Нормативная минералогия - это расчет состава образца породы, который оценивает идеализированную минералогию породы на основе количественного химического анализа в соответствии с принципами геохимии.
Можно выполнить нормативные расчеты минералов. через либо CIPW Norm, либо Норма Барта-Ниггли (также известная как норма катионов).
Нормативные расчеты используются для получения идеализированной минералогии кристаллизованного расплава. Сначала горная порода подвергается химическому анализу для определения элементарных составляющих. Результаты химического анализа традиционно выражаются в виде оксидов (например, массовый процент Mg выражается как массовый процент MgO). Затем рассчитывается нормативная минералогия породы на основе предположений о порядке образования минералов и известных фазовых соотношениях горных пород и минералов, а также с использованием упрощенных формул минералов. Расчетная минералогия может быть использована для оценки таких понятий, как кремнезем насыщенность расплавов.
Поскольку нормативный расчет по сути является расчетом, его можно выполнить с помощью компьютерных программ.
Норма CIPW была разработана в начале 1900-х гг. Петрологами Кроссом, Иддингсом и геохимиком Вашингтоном. Расчет нормативной минералогии CIPW основан на типичных минералах, которые могут выпадать в осадок из безводного расплава при низком давлении, и упрощает типичную геохимию извержений, наблюдаемую в природе, со следующими четырьмя ограничениями:
Это искусственный набор ограничений, и поэтому результаты нормы CIPW не отражают истинный ход магматической дифференциации в природа.
Основным преимуществом расчета нормы CIPW является определение идеальной минералогии афанитовой или порфировой магматической породы. Во-вторых, степень насыщения кремнеземом расплава, который сформировал породу, можно оценить при отсутствии диагностических видов полевого шпата.
Насыщение породы диоксидом кремния зависит не только от содержания кремнезема, но и от доли различных щелочей и металлических частиц в расплаве. Таким образом, плоскость эвтектики насыщения кремнеземом различается для различных семейств горных пород и не может быть легко оценена, следовательно, требуется вычислить, является ли порода насыщенной кремнеземом или нет.
Это достигается путем отнесения катионов основных элементов в породе к анионам кремнезема в модальной пропорции с образованием минералов твердого раствора в идеализированной минеральной ассоциации, начиная с фосфора для апатита., хлор и натрий для галита, сера и FeO в пирит, FeO и Cr 2O3выделяются для хромита, FeO и равного молярного количества TiO 2 для ильменита, CaO и CO 2 для кальцита, чтобы дополнить наиболее распространенные несиликатные минералы. Из остальных химических компонентов Al 2O3и K 2 O выделяются диоксидом кремния для ортоклаза ; натрий, алюминий и калий для альбита и так далее до тех пор, пока либо не останется кремнезема (в этом случае рассчитываются фельдшпатоиды), либо не будет избытка, и в этом случае порода содержит нормативный кварц.
Нормативная минералогия - это оценка минералогии породы. Обычно он отличается от визуально наблюдаемой минералогии, по крайней мере, в той же степени, что и типы минералов, особенно среди ферромагнезиальных минералов и полевых шпатов, где возможно наличие множества серий минералов в твердом растворе или минералов с аналогичными соотношениями Fe и Mg, заменяющими, особенно с водой (например, амфибол и биотит, заменяющие пироксен).
Однако в афанитах или породах с вкрапленниками, явно не находящимися в равновесии с основной массой, нормативный расчет минералов часто является лучшим для понимания эволюции породы. и его связь с другими магматическими породами в регионе.
Норма CIPW или норма катионов - полезный инструмент для оценки насыщения или перенасыщения кремнеземом; оценки минералов в математической модели основаны на многих предположениях, и результаты должны быть сбалансированы с наблюдаемой минералогией. Следующие области создают наибольшее количество ошибок в расчетах;
По этой причине не рекомендуется использовать норму CIPW для кимберлитов, лампроитов, лампрофиры и некоторые недосыщенные кремнеземом магматические породы. В случае карбонатита неправильно использовать норму CIPW для расплава, богатого карбонатом.
Допускается применение нормы CIPW к метаморфизованным магматическим породам. Применимость метода сохраняется как для метаморфизованных магматических пород, так и для любой магматической породы, и в этом случае он полезен для получения предполагаемой минералогии породы, которая может не иметь остатков протолита минералогии.