Granit typu I
Granity typu I to kategoria granitów pochodzących ze źródeł magmowych, zaproponowana po raz pierwszy przez Chappella i White'a (1974). Są one rozpoznawane na podstawie określonego zestawu cech mineralogicznych, geochemicznych, teksturalnych i izotopowych, które wskazują na przykład na hybrydyzację magmy w głębokiej skorupie. Granity typu I są nasycone krzemionką , ale nienasycone aluminium ; cechy petrograficzne są reprezentatywne dla składu chemicznego początkowej magmy. W przeciwieństwie do tego granity typu S powstają z częściowego stopienia skał źródłowych suprakrustalnych lub „osadowych”.
Charakterystyka petrograficzna
Minerały pierwotne
Minerały, które wykrystalizowały ze stopionego krzemianu, są uważane za minerały pierwotne. Są one podzielone na minerały „główne”, „mniejsze” i „akcesoryjne” na podstawie ich procentowej zawartości modalnej w skale.
Główna mineralogia
Podstawowymi minerałami w granitach typu I są plagioklaz , skaleń potasowy i kwarc , podobnie jak w granitach typu S i A. Granity typu I mają mniej kwarcu niż ich odpowiedniki z granitu typu S. Plagioklaz wyświetla podział na strefy i bliźniacze albity . Skaleń potasowy może wykazywać pertytu , zbliźniaczenie carlsbadu , aw mikroklinie bliźniactwo tartanu. Skalenie kwarcowe i potasowe rzadko wykazują teksturę granofirową .
Drobne minerały
Biotyt jest najczęstszym minerałem drugorzędnym w granitach typu I. Biotyty w granitach typu I są generalnie bardziej zielone niż w typie S, zarówno w próbce ręcznej, jak iw świetle spolaryzowanym w płaszczyźnie. o bardziej mafijnym składzie, te o wyższym wskaźniku barwy, zawierają więcej hornblendy i biotytu. Hornblenda jest typowym minerałem granitowym typu I, który nigdy nie występuje w granicie typu S. Kryształy hornblendy mogą być bliźniacze i kompozycyjnie podzielone na strefy.
Minerały akcesoryjne
Cyrkon i apatyt mogą występować zarówno w granitach typu I, jak i S, podczas gdy tytanit (sfen) i alanit są uważane za diagnostyczne minerały pomocnicze dla granitów typu I. Allanit jest zwykle otoczony promienistymi pęknięciami, spowodowanymi wzrostem objętości allanitu w subsolidusie w wyniku metamicznych w wyniku rozpadu radioaktywnego . Chociaż inkluzje apatytu są powszechne, nie są tak obfite ani duże jak te w granitach typu S. Pierwotny muskowit może występować w słabo peraluminium frakcjonowane granity typu I. Zatem sama obecność muskowitu nie jest diagnostyczna dla granitów typu S.
Subsolidus i minerały przemiany
Minerały powstające w skale w wyniku reakcji chemicznych zachodzących między minerałami pierwotnymi a płynami hydrotermalnymi są klasyfikowane jako minerały subsolidusowe. Tworzą się poniżej warunków temperatury i ciśnienia solidusu przy braku stopionego krzemianu. Inne minerały przemian mogą tworzyć się w warunkach powierzchniowych w wyniku interakcji minerałów obecnych w skale z wodami gruntowymi i atmosferą.
Zmiana biotytów może prowadzić do powstania fluorytu , chlorytu i tlenków żelaza, takich jak magnetyt i ilmenit . Zmiany serycytowe są widoczne w obrębie skaleni. W bardziej rozwiniętych granitach typu I kalcyt występuje jako późny etap i / lub minerał subsolidus. Fluoryt, podobnie jak kalcyt, jest rzadki i tam, gdzie jest obserwowany, jest związany z bardziej rozwiniętymi granitami typu I. Może tworzyć się jako późny produkt krystalizacji. Jest powszechnie obserwowany jako część zmiany subsolidusowej biotytu wraz z chlorynem i nieprzezroczystymi tlenkami. moskiewski występuje jako przeróbka skaleni i biotytu. Epidot można znaleźć zwłaszcza na krawędziach allanitu.
Indeks kolorów
Wskaźnik barwy lub modalna obfitość minerałów innych niż kwarc, plagioklaz i skaleń alkaliczny (np. krzemiany maficzne, tlenki, siarczki, fosforany itp.) Można wykorzystać do wnioskowania o dojrzałości granitu. Juvenile granity typu I mają wyższy wskaźnik barwy. Amfibol , biotyt, sfera , allanit i tlenki są zazwyczaj bardziej obfite. W przeciwieństwie do tego, bardziej rozwinięte (tj. frakcjonowane) granity typu I mają niższy wskaźnik barwy i mogą zawierać minerały, takie jak muskowit, które wskazują na ich frakcjonowany charakter.
Tekstury
Granity typu I mogą mieć zmienną teksturę. Granity typu I, podobnie jak inne rodzaje granitów, mogą różnić się wielkością kryształów od aphanitic do phaneritic ; rozkłady wielkości kryształów obejmują tekstury porfirowe, szeregowe i rzadko równoziarniste. Podobnie jak inne granity, fenokryształy w granitach typu I są zwykle skaleniami, ale mogą też być hornblendą . Amfibol jest cechą diagnostyczną na ręcznej skali próbki między granitami typu S i typu I.
Geochemia
Główne elementy
Granity typu I są bogate w krzemionkę, wapń i sód, ale zawierają mniejsze ilości glinu i potasu w porównaniu z granitami typu S. Granity typu I są zwykle metaliczne lub słabo peraluminowe. Wyraża się to mineralogicznie obecnością amfiboli i minerałów pomocniczych, takich jak sfen i allanit , w granitach metaloaminowych typu I. Należy zauważyć, że granity frakcjonowane typu I o słabej zawartości peraluminium mogą krystalizować pierwotny muskowit i rzadki granat bogaty w spessartynę .
Pierwiastki śladowe i pierwiastki ziem rzadkich
Diagramy pierwiastków ziem rzadkich w zestawach granitowych typu I są zwykle bardziej płaskie niż w przypadku granitów typu S, co, jak wywnioskowano, jest spowodowane mniejszymi ilościami apatytu w granitach typu I. Granity typu I mają niższy rubidu do strontu (Rb/Sr) niż granity typu S.
Charakterystyka izotopowa
Początkowe stosunki izotopów strontu ( 87 Sr / 86 Sr) są dobrym wyróżnikiem między granitami typu I i S, przy czym granity typu I mają niższe początkowe stosunki izotopów strontu niż granity typu S.
Interpretacja(e)
Charakterystyka źródła
Interpretuje się, że granity typu I powstały w wyniku topnienia skał magmowych. „I” w typie I w rzeczywistości oznacza magmowy. Ta interpretacja została dokonana przez Chappella i White'a w ich artykule z 1974 roku, opartym na ich obserwacjach w pasie Lachlan Fold w południowo-wschodniej Australii .
Linia IS
Linia IS to obserwowany kontakt między granitami typu I i S w magmowym terranie. Ten kontakt jest zwykle jasno określony; jednym z przykładów tego zjawiska jest pas fałdowy Lachlan w Australii. Linia IS jest interpretowana jako lokalizacja paleostruktury w podłożu, która oddzielała strefy generowania dwóch różnych stopów.
Apartamenty i superapartamenty
Plutony granitowe można pogrupować w zestawy i super zestawy według regionów źródłowych, które z kolei są interpretowane przez porównanie ich składu. Ta interpretacja pochodzi z wykreślenia różnych stężeń pierwiastków w zależności od poziomu ewolucji granitu, zwykle jako procent krzemionki lub stosunek magnezu do żelaza. Skały magmowe z tego samego regionu źródłowego będą kreślone wzdłuż linii w krzemionce do przestrzeni elementu.
Przywróć rozmiksowanie
Granity pochodzące z tego samego regionu źródłowego mogą często mieć bardzo zmienną mineralogię; na przykład wskaźnik koloru może się znacznie różnić w obrębie tego samego batolitu. Ponadto wiele minerałów jest odpornych na topnienie i nie stopiłoby się w temperaturach, o których wiadomo, że tworzą magmy, które tworzą granity typu I. Jednym z modeli, który wyjaśnia tę anomalię mineralogiczną, jest niezmieszanie restytu. W tym modelu minerały odporne na topnienie, takie jak minerały o wskaźniku barwy, nie topią się, ale są raczej unoszone przez stop w stanie stałym. Topnienia, które znajdują się dalej od ich regionów źródłowych, zawierałyby zatem mniej minerałów o indeksie barwy, podczas gdy te znajdujące się bliżej ich regionów źródłowych miałyby wyższy indeks barwy. Model ten uzupełnia modele częściowego topnienia i krystalizacja frakcyjna .
Inne modele
Inne modele obejmują mieszanie magmy, asymilację skorupy ziemskiej i mieszanie regionu źródłowego. Nowsze badania wykazały, że regiony źródłowe magm typu I i typu S nie mogą być odpowiednio jednorodnie magmowe lub osadowe. Zamiast tego wiele magm wykazuje oznaki pochodzenia z kombinacji materiałów źródłowych. Magmy te można scharakteryzować za pomocą szeregu neodymu i hafnu , które można traktować jako kombinację cech izotopowych typu I i S. Mieszanie magmy to kolejny aspekt formowania się granitów, który należy wziąć pod uwagę podczas obserwacji granitów. Mieszanie magmy występuje, gdy magmy o innym składzie wnikają do większego ciała magmy. W niektórych przypadkach topi się nie mieszają się i pozostają oddzielone, tworząc poduszki przypominające kolekcje gęstszej magmy maficznej na dnie mniej gęstych, gęstych komór magmy felsycznej. Bazalty maficznych poduszek będą wykazywać felsyczną matrycę, co sugeruje mieszanie się magmy. Alternatywnie, wytopy mieszają się ze sobą i tworzą magmę o składzie pośrednim do wytopu intruzyjnego i intruzyjnego.