Sjenit Czerwonego Wzgórza
| Sjenit Czerwonego Wzgórza | |
|---|---|
| Zasięg stratygraficzny : wczesna jura, ~ | |
| Litologia | |
| Podstawowy | Sjenit |
| Inny | skaleń , granit , skaleń |
| Lokalizacja | |
| Region | Białe Góry w New Hampshire |
| Kraj | USA |
Sjenit Red Hill („Red Hill Syenitic Complex”, „Red Hill Alkaline Igneous Complex”, „Red Hill Intrusion” lub „Red Hill Layered sjenit kompleks”) to warstwowy kompleks skał magmowych w centrum New Hampshire, około 26 km ( 32 km) na wschód od Plymouth . Sjenit Red Hill jest częścią serii magmy White Mountain, która leży u podstaw Białych Gór w New Hampshire. Red Hill ma kształt mniej więcej owalny, zajmuje powierzchnię prawie 7,7 mil kwadratowych (20 km 2 ), a wysokość szczytu wynosi 2028 stóp (618 m).
Kompleks składa się z sześciu odrębnych jednostek, których kolejność wtargnięć została określona na podstawie relacji przekrojowych . Jednostki to, w kolejności od najstarszej do najmłodszej, sjenit gruboziarnisty zewnętrzny, sjenit sodalitowy nefeliny, sjenit wieży ogniowej, sjenit szczytowy girlandy, sjenit kwarcowy Watson Ledge i drobny granit wewnętrzny. Zespół skalny ma 197–199 milionów lat i jest datowany na wczesną epokę jurajską , co czyni go jednym z najstarszych odcinków serii magmy Białej Góry. Jednostka Interior Fine Granite jest najmłodsza i powstała około 10 milionów lat po pozostałej części kompleksu.
Petrologia
sjenitem średnio- i gruboziarnistym . Wszystkie sześć jednostek sjenitu Red Hill zawiera głównie skaleń alkaliczny , a wiele skał ma pertytyczną teksturę magmową. Pertyty obejmują mikropertyt (lamele ledwo widoczne lub niewidoczne gołym okiem) po bardzo grube tekstury wydzielenia. Minerały mafijne obejmują amfibole , biotyt i pirokseny . Wiele skał wykazuje również oznaki przemiany płynu hydrotermalnego, w tym gruboziarnisty pertyt , kryształy pertytu z albitów i rekrystalizacja minerałów mafijnych.
Zewnętrzny gruby sjenit
Najbardziej zewnętrzna warstwa, Zewnętrzny Gruby Sjenit, otacza całe Czerwone Wzgórze i jest oddzielona od wiejskich skał strefą brekcji złożoną zarówno z wiejskiej skały, jak i Zewnętrznego Grubego Sjenitu. Zewnętrzny gruboziarnisty sjenit składa się z 10–20% minerałów mafijnych i 80–90% skalenia pertytycznego. Głównym minerałem mafijnym jest amfibol wapienny, czyli ferrohastingit, a skalenie mają gruby, spleciony wzór wydzieliny.
Sjenit nefelino-sodalitowy
Kierując się w stronę szczytu Czerwonego Wzgórza, następną jednostką jest sjenit nefelińsko-sodalitowy, największa z sześciu jednostek. Skład sjenitu nefelinowo-sodalitowego waha się od >5% minerałów mafijnych i 20% skaleni ( nefelin i sodalit ), do 20% minerałów mafijnych i >5% skaleniowców. Pozostałą część kompozycji stanowi skaleń pertytowy. Pokazano mikrofotografie cienkoprzekrojowe sjenitu nefelinowo-sodalitowego, zarówno w PPL, jak i XPL.
Sjenit Wieży Ognistej
Następną jednostką jest Sjenit Wieży Ognia, który jest odsłonięty na szczycie wzgórza w nieregularnym kształcie i do którego wdzierają się trzy najmniejsze jednostki. Skład sjenitu Fire Tower to 85-95% skalenia pertytycznego i 5-15% minerałów mafijnych. Skaleń ma gruboziarnistą wydzielinę, a minerałami maficznym są zarówno ferrohastingit, jak i biotyt. Minerały mafijne w sjenicie gruboziarnistym i sjenicie nefelino-sodalitowym są nieregularnie rozmieszczone i pojawiają się w skupiskach, ale minerały mafijne w sjenicie wieży ogniowej mają znacznie bardziej równomierne rozmieszczenie.
Sjenit Garland Peak, sjenit kwarcowy Watson Ledge i drobny granit wewnętrzny
Wszystkie trzy najmniejsze jednostki to intruzje magmowe, które są odsłonięte na szczycie wzgórza w Sjenicie Wieży Ognia. Dwie z intruzów również mają kontakt z sjenitem nefelino-sodalitowym, ale są głównie zawarte w sjenicie Wieży Ognia. Sjenit Garland Peak składa się z > 15% minerałów mafijnych (amfibol w kształcie igieł i biotyt), 2-6% kwarcu, 8-15% plagioklazu i 60-70% skalenia pertytowego (mikropertyt). Sjenit Garland Peak zawiera również sporadycznie pegmatyty . Sjenit kwarcowy Watson Ledge zawiera >5% kwarcu i jest bardzo podobny do sjenitu Fire Tower, zarówno pod względem mineralogicznym, jak i teksturalnym. Ostatnia jednostka, Interior Fine Granite, jest najmłodszą jednostką kompleksu i wkroczyła 10 milionów lat po pozostałej części kompleksu, która powstała w ciągu około 2 milionów lat. Interior Fine Granite składa się ze średnio- i drobnoziarnistego granitu z 20-30% kwarcu i 50-70% skalenia pertytowego.
Znaczenie
Sjenit z Czerwonego Wzgórza jest wyjątkowo zachowany, a jego dobrze naświetlony i koncentryczny charakter sprawia, że jest łatwiejszy do badania niż wiele innych kompleksów sjenitycznych. Badając sjenit z Czerwonego Wzgórza, badacze mogą wyciągnąć bardziej konkretne wnioski na temat tekstury magmowych i historii ochłodzenia, wnioski, które można następnie zastosować do innych jednostek, które wykazują podobną teksturę, ale są mniej odsłonięte lub dostępne.
Skały magmowe wykazują różnorodne tekstury , które mogą między innymi wskazywać temperaturę i prędkość stygnięcia magmy. Tekstury kryształów można przypisać do jednej z pięciu faz chłodzenia, od początkowej krystalizacji do końcowego zestalania, a kolejność, obecność i/lub brak pewnych tekstur może wskazywać na historię krystalizacji. Sjenit to skała magmowa, która szczególnie dobrze nadaje się do konserwacji tych tekstur, ponieważ zawiera stosunkowo niewiele minerałów, dużą zawartość substancji lotnych, która sprzyja późniejszym reakcjom, a proces akumulacji kryształów ma wysoki potencjał konserwacji tekstury.
Sjenit Czerwonego Wzgórza wykazuje obfitość tekstur magmowych, które przetrwały wszystkie etapy chłodzenia magmy z niewielkimi odkształceniami, chociaż niewątpliwie nastąpiło pewne zniszczenie tekstur w wyniku ciągłego wnikania magmy. Tekstury z wczesnych etapów chłodzenia wykazują odkształcenia plastyczne, jakie miały miejsce, gdy w komorze magmowej znajdowała się duża zawartość cieczy, co pozwalało na ruch kryształów bez pękania. Częściowa rekrystalizacja występuje w środkowych etapach chłodzenia, kiedy duże kryształy przemieszczają się przez płynne części magmy i częściowo topią się, a następnie gromadzą większy wzrost kryształów o innej geochemii. Na etapach po zestaleniu skały wykazują sztywne odkształcenie, w tym pękanie kryształów, ostre nieciągłości, strefy zgniatania i strefy ścinania. Często tworzenie tekstur na późniejszym etapie niszczy tekstury na wczesnym etapie, ale sjenit Red Hill zachował i nadal wyświetla tekstury ze wszystkich faz chłodzenia.
Innym czynnikiem sprawiającym, że sjenit Red Hill jest wyjątkowy, jest obecność zarówno skał nienasyconych krzemionką, jak i skał nasyconych krzemionką. Zazwyczaj skaleniowe (takie jak nefelin i sodalit) znajdują się w skałach o bardzo niskiej zawartości krzemionki i skały te nie zawierają kwarcu. W kompleksie Red Hill występują jednostki sjenitu nienasyconego krzemionką (sjenit zewnętrzny gruboziarnisty i sjenit nefelino-sodalitowy), jednostki sjenitu nasyconego krzemionką (sjenit Garland Peak) oraz jednostka granitowa (sjenit wewnętrzny drobnoziarnisty), w skład którego wchodzi kwarc (a skała bardzo bogata w krzemionkę).
Red Hill cieszy się zainteresowaniem badaczy, którzy starają się ustalić, w jaki sposób skały o tak różnym składzie powstały z tej samej magmy. Chociaż często interpretuje się, że zestawy skalne o nieciągłym składzie powstały z różnych magm macierzystych, uważa się, że Red Hill powstało z tej samej komory magmowej ze względu na podobieństwa geochemiczne między wszystkimi jednostkami sjenitycznymi, a także koncentryczne formowanie jednostek. Jeden z badaczy spekulował, że różnica w składzie może wynikać z tego, że skład magmy znajduje się w pobliżu minimalnej temperatury topnienia albitu-ortoklazu i/lub wahań ciśnienia gazu wpływających na krystalizację i ponowne topienie. Inny badacz odkrył różnice w pierwiastkach ziem rzadkich w apatycie z sjenitu gruboziarnistego zewnętrznego i sjenitu nefelino-sodalitowego, co wskazuje, że mogły one pochodzić z różnych magm macierzystych. Odkryli także wzorce geochemiczne w amfibolach z sjenitu Garland Peak, których nie można łatwo wytłumaczyć teorią, że Red Hill ma pojedyncze źródło magmy.
Dodatkowa lektura
- Bayley, WS (1892). Eleolit-sjenit z Litchfield w stanie Maine i Hornblende-sjenit Hawesa z Red Hill w stanie New Hampshire. Biuletyn Towarzystwa Geologicznego Ameryki, 3(1), 231-252. doi:10.1130/gsab-3-231
- Dorais, MJ (1993). Piroksen w enklawach i sjenitach kompleksu Red Hill w New Hampshire: badanie mikrosondą jonową i elektronową. Wkład do mineralogii i petrologii, 114 (1), 130-138. doi:10.1007/bf00307870
- Dorais, MJ (1998). Enklawy mafijne w sjenicie sodalitu Nepheline, kompleks Red Hill, New Hampshire, USA: dowody mineralogiczne i geochemiczne na magmy rodzicielskie. Trendy w mineralogii, 2, 19-37.
- Dorais, MJ, MacRae, Dakota Północna, &; Grove, T. (1994). Podział amfiboli w sjenicie Garland Peak, kompleks Red Hill, New Hampshire: magmy rodzicielskie kamptonitowe i różnicowanie do sjenitów przesyconych krzemionką. Wkład do mineralogii i petrologii, 117 (1), 76-86. doi:10.1007/bf00307731
- Foland, Kalifornia, &; Friedman, I. (1977). Zastosowanie relacji izotopów Sr i O do petrogenezy skał alkalicznych kompleksu Red Hill, New Hampshire, USA. Wkład do mineralogii i petrologii, 65(2), 213-225. doi:10.1007/bf00371061
- Quinn, A. (1937). Petrologia skał alkalicznych w Red Hill w stanie New Hampshire. Biuletyn Towarzystwa Geologicznego Ameryki, 48(3), 373-402. doi:10.1130/gsab-48-373
- Wellmana, TR (1971). Skały skaleniowe kompleksu magmowego Red Hill w stanie New Hampshire. The Journal of Geology, 79(5), 621-627. doi:10.1086/627681