Войти
Гранит S-типа - категория гранитов, впервые предложенная Chappell White. Они распознаются по определенному набору минералогических, геохимических, текстурных и изотопных характеристик. Граниты S-типа перенасыщены алюминием с индексом ASI более 1,1, где ASI = Al 2O3/ (CaO + Na 2 O + K 2 O) в моль процентов; Петрографические особенности представляют химический состав исходной магмы, первоначально предложенный Чаппеллом и Уайтом, и суммированы в их таблице 1.
Как и все граниты, модальные В минералогии гранитов S-типа преобладают щелочные и плагиоклазовые полевые шпаты и кварц. Таким образом, граниты S-типа перенасыщены кремнеземом (содержат кварц) и не содержат фельдшпатоидов. Интересной особенностью гранитов S-типа в масштабе ручных образцов является то, что щелочно-полевые шпаты обычно имеют белый (а не розовый) цвет, за исключением образцов, подвергшихся выветриванию и изменениям. Микрофотография щелочного полевого шпата из гранита Стратбоги S-типа в Австралии, сделанная в кросс-поляризованном свете, показана на рисунке 1.
Примеры текстуры и минералогии гранита, как видно на пиленых плитах из собранных вручную образцов. из гранитов складчатого пояса Лахлан, Австралия. Сюда входят анклавы темных, линейчатых, яйцевидных, метаморфических пород в гранодиоритах Cooma S-типа. Одни исследователи считают, что эти анклавы представляют собой реститы, а другие - метаосадочные ксенолиты. Гранит S-типа показывает характерные белые полевые шпаты, серый кварц и черный биотит, минерал с высокой отражательной способностью - мусковит. Strathbogie Granite S-типа появляется в Strathbogie Ranges Австралии. Ручной образец из Strathbogie Granite имеет порфировую текстуру с более крупными кристаллами серого кварца, называемыми вкрапленниками, заключенными в более мелкозернистую матрицу из кварца и полевого шпата. Более темные призматические вкрапленники в этом образце гранита Стратбоги - это кордиерит. Геологи используют различия в минералогии и текстуре, такие как показано здесь, чтобы разделить большие граниты батолиты на субдомены на геологических картах.
Ручной образец CC-1 из гранодиорита Cooma S-типа, Австралия. 
Ручной образец VB-140 из гранита S-типа Granya, Австралия. 
Ручной образец CV-114 S-типа Strathbogie Granite, Австралия. 
Рис. 1. Микрофотография пертитовой текстуры в щелочной среде. полевой шпат (в центре) из гранита Стратбоги, Австралия. (Кросс-поляризованный свет). Образец CV-114. 
Рис. 2а. Микрофотография в кросс-поляризованном свете, показывающая гранат, биотит и плагиоклаз в образце CV-126 из основного гранита Strathbogie S-типа, Австралия. Незначительные минералы в гранитах S-типа отражают насыщенность алюминием или индекс ASI породы, превышающий 1,1 мол.%. Эти минералы включают кордиерит, мусковит, гранат и силлиманит. В вулканитах S-типа встречается кордиерит. вместо клинопироксена. Присутствие этих глиноземистых силикатных минералов обычно используется в качестве средства первоначальной классификации гранитов как «S-типа». Микрофотографии этих минералов в шлифах гранитов S-типа складчатого пояса Лахлана показаны на рисунке 2a и 2b. Граниты S-типа могут также содержать биотиты, богатые алюминием, железом и магнием. Состав биотита из гранитов S-типа более глиноземистый, чем у гранитов I-типа, что соответствует более высокому индексу ASI гранитов S-типа.
Рисунок 2б. Микрофотография в плоском поляризованном свете, показывающая гранат и биотит в образце CV-126 из основного гранита S-типа Strathbogie, Австралия. Рисунки 3a и 3b представляют собой микрофотографии тонких срезов образца CC-1 из гранодиорита Cooma, складчатый пояс Лахлан, Австралия.
Рис. 3а. Микрофотография в плоском поляризованном свете, показывающая минерал силлиманит, окруженный биотитом и мусковитом, в образце CC-1 из гранодиорита Кума, Австралия. 
Рис. 3b. Микрофотография в перекрестно поляризованном свете, показывающая минерал силлиманит, окруженный биотитом и мусковитом в образце. CC-1 из гранодиорита Cooma, Австралия. В плоскополяризованном свете (PPL, рис. 3a) минеральный биотит имеет цвет от светло-коричневого до «лисьего» красно-коричневого с темными круглыми пятнами, известными как «плеохроические ореолы». Мусковит прозрачный, а силлиманит - более игольчато-волокнистый минерал в темной зоне изображения. В кросс-поляризованном свете (рис. 3б) мусковит проявляет красочное двулучепреломление, а силлиманит относится к разновидности «фибролита». Силлиманит считается диагностическим минералом для высокоглиноземистых гранитов S-типа. На рисунках 4a и 4b показан минерал кордиерит, который также считается диагностическим минералом для высокоглиноземистых гранитов S-типа в граните Strathbogie (образец CV-142). Показанный здесь субидиоморфный вкрапленник кордиерита бесцветен в плоско поляризованном свете, но может иметь светло-голубой цвет в некоторых минералах и серый в кросс-поляризованном свете. Это орторомбический минерал, имеющий призматическую кристаллическую форму с несовершенной спайностью.
Рисунок 4а. Микрофотография кордиерита в плоском поляризованном свете в образце CV-142 из гранита Strathbogie S-типа, Австралия. 
Рис. 4b. Микрофотография кордиерита из образца CV-142 из гранита Strathbogie S-типа, Австралия, кросс-поляризованный свет. Дополнительные минералы, обычно наблюдаемые в гранитах S-типа, включают циркон, апатит, турмалин, монацит и ксенотим. Монацит считается диагностическим вспомогательным минералом гранитов S-типа, в то время как алланит является диагностическим признаком гранитов I-типа. Оксидные минералы в гранитах S-типа чаще являются ильменитом, чем магнетитом.
Акцессорные минералы в гранитах S-типа обычно связаны с биотитом или встречаются в виде включений. Например, апатит встречается в гранитах S-типа в большем количестве и в виде более крупных дискретных кристаллов, чем в гранитах I-типа.
На рисунках 5a, 5b и 5c показан минерал турмалин, связанный с кварцем в образце CV-114 из гранита Strathbogie, Австралия. На рисунках 5a и 5b оба изображены в плоскополяризованном свете с ориентацией турмалина, повернутой, чтобы показать его характеристики. пространственное изменение цвета, известное как плеохроизм.
Рисунок 5а. Микрофотография турмалина в плоском поляризованном свете в образце CV-114 из гранита Стратбоги, Австралия. 
Рис. 5b. Микрофотография турмалина в плоском поляризованном свете в образце CV-114 из гранита Стратбоги, Австралия. Тонкий срез был слегка повернут, чтобы показать характерное изменение цвета турмалина, известное как плеохроизм. 
Рис. 5c. Микрофотография турмалина в кросс-поляризованном свете в образце CV-114 из гранита Стратбоги, Австралия. Минерал апатит, фосфат кальция, является обычным вспомогательным минералом гранитов S-типа. Обычно он пространственно связан с минералом биотитом. Фиг. 6 представляет собой микрофотографию в плоско поляризованном свете, показывающую кристаллы апатита (прозрачные), включенные в коричневое зерно биотита из образца CV-126 из гранита Strathbogie, Австралия. Темные круги с четким центром - плеохроические ореолы, которые образуются в результате радиационного повреждения биотита минеральными включениями, содержащими высокие концентрации урана и / или тория.
Рис. 6. Микрофотография с плоской поляризацией включений апатита в биотите из образца CV-126 из гранита Стратбоги, Австралия. Изменения в гранитах S-типа может производить хлорит, белую слюду, глинистые минералы, эпидот и серицит в порядке их количества. Кордиерит и силлиманит редко можно увидеть без ореолов изменения белой слюды, хлорита, мусковита и глинистых минералов, и их легко идентифицировать по наличию этих ореолов.
Цветовой показатель гранитов S-типа может варьироваться от меланократового до лейкократового. Более высокий показатель цвета коррелирует с более высоким соотношением плагиоклаза и щелочного полевого шпата. Наиболее распространенным минералом с высоким показателем цветности в граните S-типа является биотит.
Граниты S-типа, как и другие типы гранитов, могут различаться по размеру кристаллов от афанитовых до фанеритовых; Распределение кристаллов по размерам включает порфировую, сериатную и, реже, равнозернистую структуру. Основные ксенолиты / анклавы встречаются в гранитах S-типа. Гранофировые текстуры встречаются в гранитах S-типа, особенно лейкократовых. В порфировых гранитах S-типа вкрапленники обычно представляют собой полевой шпат, но также могут быть кварцем и, в редких случаях, как гранит Стратбоги, кордиеритом. На рис. 7 показан пример текстуры гранофира в граните Стратбоги. Минеральный кварц (от светло-серого до не совсем белого) образует кристаллы неправильной или угловатой формы разного размера, которые тесно срослись с минеральным полевым шпатом (темно-серый), что указывает на быструю кристаллизацию.
Рис. 7. Микрофотография образца CV-114 из гранита Strathbogie Granite S-типа, Австралия, с кварцем и полевым шпатом, показывающими гранофировую текстуру. Быстрое изменение в давление из-за потери летучих компонентов (например, растворенной воды в расплаве) во время кристаллизации может привести к периоду быстрой кристаллизации. Изменения в формах роста кристаллов, которые, как считается, происходят в результате этой потери давления, известны как текстуры «гашения давления». Фиг.8 представляет собой микрофотографию в кросс-поляризованном свете, показывающую срастание щелочного полевого шпата (пертитового ядра) -кварца (в потухшем состоянии рядом с краем кристалла полевого шпата), заросшее частичным краем текстуры плагиоклаза в образце CV-114 из гранита Стратбоги, Австралия. (кросс-поляризованный свет). Эта текстура интерпретируется как представление частичного тушения, возможно, из-за потери давления.
Рис. 8. Микрофотография текстуры "гашения давления" в кросс-поляризованном свете в образце Cv-114 из гранита S-типа Strathbogie, Австралия. Основные характеристики гранитов S-типа включают более низкие уровни натрия и кальция и повышенные уровни кремнезема и алюминия. Содержание железа и магния коррелирует с показателем цвета в гранитах S-типа. Кроме того, граниты S-типа содержат больше магния, чем железа. Что касается алюминия, граниты S-типа всегда являются глиноземистыми или имеют отношение общей щелочи (+ кальций) к алюминию больше единицы.
Граниты S-типа содержат повышенное содержание уровни K, Rb и Pb и обеднены Sr. Что касается редкоземельных элементов, граниты S-типа являются обедненными легкими редкоземельными элементами по сравнению с другими типами гранитов.
Изотопные характеристики стронция в гранитах S-типа более изменчивы и радиогены, чем для плутонов I-типа. По изотопам кислорода граниты S-типа обогащены тяжелым кислородом. Цирконы в гранитах S-типа могут быть унаследованы и могут предшествовать внедрению гранита.
Граниты S-типа названы так как сокращение от «Супракрустальный» тип. Интерпретация гранитов S-типа заключается в том, что они образовались в результате частичного плавления осадочных пород (супракрустальных), прошедших один или несколько циклов выветривания. Доказательства этого включают обогащение алюминием и кремнеземом, вызванное процессом выветривания материнской породы. Выветривание заставляет щелочи, такие как натрий, покидать породу и, следовательно, обогащать породу нерастворимыми компонентами.
Линия IS представляет собой наблюдаемый контакт между I- и S- тип гранитов в магматическом террейне. Этот контакт обычно четко обозначен; один из примеров этого - складчатый пояс Лахлана в Австралии. Линия IS интерпретируется как расположение палеоструктуры в геологической среде, которая разделяет зоны генерации двух разных расплавов.
Гранитные плутоны могут быть сгруппированы в свиты и супер-сюиты по их исходным регионам, которые, в свою очередь, интерпретируются путем сравнения их составов. Эта интерпретация исходит из графика зависимости различных концентраций элементов от уровня эволюции гранита, обычно в процентах кремнезема или его соотношении магния и железа. Магматические породы с той же областью источника будут построены по линии от кремнезема к пространству элементов.
Граниты, обнаруженные в одном и том же регионе источника, часто могут иметь очень изменчивый минералогический состав; например, показатель цвета может сильно различаться в пределах одного батолита. Кроме того, многие минералы сопротивляются плавлению и не будут плавиться при температурах, которые, как известно, создают магмы, образующие граниты S-типа. Одна из теорий, объясняющих эту минералогическую аномалию, - это несмешивание рестита. В этой теории минералы, устойчивые к плавлению, такие как основные силикатные минералы (например, минералы с показателем цвета), не плавятся, а, скорее, выносятся расплавом в твердом состоянии. Таким образом, расплавы, расположенные дальше от своих исходных регионов, будут иметь более низкое модальное содержание минералов цветового индекса, тогда как те, которые находятся ближе к своим исходным регионам, будут иметь более высокий показатель цветности. Эта теория дополняет теории частичного плавления и фракционной кристаллизации.
[Смешивание магм] [Ассимиляция земной коры] [Смешивание исходных регионов] Более поздние исследования показали, что исходные области магм I-типа и S-типа не могут быть однородно магматическими или осадочные соответственно. Вместо этого многие магмы показывают признаки того, что они получены из комбинации исходных материалов. Эти магмы могут быть охарактеризованы наличием ряда характеристик изотопов неодима и гафния, которые можно рассматривать как комбинацию изотопных характеристик I- и S-типа. Смешивание магм - еще один аспект образования гранита, который необходимо учитывать при наблюдении за гранитами. Смешивание магм происходит, когда магмы другого состава вторгаются в более крупное тело магмы. В некоторых случаях расплавы не смешиваются и остаются разделенными, образуя подушкообразные коллекции более плотных основных магм на дне менее плотных очагов кислой магмы. Базальты основной подушки будут демонстрировать кислую матрицу, предполагающую смешение магм. Альтернативно, расплавы смешиваются вместе и образуют магму со средним составом по отношению к интрузивному и внедрившемуся расплаву.
Хорошо известные примеры гранитов S-типа встречаются в:
