи в Танзании в 1960 г. привело к геологическим исследованиям, которые окончательно подтвердили мнение о том, что карбонатит происходит из магмы.

. Карбонатиты - редкие, своеобразные магматические породы, образованные необычными процессов и из необычных материнских пород. Существуют три модели их образования:

  1. прямое образование парциальными расплавами очень низкой степени в мантии и расплав дифференциация,
  2. жидкость несмешиваемость между карбонатным расплавом и силикат расплав,
  3. своеобразное экстремальное фракционирование кристаллов.

Доказательства каждого процесса существуют, но главное в том, что это необычные явления. Исторически считалось, что карбонатиты образуются в результате плавления известняка или мрамора в результате внедрения магмы, но геохимические и минералогические данные опровергают это. Например, изотопный состав углерода карбонатитов мантийный и не похож на осадочный известняк.

Возраст карбонатитов колеблется от архея до настоящего времени: самый старый карбонатит, Tupertalik в Гренландии, имеет возраст 3007 млн ​​лет, а возраст Ol Вулкан Дойньо Ленгаи в Танзании в настоящее время активен.

Минералогия

Первичная минералогия сильно различается, но может включать натролит, содалит, минералы группы апатит, магнетит, барит, флюорит, анцилит и другие редкие минералы, не встречающиеся в более распространенных магматических породах. Распознавание карбонатитов может быть затруднено, особенно потому, что их минералогия и текстура могут не сильно отличаться от мрамора, за исключением присутствия магматических минералов. Они также могут быть источниками слюды или вермикулита.

. Карбонатиты классифицируются как кальцитовые совиты (крупнозернистые) и (более мелкие) разновидности или фации. Эти два также различаются второстепенным и микроэлементным составом. Термины раухаугит и бфорсит относятся к месторождениям, богатым доломитом и анкеритом, соответственно. Щелочно-карбонатиты называются ленгаитами. Примеры, содержащие 50–70% карбонатных минералов, называются силико-карбонатитами. Кроме того, карбонатиты могут быть обогащены магнетитом и апатитом или редкоземельными элементами, фтором и барием.

. Натрокарбонатит состоит в основном из двух минералов: ньеререита (названного в честь Джулиуса Ньерере, первого президента независимой Танзании ) и грегорита (назван в честь Джона Уолтера Грегори, одного из первых геологов, изучавших Восточно-Африканский разлом и автора книги «Великая рифтовая долина»). Оба эти минерала представляют собой карбонаты, в которых натрий и калий присутствуют в значительных количествах. Оба являются безводными, и когда они вступают в контакт с влагой в атмосфере, они начинают очень быстро реагировать. Черная или темно-коричневая лава и извергнутый пепел начинают бледнеть в течение нескольких часов, затем становятся серыми через несколько дней, затем коричневыми через несколько недель.

Геохимия

Магнезиокарбонатит из Карбонатитового комплекса Верити-Парадайз из Британской Колумбии. Ширина образца 75 мм.

Карбонатит состоит преимущественно из карбонатных минералов и чрезвычайно необычен по своему основному элементному составу по сравнению с силикатными магматическими породами, очевидно, потому что он состоит в основном из Na 2 O и CaO плюс CO 2.

Большинство карбонатитов имеют тенденцию включать некоторую фракцию силикатных минералов; по определению магматическая порода, содержащая>50% карбонатных минералов, классифицируется как карбонатит. Силикатными минералами, связанными с такими составами, являются пироксен, оливин и недонасыщенные кремнеземом минералы, такие как нефелин и другие полевые шпаты.

Геохимически карбонатиты являются преобладают несовместимые элементы (Ba, Cs, Rb) и обеднение совместимыми элементами (Hf, Zr, Ti). Это вместе с их недонасыщенным кремнеземом составом подтверждает вывод о том, что карбонатиты образованы низкой степенью частичного плавления.

. Конкретный тип гидротермальных изменений, называемый фенитизацией, обычно связан с интрузиями карбонатита. Эта ассоциация гидротермальных изменений дает уникальную минералогию пород, названную фенитом по названию его типового местонахождения, Комплекс Фен в Норвегии. Изменение состоит из метасоматических ореолов, состоящих из богатых натрием силикатов арфведсонита и глаукофана вместе с фосфатами, гематит и другие оксиды железа и титана.

Происхождение

Окаит, ультраосновная порода, обнаруженная недалеко от карбонатита Окского карбонатитового комплекса, Ока, Квебек

Всего на Земле известно 527 местонахождений карбонатитов, которые встречаются на всех континентах, а также на океанских островах. Большинство карбонатитов представляют собой неглубокие интрузивные тела богатых кальцитом магматических пород в виде вулканических горловин, даек и конических пластин. Обычно они возникают в связи с более крупными интрузиями силикатных магматических пород, богатых щелочами. Экструзивные карбонатиты особенно редки, известно только 49, и они, по-видимому, ограничены несколькими континентальными рифтовыми зонами, такими как долина Рейна и Восточно-Африканская рифтовая система.

Связанные магматические породы обычно включают ийолит, мельтейгит, лампрофиры, фонолит, шонкинит, кремнеземистый недонасыщенный фольгированный пироксенит (эссексит ) и нефелиновый сиенит.

Карбонатиты обычно связаны с недонасыщенными (с низким кремнеземом ) магматическими породами, которые являются либо щелочными (Na 2 O и K 2 O), трехвалентное железо (Fe 2O3) и цирконий - богатые агпаитовые породы или бедные щелочью, FeO-CaO-MgO- богатые и бедные цирконием породы.

Карбонатит Маунт Велд не связан с поясом или свитой щелочных магматических пород, хотя известково-щелочные магмы известны в этом регионе. Происхождение этого архейского карбонатита остается спорным, поскольку это единственный образец архейского карбонатита в Австралии.

Интрузивная морфология

Карбонатиты, как известно, образуются в ассоциации с концентрически зональными комплексами щелочно-магматических пород, типичным примером этого является Фалаборва, Южная Африка.

Карбонатиты занимают форма силлов, лополиты и редкие дайки описаны в Guyana Shield.

The Mud Tank и Mount Weld, карбонатиты имеют форму многоступенчатых цилиндрических интрузивных тел с несколько отдельных фаз интрузии карбонатитов. Более мелкие карбонатитовые силлы и дайки присутствуют в других протерозойских подвижных поясах Австралии, как правило, в виде даек и прерывистых коробов.

Известные примеры

Известны десятки карбонатитов, включая:

В 2017 году было подтверждено открытие нового месторождения карбонатита к северо-западу от Принс-Джордж, Британская Колумбия, в регионе, который называется «пояс редких металлов Скалистых гор».

Вулкан Ол Доиньо Ленгаи в Восточноафриканском рифте является единственным в мире активным карбонатитом. вулкан. Другие старые карбонатитовые вулканы расположены в том же регионе, в том числе гора Хома.

Экономическое значение

Тонкий разрез богатого апатитом карбонатита в проходящем свете с перекрестной поляризацией. Образец взят из апатитового рудника Сиилинъярви.

Карбонатиты могут содержать экономические или аномальные концентрации редкоземельных элементов, фосфора, ниобия - тантал, уран, торий, медь, железо, титан, ванадий, барий, фтор, цирконий и другие редкие или несовместимые элементы. Апатит, барит и вермикулит относятся к промышленно важным минералам, связанным с некоторыми карбонатитами.

Микроэлементы чрезвычайно обогащены карбонатитами, и они имеют самую высокую концентрацию лантаноидов среди всех известных пород. Крупнейшие месторождения РЗЭ-карбонатитов - Баян-Обо, Маунтин-Пасс, Маониупин и Маунт-Велд.

Жильные месторождения тория, флюорита или редкоземельных металлов. земные элементы могут быть связаны с карбонатитами и могут располагаться внутри или внутри метасоматизированного ореола карбонатита.

В качестве примера, комплекс Палабора в Южной Африке произвел значительное количество меди (как халькопирит, борнит и халькоцит ), апатит, вермикулят вместе с меньшим магнетитом, линнеит (кобальт ), бадделеит (цирконий-гафний) и попутный продукт золото, серебро, никель и платина.

Ссылки

Источники

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с Карбонатит.
Последняя правка сделана 2021-05-14 07:15:22
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте