ØVELSE 4+5 FRAKTIONERET KRYSTALLISATION Geologi 3.1 / Blok 3: Magmatisk petrologi Paul Martin Holm 2004
FRAKTIONERET KRYSTALLISATION 1 Generelle forhold og mineral-smelteligevægte Magma og magmatiske bjergarter De magmatiske bjergarter afspejler direkte eller indirekte magmaerne, som de krystalliserede fra. Ud fra bjergarternes sammensætning ønsker geologen at udlede viden om de fysiske og kemiske processer i forbindelse med magmaers krystallisation, emplacering (intrusion eller ekstrusion), transport, dannelse og derigennem ultimativt: udviklingen af Jorden. I denne øvelse studeres nogle bjergartseksempler, som illustrerer nogle magmatiske processer. Ordet magma benyttes ofte om smelte, men husk, at magma omfatter både smelten plus de krystaller, der befinder sig i den. Skal man specificere f.eks. mineral-smelteligevægte, er det vigtigt at skelne mellem magma og smelte. Sammensætningen af bjergarter studeres i denne øvelse petrografisk og geokemisk. Magmatisk differentation er et begreb som samler mange af de processer, et magma kan udsættes for efter det er genereret ved partiel opsmeltning af en moderbjergart. En fundamental og vigtig proces er fraktioneret krystallisation som allerede er gennemgået i forbindelse med anvendelsen af fasediagrammer. Denne proces er en hovedaktør i skabelsen af variationen blandt de magmatiske bjergarter og er dermed grundlæggende for dannelsen af Jordens skorpe. 1.1 Inkongruent krystallisation Hvis smelter på Jorden dannes med samme sammensætning som deres moderbjergarter (kaldet modal opsmeltning - mineralerne smelter i samme mængdeforhold, som de findes i bjergarten), ville der kun være en magmatisk bjergart på Jorden, nemlig peridotit. Inkongruent opsmeltning og krystallisation er basis for variationen i magmaers sammensætning og dermed for den store diversitet af magmatiske bjergarter på Jorden. Bjergarters opsmeltning og smelters krystallisation anskues ofte ved hjælp af fasediagrammer, som er grafiske fremstillinger af termodynamiske ligevægte eller af resultaterne af petrologiske eksperimenter. I denne øvelse skal effekten af fraktioneret krystallisation studeres gennem et eksempel baseret på en kombination af petrografi, geokemi, aritmetik og geometri. Først en opvarmning til den egentlige opgave: Nedenfor er givet en analyse af de hyppigst forekommende grundstoffer, hovedgrundstofferne (major elements), i en basalt. Disse er samtidig de, som danner den overvejende del af mineralerne i bjergarten - de bjergartsdannende mineraler. Analysen af basalten antages at repræsentere en smeltesammensætning. 2
ANVENDELSE AF HOVEDGRUNDSTOFFER Tabel 1 Hovedgrundstofanalyse af basalt A Vægt% SiO 2 46,83 TiO 2 1,60 Al 2 O 3 11,46 Fe 2 O 3 1,21 FeO 9,79 MnO 0,18 MgO 16,04 CaO 9,06 Na 2 O 2,04 K 2 O 0,18 P 2 O 5 0,19 H 2 O 1,15 Sum 99,73 Opgave 1 Bestem den forventede sammensætning af olivin i ligevægt med smelten A (tabel 1). Der ønskes en olivinsammensætning udtrykt ved magnesiumtallet, Mg#, som er loo*mg/(mg+fe) udtrykt i molære enheder. For olivin kaldes Mg# oftest for forsterittallet. En olivin med Mg# = 20 kaldes Fo 20. Der ønskes også den kemiske sammensætning af denne olivin udtrykt i vægt% af oxiderne af kationerne, altså MgO, FeO og SiO 2. Benyt fasediagrammet for systemet forsterit-fayalit (Fo-Fa) - fig. 1, tabel 1 og 2, regneeksemplet nedenfor samt antagelsen, at olivinkomponenten i bjergart A, udtrykt ved Mg#, kan bruges som tilnærmelse ved beregningen af sammensætningen af liquidusolivinen. 3
FRAKTIONERET KRYSTALLISATION Fig. 1 Systemet forsterit-fayalit (mol%) ved 1 atm (efter Bowen & Schairer, 1935). I T -X (temperatur-sammensætnings) diagrammet for Fo-Fa angives liquidus- og solidussam- mensætningen af smelte i ligevægt med krystaller ved en given temperatur. Vi antager at proportionen af FeO i forhold til MgO i hovedgrundstofanalysen svarer til Fa:Fo i vort delsystem, Fo-Fa, af virkeligheden. Afbild bjergart A i fig. 1. Først må vægt% FeO og MgO omregnes til mol%. Ved beregningen af Mg# for bja. A ser vi kun på forhold, og der er ingen grund til at regne hele analysen for bja. A om til mol%; FeO og MgO divideres blot med deres respektive molvægte jf. tabel 2. Tabel 2 Molvægtene (g/mol) af nogle grundstoffers oxider Al 2 O 3 101 94 H 2 O 18 016 P 2 O 5 141 95 CO 2 44 010 K 2 O 94 20 S 32 066 CaO 56 08 MgO 40 32 SO 3 80 066 Cr 2 O 3 152 02 MnO 70 94 SiO 2 60 09 FeO 71 85 Na 2 O 61 982 TiO 2 79 90 Fe 2 O 3 159 70 NiO 74 71 ZrO 2 123 22 4
ANVENDELSE AF HOVEDGRUNDSTOFFER Delspørgsmål: Ved hvilken temperatur er smelte A på liquidus - og i ligevægt med olivin? Hvilken olivin er i ligevægt med smelte A på liquidus? Angiv Fo-tallet (ren forsterit er Fo 100 ). Giv den støchiometriske formel (strukturformel) for denne olivin. Omregn molforholdene fra formlen til vægt% oxider jf. nedenstående eksempel. Eksempel Beregn den kemiske sammensætning af en olivin, FO 90. Olivins generelle formel: (Mg,Fe) 2 SiO 4 FO 90 ] Mg/(Mg+Fe 2+ ) = 0.90. Da Mg+Fe = 2 i olivins støchiometriske formel, er Mg = 0.90*2 = 1.80 og Fe = 2!1.80 = 0.20 og olivins formel bliver i dette tilfælde Mg 1.8 Fe 0.2 SiO 4. Nu kan de atomare (eller molære) forhold omregnes til vægtforhold: Eksempel på omregning af støchiometrisk formel til vægt% oxid Kationer Rel.molær hyppighed af kationer Molvægt af oxider for en kation Relativ vægt af oxider Omregnet til 100% = vægt% Oxider Si 1,00 60,09 60,09 40,87 SiO 2 Mg 1,80 40,32 72,56 49,35 MgO Fe 0,20 71,85 14,37 9,77 FeO Sum 3,00 147,02 100,00 2 Nogle geokemiske hovedtræk Magmatiske bjergarter navngives efter deres modale sammensætning efter de lyse mineraler (plagioklas, alkalifeldspat, kvarts, feldspatoider) med mindre disse udgør mindre end 10%, hvor de navngives efter indholdet af mørke mineraler: typisk: olivin, clinopyroxen, orthopyroxen, amfibol eller glimmer. Den modale nomenklatur er tidligere omtalt i øvelsesnotaterne i kapitlet om klassifikation af magmatiske bjergarter. Magmabjergarter udviser store variationer ikke blot i mineralindhold, men også i kemisk sammensætning: fra monomineralske bjergarter til bjergarter dannet fra udviklede smelter af eutektisk eller minimumssammensætning. Bjergarters kemiske bestanddele inddeles i hovedgrundstoffer og sporgrundstoffer. 2.1 Hoved- og sporgrundstoffer Hovedgrundstofferne opbygger de bjergartsdannende mineraler: feldspater: Na, K, Ca, Al, Si, O; oliviner: Mg, Fe, (Mn), Si, O; pyroxener og amfiboler: (Na), Ca, Mg, Fe, (Mn), Al, Si, O, og i amfiboler desuden H 2 O og F; biotit: K, Mg, Fe, (Mn), Al, Si, O, H 2 O. Jerntitanoxider og apatit er ofte bjergartsdannende mineraler hvilket tilføjer Ti og P til listen over hovedgrundstoffer. 5
FRAKTIONERET KRYSTALLISATION Tabel 3 Kemisk analyse af basisk vulkanit med hoved- og sporgrundstoffer Sample BCR 1 Chemical constituents (wt. %) Trace elements (ppm) SiO 2 54,50 BaO 0,078 B 5 Ge 2 S 392 TiO 2 2,22 Li 2 O 0,01 Be 2 Hr 5 Sc 33 Al 2 O 3 13,41 Na 2 O 3,23 Ce 54 Hg 11 Sm 7 Fe 2 O 3 3,28 K 2 O 1,68 Cl 50 La 26 Sn 3 FeO 9,17 Rb 2 O 0,005 Co 38 Mo 1 Th 6 MnO 0,19 P 2 O 0,36 Cr 18 N 30 U 2 MgO 3,41 H 2 O 0,63 Cs 1 Nb 14 V 399 CaO 6,98 H 2 O 0,71 Cu 18 Nd 29 Y 37 SrO 0,04 CO 2 0,03 Dy 6 Ni 16 Yb 3 F 0,05 Total 99,98 Er 4 Pb 18 Zn 120 Eu 2 Pr 7 Zr 190 Ga 20 Total 1576 Gd 7 ppm Source: S.S. Goldich and others, 1967. Analysis of silicate rock and mineral standards. Canadian Journal of Earth Science 4. I kemiske analyser af bjergarter opgives hovedgrundstofferne traditionelt som vægt % af oxider: SiO 2, Al 2 O 3 osv., se tabel 3.3. Summen af hovedgrundstofoxiderne er i en god analyse ofte over 99% af bjergartens vægt. Årsagen til, at hovedgrundstofferne angives som oxider er, at det er den nemmeste måde at anbringe den til kationerne svarende mængde oxygen; der skal her erindres om, at de vigtige bjergartsdannende mineraler er silikater eller oxider, hvor kationerne er bundet til oxygen. Nogle hovedgrundstoffer, først og fremmest jern, findes i flere iltningstrin i bjergarter: Fe 2+, Fe 3+, sjældnere som metallisk jern. Dette ses i analyserne som FeO og Fe 2 O 3. Det er meget vigtigt at bestemme, hvordan en bjergarts jernindhold fordeler sig på ferro og ferri, idet dette giver oplysninger om magmaets oxidationsforhold, og iøvrigt også skal kendes, for at kunne omregne analyserne til f.eks. deres norm-sammensætning. Indeholder bjergarterne andre anioner end oxygen, først og fremmest Cl og F, vil disse "binde" en del af kationerne, der i analysen er opgivet på oxidform. Ved opgørelsen af totalsammensætningen må man korrigere for dette ved at subtrahere den mængde oxygen der er ækvivalent med indholdet af Cl og F. Vand er i magmabjergarter dels til stede som (OH) i amfibol, glimmer og andre vandholdige mineraler, dels absorberet på mineralkornene og under analysen på det pulver, der analyseres. Den første del vand betegnes H 2 O+, den anden H 2 O-. Bestemmelsen af vandindhold kan være vanskelig, ofte nøjes man med at bestemme glødetabet, dvs. vægttabet der sker, når en pulveriseret bjergart opvarmes kraftigt. Glødetabet består af 6
ANVENDELSE AF HOVEDGRUNDSTOFFER vandindholdet, men også af bjergartens indhold af CO 2 og andre flygtige stoffer. Desuden sker der en vægtændring, hvis FeO under ophedningen bliver oxideret til Fe 2 O 3. Sporgrundstofferne udgør i mange bjergarter tilsammen mindre end 1 vægt %, og det til trods for, at de består af alle det periodiske systems grundstoffer minus hovedgrundstofferne. Man definerer ofte et sporgrundstof som et grundstof, der udgør mindre end 0,1 vægt % af en bjergart, og oftest meget mindre, som det fremgår af det ovennævnte. Sporgrundstofferne kan dels være bundet i accessoriske mineraler, såsom zircon (med Zr, Hf, Th m.m.) og pyrochlor (med Nb, Ta, U m.m.), dels for en betydelig dels vedkommende forekomme som "forurening" i de bjergartsdannende mineraler og i interstitielt pigmentmateriale. Sporgrundstoffer angives i analyser som ppm (parts per million), dvs ppm Zr, Nb, Sn osv. Der er i dag analysemetoder til rådighed som på kort tid kan levere et meget stort antal kemiske bjergartsanalyser af meget høj kvalitet. Behandlingen af kemiske bjergartsanalyser er en vigtig bestanddel af petrologiske undersøgelser. 2.2 Bearbejdelsen af data vedr. hovedgrundstoffer Det er indledningsvis vigtigt at slå fast endnu en gang, at en bjergarts hovedgrundstofsammensætning kun undtagelsesvis er et direkte udtryk for den kemiske sammensætning af den smelte, som har dannet bjergarten. Glasrige og finkornede vulkanske bjergarter og visse dyke-bjergarter kommer nærmest, når ses bort fra det uundgåelige tab af flygtige bestanddele under smeltens størkning. Plutoniske bjergarter vil ofte have en kemisk sammensætning, der adskiller sig markant fra smeltesammensætningen, dette er særlig udpræget, hvor der er tale om kumulater. Sammensætningen af de smelter, som har været ophav til plutoniske bjergarter, kan i gunstige tilfælde skønnes ud fra de finkornede kontaktzoner (chill zoner) som ofte findes i kontakten til sidestenen. I mange tilfælde vil disse kontaktdannelser dog være kemisk kontamineret af sidestenen. Når man studerer magmabjergarterne i et område, er det vigtigt at slå fast, om de er beslægtede, co-magmatiske eller ej. Det viser sig hurtigt at forsøg på at vise dette ved at sammenligne tabellernes kemiske bjergartsanalyser ikke er frugtbare. Det er derfor nødvendigt at bearbejde de rå analyser. I det følgende vil nogle af de metoder, der anvendes i den petrologiske tolkning af data vedr. hovedgrundstofferne, blive gennemgået: - De kemiske analyser omregnes til et teoretisk mineralselskab, den såkaldte NORM, Dette er emnet for en senere øvelse og vil derfor ikke blive yderligere behandlet her. - TAS-diagrammet, dvs. Total Alkali-Silica diagrammet, er et meget enkelt diagram, hvor den kemiske analyses vægt % SiO 2 afsættes som abscisse og summen af vægt% af Na 2 O og K 2 O som ordinat. Diagrammet kan dels anvendes til klassifikation af vulkanske bjergarter, dels til vurdering af et områdes magmaudvikling. - Variations- eller Harker-diagrammer er opkaldt efter den engelske petrolog Alfred Harker. Her plottes også vægtprocenter af oxider i et retvinklet diagram med SiO 2 som abscisse fordi indholdet af silica ofte viser en stor spredning i en bjergartsserie, f.eks. fra 50% i basalt til mere end 70% i rhyolit. De øvrige hovedgrundstoffer plottes da ét efter ét som ordinat i hvert sit diagram, se fig. 3. Er de undersøgte bjergarter comagmatiske, vil punkterne i diagrammerne falde på jævne kurver eller linjer som for 7
FRAKTIONERET KRYSTALLISATION nogle hovedgrundstoffers vedkommende falder med stigende indhold af SiO 2, mens de for andre stiger. For basaltiske bjergarter varierer SiO 2 ofte kun lidt. Derfor er variationsdiagrammer med MgO som X-akse for disse bjergarter tit mere signifikante fordi ferromagnesiske mineraler næsten i alle tilfælde er vigtige blandt de fraktionerende faser. Fig. 3 Harker variationsdiagrammer for en suite cogenetiske vulkanske bjerge relateret ved fraktioneret krystallation af ol, cpx, plg, mag og apa. M er startmagma. Pil viser fraktioneringsretning. Når en ny fase kommer på liquidus, ophører olv og cpx ikke med at krystallisere. - AFM-diagrammer er trekantsdiagrammer med hjørnerne A (Na 2 O + K 2 O), F (det totale jernindhold omregnet til FeO) og M (MgO), hvor A + F + M = 100. Dette diagram viser magmaers generelle alkaliberigelse med fraktioneringsgrad. I tillæg viser diagrammet i hvilken udstrækning smelter beriges i Fe ved fraktioneret krystallisation. Dette er afhængigt af magmaets oxidationsgrad, og ud fra et AFMdiagram indikeres, hvor i udviklingsforløbet Fe-Ti-oxid blev en liquidusfase. - Størkningsindex, SI, viser forholdet MgO/ (MgO + FeO + Fe 2 O 3 + Na 2 O + K 2 O). Dette diagram er foreslået af den japanske petrolog Kuno og bygger på, at de mafiske mineraler er Mg-rige ved høje temperaturer, mens mineraler og bjergarter dannet ved lavere temperaturer er rigere på de andre nævnte komponenter. SI kan derfor anvendes som abscisse i variationsdiagrammer. Basalter har høje SI, rhyoliter lave. - Differentiationsindex, DI, er foreslået af de amerikanske petrologer Thornton og Tuttle. Det bygger på, at de mest udviklede bjergarter i en co-magmatisk serie er mest rige på alkalifeldspat og hhv. kvarts eller feldspathoider. Det er mineraler, som er repræsenteret i det eksperimentelle system, som man kalder residuasystemet, af netop denne grund. DI angives som summen af de normative indhold af q + or + ab + ne + 8
ANVENDELSE AF HOVEDGRUNDSTOFFER ks + lc. DI viser ofte en så stor spredning i en magmaserie, at man kan anvende det som abscisse i variationsdiagrammer. De nævnte eksempler på diagrammer har alle til formål at præsentere bjergartsanalyser på en visuelt let tilgængelig måde idet jævne kurver viser, at bjergarter kan være comagmatiske, men det er helt klart ikke noget bevis på, at de er det. Variationsdiagrammer ordner analyserne efter SiO 2, MgO, DI osv. hvilket ikke nødvendigvis er et udtryk for den orden bjergarterne er dannet i. Dette må haves for øje, når man arbejder med bjergartsanalyser. For det enkelte magma vil der være tale om en kontinuert udvikling, men i en provins finder man oftest bjergarter dannet ud fra forskellige magmaer, der hver især har fraktioneret. Effekten af fraktioneret krystallisation kan, som nævnt ovenfor, illustreres ved hjælp af variationsdiagrammer. Variationsdiagrammer anvendes oftest som hjælpemiddel ved tolkning af den geokemiske variation blandt en samling magmabjergarter. Her vil vi se på en smeltes udvikling under fraktioneret krystallisation ved hjælp af et hypotetisk eksempel. I tabel 4 gives sammensætningen af en vulkansk bjergart, Basalt M, der antages at repræsentere sammensætningen af den smelte, hvorfra den dannedes. Hvis en af mineralfaserne, olivin, clinopyroxen eller plagioklas (O, C og P i tabel 4) fraktioneres, vil smelten ændre sammensætning. Afbildes TiO 2 mod MgO (Fig. 4), vil den magmatiske udvikling være givet ved tre mulige vektorer - en for fraktioneringen af hvert af de tre mineraler. Krystallisation og fraktionering af to eller alle tre faser vil være ensbetydende med dannelsen af et samlet fraktionat beliggende i det areal som udspændes af faserne (ekstraktionspolyedret). Der er tale om en linje ved fraktionering af to faser og om en trekant ved fraktionering af tre faser. I fig. 5 ses ekstraktion (fraktionering) af sammensætningen G (som er en olivin-gabbro bestående af ca. 60% plagioklas, ca. 30% clinopyroxen og ca. 10% olivin) fra magmaet M. Mængden af krystallisat i forhold til mængden af resterende magma kan beregnes ved hjælp af vægtstangsreglen. I fig. 5 vil der gælde: ekstrakt = væske ML MG Tilsvarende gælder: resterende magma oprindelige magma = MG LG På vektoren på fig. 5 er angivet effekten af 10 og 25%s fraktionering. 9
FRAKTIONERET KRYSTALLISATION Tabel 4 Hovedelement-sammensætningen af en basalt og tre mineraler Basalt M Olivin O Clinopyroxen C Plagioklas P SiO 2 vt.% 49,20 39,31 50,92 53,44 TiO 2 1,84,06 1,18,02 Al 2 O 3 15,74 1,68 2,90 29,58 Fe 2 O 3 3,79 ia,47,13 FeO 7,13 19,84 11,11,14 MnO,20,17,33 ia MgO 6,73 34,74 15,63,06 CaO 9,47,87 17,28 11,83 Na 2 O 2,91 ia,12 4,51 K 2 O 1,10 ia,12,26 Partielle analyser. ia = ikke analyseret Fig. 3.4 Udviklingsvektorer for magma, M, ved fraktionering af hhv. olivin O, clinopyroxen C og plagioklas P. Analyser i tabel 4. 10
ANVENDELSE AF HOVEDGRUNDSTOFFER Fig. 3.5 Som fig. 4, men fraktionering af et krystallat, G, af olivin-gabbroisk sammensætning. På udviklingslinjen fra M bort fra G er angivet effekten på smelte M af hhv. 10 og 25%s fraktionering af G. Opgave 2 Formål: At give en introduktion til begrebet magmatisk udvikling. Baggrund: Ved krystallisation i en smelte medfører fraktioneringen af en eller flere mineralfaser en ændring i restsmeltens sammensætning, fordi krystallisatets sammensætning ikke er lig smeltens. Når en smelte, f.eks. dannet i kappen, bevæger sig op i den koldere skorpe, vil afkølingen af magmaet få den ene mineralfase efter den anden på liquidus. Typisk isoleres krystallerne fra magmaet - de fraktioneres bort. Dette medfører, at magmaet ændrer sammensætning - magmaet udvikles/differentierer. Eksemplet: Vi har en række petrografiske oplysninger om og kemiske analyser af lavabjergarter (tabel 5). Samtlige bjergarter er porfyriske. I hver bjergart antages strøkornene at vise, hvilke faser, der krystalliserede da magmaet blev tappet fra et magmakammer, og grundmassen antages at repræsentere smelten. Den kemiske analyse af hele bjergarten antages at repræsentere smeltens sammensætning. En analyse af vulkanske bjergarter kan oftest med god tilnærmelse antages at være en analyse af det magma, som erupteredes. Vor antagelse er så, at strøkornene plus smelte repræsenterer smelten på et tidligere tidspunkt. Endelig antages det, at samtlige bjergarter repræsenterer forskellige udviklingstrin af samme magma, d.v.s. at bjergarterne er co-magmatiske. 11
FRAKTIONERET KRYSTALLISATION Ovenfor beregnedes sammensætningen af olivin i ligevægt med bjergart A (Opgave 1). I denne øvelse har vi også brug for at kende sammensætningen af plagioklasstrøkorn. Beregning af endnu et minerals sammensætning Find sammensætningen af plagioklas i ligevægt med smelte D udtrykt i An-tal. Beregn derefter den kemiske sammensætning af mineralet. Vær opmærksom på, at ved omregning mellem vægt% og mol% for A x O y skal molvægten af AO y/x anvendes - altså molvægten pr. kation, f.eks. AlO 1.5 i stedet for Al 2 O 3, og NaO 0.5 i stedet for Na 2 O. Benyt fig. 3.6 ved beregningen af plagioklas-sammensætningen. Opgaven Bestem fraktioneringshistorien som forbinder bjergarterne A til H. Benyt de givne oplysninger og beregnede mineralsammensætninger. Løs opgaven således med de nævnte underspørgsmål: A. Afbild i et orthogonalt koordinatsystem med abscissen (x-akse) MgO (vt.%) og ordinat (y- akse) CaO (vt.%) bjergarterne fra tabel 5. Hjælp: Gør figuren stor (x-aksen hele den lange led af et A4 papir), og lad akserne omfatte intervallerne MgO = 0-55, CaO = 0-20. Benyt kvadreret papir eller et regneark på en pc'er - f.eks. QuattroPro eller Excel. B. Afsæt sammensætningen af olivin og plagioklas i din figur. Indtegn en vektor der viser i hvilken retning magma A udvikles, hvis olivin perfekt bortfraktioneres. Anslå ud fra en geometrisk betragtning, hvor meget olivin A, der skal fraktioneres fra magma A for at opnå en sammensætning cirka som magma D. Indtegn på figuren, hvordan du forventer fraktioneringsvejen fra A til D reelt er foregået. Det oplyses, at olivin i magma D har MgO = 44,9% (Fa 16 ). C. Kan udviklingen fra D til H forklares ved fraktionering af plagioklas plus olivin? Hvor meget plg og ol fraktioneres? Konstruer geometrisk fraktionatets sammensætning i diagrammet. D. Hvilke bjergarter dannes ved akkumulation af de fraktionerende mineraler i magmakammeret under denne krystalfraktionering? Giv mineralogisk sammensætning og bjergartsnavn. E. Beskriv de 3 udleverede bjergarter i håndstykke, heraf to med tyndslib (HAW10/HAW12, 85464 og 39F/40660) og giv på den baggrund en model for deres dannelse-krystallisationshistorie; magmaet samt den geologiske dannelse. 12
ANVENDELSE AF HOVEDGRUNDSTOFFER Tabel 5 Koncentrationer i vægtprocent af hovedgrundstoffers oxider i nogle vulkanske bjergarter. A B C D E F G H SiO 2 46,83 47,92 45,51 49,43 49,54 48,14 49,37 47,54 TiO 2 1,60 1,52 2,34 1,13 1,62 2,89 2,26 4,21 Al 2 O 3 11,46 13,09 14,49 15,12 14,77 14,43 13,82 12,98 Fe 2 O 3 1,21 1,19 1,22 1,21 1,24 1,57 1,44 1,59 FeO 11,46 9,60 9,91 9,77 10,03 12,71 11,66 12,89 MnO 0,18 0,18 0,20 0,20 0,19 0,21 0,22 0,22 MgO 16,04 12,64 10,42 7,57 6,98 6,45 5,95 5,62 CaO 9,06 10,33 11,48 12,49 12,08 11,47 10,68 10,05 Na 2 O 2,04 1,91 2,95 2,05 1,81 2,36 2,66 2,81 K 2 O 0,18 0,17 0,44 0,16 0,17 0,34 0,17 1,17 P 2 O 5 0,19 0,14 0,67 0,11 0,16 0,20 0,23 0,52 A, B & C er olivinporfyriske, D, E, F, G & H er olivin og plagioklasporfyriske. Fig. 3.6 Systemet albit-anorthit ved 1 atm (efter Bowen, 1913; Osborne, 1942; Greig & Barth, 1938). Bemærk: Da molvægten af Ab er 262 g og af An 278 g, er [Na/(Na+Ca)] mol ~ [Ab/(Ab+An)] vægt. 13