ØVELSE 6 KRYSTALLISATION I MAGMAKAMRE. Blok 2: Magmatisk petrologi

Relaterede dokumenter
Magmatisk differentiation I

1. Hvor kommer magma fra? Den vigtigste magma type - BASALT kommer fra den øvre del af Jordens kappe. Partiel opsmeltning af KAPPE- PERIDOTIT

ØVELSE 3, 2. del Klassifikation af magmatiske bjergarter Blok 3 / Geologi 3.1 Magmatisk petrologi Paul Martin Holm

Grundlæggende mineralogi og endogen petrologi. Magmatisk petrologi. - læren om dannelsen af bjergarter fra magma

Magmatisk petrologi / Geologi 3.1/ Magmatisk petrologi. - læren om dannelsen af bjergarter fra magma

Vores Dynamiske Jord Tod Waight 1

ØVELSE 4+5 FRAKTIONERET KRYSTALLISATION. Geologi 3.1 / Blok 3: Magmatisk petrologi

ØVELSE 8+9 DATERING OG ISOTOPER SOM SPORSTOFFER. Blok 3 / Geologi 3.1 Magmatisk petrologi

En feltbeskrivelse af Galgebakkestenen

INTRODUKTION TIL PETROGRAFISK BESKRIVELSE

SEDIMENTÆRE BJERGARTER. Bjergart Vandig opløsning Biologisk materiale. Forvitring Transport Aflejring Lithificering. <150 C Overfladebetingelser

Forelæsning 3 Hovedgrundstoffer: fordeling, klassifikation og massebevarelse

ØVELSE 5 ANVENDELSE AF SPORGRUNDSTOFFER. Blok 2: Magmatisk petrologi

ØVELSE MAGMATISK PETROLOGI

Den lagdelte Fongen Hyllingen Intrusion, Norge

ØVELSE 6. CIPW-normen og dannelsen af basaltiske smelter. Geologi 3.1 / Blok 3: Magmatisk petrologi

PROJEKT NATURSTEN REGIONAL FORUNDERSØGELSE AF POTENTIELLE NATURSTENSFOREKOMSTER I NUUP KOMMUNEA. Hans Kristian Olsen

Geologi opgave 7 (eksamensopgaven)

Bent Vangsøe Natursten A/S Fynsvej Middelfart. Att.: Jesper Vangsøe. 5. februar 2010 CCC/hks _346752_Vangsøe_011

Forberedelsesmateriale til vulkanforløb

Magma Geopark-projektet

Forberedelsesmateriale til vulkanforløb

Geologien af Ilímaussaq-komplekset Med fokus på Kvanefjeldet

EN INSTRUSIV PRÆ-SYNKINEMATISK GRANIT

NORDISK FORUM FOR BYGNINGSKALK. Hvad er hydraulisk kalk? En kort introduktion til kemien og de tekniske egenskaber hos hydraulisk kalk

FORVITRET GRANIT UNDER NEKSØ SANDSTENEN

Geologi 2009 Bogen Geografi C s Hvad hedder teorien om universets dannelse og hvornår menes det at have fundet sted?

1. Hvorfor kan de geologiske processer ikke eftervises i laboratorium forsøg?

Eifel, Tyskland. Turguide til vulkanprovinsen. Dansk Geologisk Forening & Steno

Geologimodeller beskrivelse

Naturkatastrofer. CFU Aalborg 15/ Ove Pedersen

FAKTA Alder: Oprindelsessted: Bjergart: Genkendelse: Stenen er dannet: Oplev den i naturen:

TI-B 52 (85) Prøvningsmetode Petrografisk undersøgelse af sand

Hvordan er de forbundet?

S M Å L A N D. Geologisk set tilhører det meste af Småland det Transskandinaviske Magmatiske Bælte (TMB),der overvejende består af:

Et lident skrift til forståelse og oplysning om jernets molekylære LOGIK og skjønhed. Mads Jylov

GRANITKOMPLEKSET VED FARSUND, SYDNORGE

Reaktionsmekanisme: 3Br 2 + 3H 2 O. 5Br - + BrO H + Usandsynligt at alle 12 reaktantpartikler støder sammen samtidig. ca.

KOMMERCIELT INTERESSANTE LØDIGHEDER FOR SJÆLDNE JORDSARTSELEMENTER (REE) I TO SEPARATE PROJEKTER

Tenerife meget geologi meget ferie

SEDIMENTÆRE BJERGARTER. Bjergarter på jordens overflade udsættes for nedbrydning - EROSION. Erosionsprodukter (m.m.) akkumuleres til SEDIMENTER

Bilag 6.B Petrografisk analyse af 2 borekerner fra brodæk

Hvorfor smelter jorden?

A1 Fordelingskoefficienten, affinitet og massebevarelse

D1 1 Partikelformede bjergarter

Naturvidenskabeligt grundforløb 12/13

TEMANUMMER Geologi i det sydlige Vestgrønland

Dansk Fysikolympiade 2007 Landsprøve. Prøven afholdes en af dagene tirsdag den 9. fredag den 12. januar. Prøvetid: 3 timer

Metoder og resultater af 5 års prospektering i den sydvestnorske molybdænprovins

Valg af slibemiddel Til slibeskiver, der anvendes til slibning af værktøjer til træbearbejdning, kan slibemidlet være:

DGF s sekretariat. DGF S hjemmeside: Geologisk Tidsskrift udgives én gang årligt i trykt form af Dansk Geologisk Forening, DGF.

Bypetrografisk projekt

Eksperimentelle øvelser, øvelse nummer 3 : Røntgenstråling målt med Ge-detektor

ØVELSE Subduktionszoner: øbuer og kontinentrande, Samt generelt om residuale smelter. Blok 2: Magmatisk petrologi

- 8. Kvartsit - 9. Flint Kalksten Hornfels Sandsten. Faktakortene kan anvendes som:

Jordens indre. Spg. 1: Hvad består jordens indre af?

Hvad skal bjergarterne hedde? II. Vulkanske bjergarter, pyroclaster m.v. DGF

Jernudvindingsovnen fra Flødebøtte (HAM 5331)

3D Sårbarhedszonering

Sedimentære bjergarter. Dannelse. Dannelsesbestingelser

Historisk geologi 2. Kvarter Prækambrium

Maniitsoq-strukturen i Vestgrønland: De dybt nederoderede rester af Jordens ældste kendte meteoritkrater

Pyroklaster (Pyros = ild, Klast = itubrækket) er fragmenter der slynges ud fra en vulkan ved et eksplosivt vulkanudbrud.

Styrkeforholdet for rene kalkmørtler hvad kan tyndslibet sige?

PJ Geologisk datering. En tekst til brug i undervisning i Geovidenskab A. Philip Jakobsen, 2014

Geologi. Med skoletjenesten på NaturBornholm. Skoletjenesten

Bestemmelse af plasticitetsindeks ud fra glødetab på uorganisk materiale

GEOLOGI OG GEOGRAFI NR. 4. Vulkaner

Spontan biologisk mønsterdannelse på basis af reaktions-diffusions mekanismer: Turing strukturer

Tørring. Materialelære. Friluftstørring og lagring. stabling:

Forelæsning 8. Stabile isotoper. Iltisotoper anvendt i paleoklimastudier, magmadannelse, termometri, vand-bjergart reaktion.

Undersøgelse af puds og mørtel ved tyndslibsanalyse

Basis for yderligere guldefterforskning på Storø i Grønland

GEOFYSISK KORTLÆGNING AF GRØNLAND FRA LUFTEN

Dataopsamling. Apolloprojekt (USA) Lunaprojekt (USSR) 382kg sten. (Apollo minus 13.) ca. 100g overfladestøv. (Luna 16, 20,

2. Betonsand Sand som skal anvendes til beton i Danmark skal opfylde følgende normer og standarder:

Tegning/Todimensionale billeder

GRØNLANDS GEOLOGI tag med på opdagelse

Budgettet Drivhusgasbudgettet og 2 graders målet NOAHs Forlag

Undervisningsplan for STRATIGRAFI 2. kvarter, efterår 2013

Hvad siger statistikken?

Noter om vand: Adhæsion og kohæsion. Vandmolekylet er polær

Geokemisk differentiation af Jorden oversigt

NATURFAG Naturgeografi Folkeskolens afsluttende prøver Terminsprøve 2009/10

Olivinstensforekomsten ved Siorarsuit i Vestgrønland.

Flokit. En ny Zeolith fra Island. Karen Callisen. Meddelelser fra Dansk geologisk Forening. Bd. 5. Nr

Kvartalsrapport for 3. kvartal

Gymnasieøvelse i Skanning Tunnel Mikroskopi (STM)

Løsninger til udvalgte opgaver i opgavehæftet

Jordens indre. 2. Beskrivelse findes i opg. 1

3. Om skalamønstrene og den indfoldede orden

Hypotese Start med at opstille et underbygget gæt på hvor mange ml olie, der kommer ud af kridt-prøven I får udleveret.

TUNGE SKILLEVÆGGE PÅ FLERE LAG TRYKFAST ISOLERING. Input Betondæk Her angives tykkelsen på dækket samt den aktuelle karakteristiske trykstyrke.

Rejse til Jordens indre

BIOFACIESUNDERSØGELSER VED KARLBY KLINT

Undervisningsbeskrivelse

Environment and Energy

Julehjerter med motiver

Integralregning Infinitesimalregning

TEMANUMMER Guldfund og pladetektonik

Transkript:

ØVELSE 6 KRYSTALLISATION I MAGMAKAMRE Blok 2: Magmatisk petrologi Paul Martin Holm 2004

Indholdsfortegnelse: Om gabbroiske intrusioner 1. Krystallisation af basaltiske smelter i magmakamre: introduktion og model 2. Nomenklatur for gabbroiske bjergarter 3. Tekstur i gabbro. 4. Mineralogi af gabbroer 4.1 Omdannelse af gabbro 5. Økonomisk geologi 1 Krystallisation af basaltiske smelter i magmakamre Basaltisk magma, der under opstigningen fra dannelsesområdet i kappen ikke erupteres, vil relativt langsomt krystallisere under dannelsen af en pluton. Magmaet vil som regel intrudere i lithosfæren og ansamles i et magmakammer. Årsagen til den manglende formåen til opstigning til jordens overflade er hyppigst at magmaet har en større massefylde end den overliggende bjergartsmasse. Medens relationen mellem basalt og magma er simpel, er forholdene omkring tolkningen af en plutonisk bjergarts oprindelse ofte særdeles komplicerede. Til gengæld vil man i en pluton ofte finde en sekvens af bjergarter, der giver information om et væsentligt interval af magmaets udvikling og krystallisation. Er der blot tale om, at et intruderet magma på cmstørrelsesskala krystalliserer som et lukket system, vil resultatet være en plutonisk ækvivalent til en basalt - altså en mellem- til grovkornet bjergart bestående af plagioklas-clinopyroxen- (olivin-etc.). Langt hyppigere er der på denne skala tale om et åbent system, hvor de krystalliserende faser akkumuleres og udveksler stof med områder af magmaet i relativ stor afstand i forhold til f.eks. et håndstykke af en bjergart. Dette kan ske i kraft af magmaets bevægelse og relativ hurtig diffusion af ioner, og har vidtrækkende implikationer for sammensætningen af den resulterende bjergart. Basalter er oftest porfyriske, hvilket afspejler krystallisationsforholdene i magmakammeret på eruptionstidspunktet. En systematisering af sådanne petrografiske observationer og studiet af krystallisation af magma under laboratorieeksperimenter (jvf. kapitler i Hess og øvelsesnoter vedr. eksperimentel petrologi og fasediagrammer) har givet indsigt i de forandringer et magma gennemgår ved ændringer i tryk, temperatur eller sammensætning. En typisk krystallisationshistorie for et basaltisk magma er: 1. olivin, 2. olivin+clinopyroxen, 3. olivin+clinopyroxen+plagioklas. Herefter vil olivin formentlig ophøre med at krystallisere. På dette tidspunkt er oftest mere end 50% af magmaet størknet. Under opstigning fra kappedybder til skorpeniveauer vil basaltisk magma altid indledningsvis krystallisere olivin. Er magmaet stationært i et magmakammer i skorpen, vil de dannede olivinkrystaller kun forblive i suspension, hvor de er dannet, sålænge de har en så ringe udstrækning, at magmaets overfladespænding kan modstå gravitationen. Derefter vil olivin med relativ høj densitet synke mod magmakammerets bund, hvor et kumulat af olivin og senere krystalliseret C:\Dokumenter\HOLM\Blok2_magma\OV_06.doc 2

interkumulusmateriale vil danne en olivindomineret bjergart - f.eks. dunit. Det resterende magma vil herefter ikke repræsentere den basaltiske smelte, men have en udviklet sammensætning, der reflekterer bortfraktioneringen af olivin. Et magma, der undergår krystallisation, forandrer også fysiske egenskaber. Bl.a. bliver det mere og mere viskøst, hvilket bevirker, at gravitativ fraktionering af krystaller (strøkorn) ikke anses for en væsentlig proces i udviklede magmaer. Desuden har mange mineraler en massefylde nær magmaets, hvilket yderligere gør det usandsynligt, at den nødvendige energi vil være til stede for at sætte mineralerne i bevægelse i forhold til magmaet. I sådanne magmaer dominerer en anden fraktioneringsproces. Krystallisationen i magmaet sker in situ langs en front defineret ved en temperatur og/eller en sammensætning (evt. et tryk). Langs denne langsomt fremadskridende front (f.eks. parallelt med bunden eller siderne i et magmakammer) krystalliserer magmaet. De krystalliserende fasers art er i overensstemmelse med det på eksperimentelt grundlag forudsagte og petrografisk observerede i basalter. Imidlertid kan mineralers forskellige nukleationshastighed medføre, at på et givet tidspunkt domineres krystalvæksten langs krystalliationsfronten af et eller flere af de teoretisk mulige krystalliserende mineraler. Er clinopyroxen og plagioklas generelt på liquidus langs krystallisationsfronten i et givet magma, vil clinopyroxen initielt have den stærkeste vækst med dannelsen af et pyroxen-domineret lag til følge. Dannelsen af dette lag vil medføre en forarmelse i det omkringliggende magma i netop de komponenter, der indgår i clinopyroxen, og mineralet vil ophøre med at krystallisere indtil de nødvendige ioner får tid til at diffundere til fra fjernere dele af magmaet. I mellemtiden vil plagioklaskomponen-terne være blevet koncentreret i grænselaget og tendensen til krystallisation af denne fase vil forstærkes: et plagioklas-rigt lag dannes. Dette illustreres i Fig. 1. At denne type af krystallisation sker, synes at forudsætte, at der finder en bevægelse sted i magmaet. Denne bevægelse eller omrøring/konvektion blander magmaets dele, bringer forskellige dele af magmaet i kontakt med krystallisationsfronten og transporterer krystallisationsvarmen bort. Konvektion finder hovedsagelig sted i relativt store magmakamre med basaltisk magma. Mindre gabbrointrusioner såvel som granitiske batholither har oftest en homogen tekstur, og bjergarterne er dannet ved krystallisation i et tilnærmelsesvis lukket system. Således er størrelse (og form) af magmakammeret, afkølingshastigheden, såvel som magmaets fysiske egenskaber og kemiske sammensætning vigtige parametre ved dannelsen af plutoniske bjergarter. Efter dette princip kan det indses, at de plutoniske bjergarter, der dannes ud fra basaltisk smelte, udgør et bredt spektrum. Der dannes alt fra den plutoniske ækvivalent til basalt til forskellige, næsten monomineralske bjergarter. Disse bjergarter er de gabbroiske bjergarter, som omfatter en række typer, der gennemgås nedenfor. Fælles for de dannede bjergarter er, at spændvidden af mineralerne er bestemt af den basaltiske magma-sammensætning og derfor er ret begrænset i det almindelige tilfælde. Typiske mineraler er clinopyroxen, plagioklas, olivin, Fe-Ti-oxid og orthopyroxen samt mindre hyppigt: amfibol og mørk glimmer (phlogopitbiotit). I tilfælde af et tilnærmelsesvis lukket system under krystallisationen, vil også de sent udfældede komponenter i magmaet (K og P) danne krystaller såsom alkalifeldspat og (og evt. kvarts eller nefelin) og apatit; ligesom accessoriske mineraler af sporgrundstoffer dannes, f.eks. zirkon. Lagdelte bjergarter er relativt almindelige blandt større basaltiske intrusiver, ligesom teksturer, som bevidner magmaets bevægelse nær krystallisationsfronten, ikke sjældent kan iagttages - f.eks. krydslejring. Ved øvelsen gennemgås et eksempel på en stor gabbrointrusion. Nedenfor gennemgås nomenklatur, tekstur, mineralogi og omdannelse af gabbroiske bjergarter. C:\Dokumenter\HOLM\Blok2_magma\OV_06.doc 3

Fig. 1 En model for dannelsen af rytmisk lagdeling i magmatiske intrusioner (efter Maaløe, 1978). På figuren ses en del af et binært eutektisk system A-B. Kurverne L a og L b angiver liquidus for hhv. fase A og B. Kurverne N a og N b angiver betingelserne for nukleation af hhv. A og B. Nukleationshastigheden er stor, når smelten er noget underafkølet. I denne model finder nukleationen sted ved en veldefineret underafkøling. Afkøles en smeltesammensætning M i kraft af varmeafgivelse til omgivelserne (model for et magma i et magmakammer) vil den passere L a uden nukleation finder sted. Først ved temperaturen, hvor N b skæres, vil nukleation (af B) begynde. Er varmeafgivelsen langsom vil krystallisationen medføre at temperaturen er omtrent konstant. Krystallisationen vil også medføre, at smelten forarmes i komponent B. Restsmeltens sammensætning vil derfor bevæge sig omtrent vandret mod A, som angivet ved "1". Når N b passeres mod venstre vil nukleationen af B ophøre, men væksten fortsætte fordi vi er ved en temperatur lavere end L b (og det erindres at væksthastigheden af krystaller er større ved mindre underafkøling). Når N a passeres vil A begynde at nukleere. Restsmelten bevæger sig nu vandret mod højre (i retning B), A ophører med at nukleere, B starter igen, og smelten vil igen bevæge sig mod A. Således kan krystallisationen oscillere medens temperaturen langsomt falder. Dette forløb vil give anledning til en modal lagdeling i kumulatet på magmakammerets bund eller sider. Situation "2" er identisk med "1", medens begge faser vil vedblive med at nukleere i tilfældet "3". Denne model kan have relevans når et magma befinder sig nær en kotektisk kurve eller eutektikum. 2 Nomenklatur for gabbrotyper På basis af de relative mængder af mineralerne (den modale sammensætning) plagioklas, pyroxen, olivin og hornblende kan gabbro inddeles i en række typer. To sådanne klassifikationer er vist i Fig. 3 og er baseret på den modale sammensætning af (1) plagioklaspyroxen-olivin, og (2) plagioklas-pyroxen-hornblende. C:\Dokumenter\HOLM\Blok2_magma\OV_06.doc 4

Fig. 2 En projektion af systemet Cpx-Ol-Qz-Plg fra plg på det viste ternære system. Der er vist udviklingen i et magmakammer. R er et residualmagma udviklet tidligere i magmakammeret, der blandes med nyt indstrømmende primitivt magma P under dannelsen af hybrid H. P lægger sig i bunden af magmakammeret (højest massefylde) og fraktionerer olivin. Densiteten falder indtil P' har samme densitet som H 1, hvorefter grænselaget mellem de to forsvinder og de blandes. Den ny blanding ses at udvikle sig videre under fraktionering af olivin indtil udvikler sig til en cotektisk sammensætning, der krystalliserer olivin og clinopyroxen. (Denne sammensætning vil udvikle sig enten mod reaktionspunktlinien (linie fordi vi har et kvaternært system) for olivin i det invariante punkt opx, cpx, ol, smelte eller mod mod den cotektiske linie (plg, cpx, ol, smelte)). En forenklet inddeling og nomenklatur er følgende: GABBRO OLIVIN GABBRO KVARTS GABBRO ALKALI GABBRO En mellem- til grovkornet bjergart bestående af basisk plagioklas (labradorit eller bytownit) og clinopyroxen (augit). Gabbro indeholdende > 5% olivin. Gabbro indeholdende > 5% kvarts (ofte i form af mikrografisk sammenvoksning med alkalifeldspat) Gabbro indeholdende nefelin. Ofte haves også en mindre mængde alkalifeldspar, biotit og en Ti-rig clinopyroxen. Orthopyroxen er fraværende. ANORTHOSIT Gabbro indeholdende en basisk plagioklas og < 10% mafiske mineraler. TROCTOLIT NORIT Gabbro hovedsagelig bestående af plagioklas og olivin. Gabbro hovedsagelig bestående af plagioklas og orthopyroxen. C:\Dokumenter\HOLM\Blok2_magma\OV_06.doc 5

Gabbro viser endvidere en gradvis overgang gennem leukogabbro til anorthosit med faldende indhold af mafiske mineraler, og en gradvis overgang til ultramafiske bjergarter med et voksende indhold af de mafiske mineraler. Bjergarter med akkumulerede mineraler navngives særskilt. Vedrørende fastlæggelse af et mineral som kumulus-/ikke-kumulus-fase henvises til Kap. 11.4. I forbindelse med studiet af bjergartskomplekser navngives kumulater efter deres kumulusmineraler, se f.eks. tekst til Fig. 3. Fig. 3 Inddeling af gabbro-bjergarter. Plagioklas+orthopyroxen+clinopyroxen+olivin+hornblende (+biotit+granat+spinel) > 95%; opakke mineraler < 5%. A Gabbro-bjergarter med plagioklas, pyroxen og olivin. B Underinddeling af gabbro-bjergarter i gabbro, gabbro-norit og norit. C Gabbro-bjergarter som indeholder hornblende. 3 Tekstur af gabbrotyper I større gabbro-intrusioner dannes ofte en række specielle bjergartsteksturer, der er opstået ved akkumulation af tidligt krystalliserede mineraler. De resulterende bjergarter kaldes kumulater. Kumulatbjergarter dannes af de akkumulerede mineraler og den imellem mineralerne værende smelte. Denne smelte kan størkne og derved medføre, enten en vækst af de akkumulerede mineraler, eller en dannelse af andre mineraler. Lamination er en orienteret struktur i kumulat-bjergarter, ofte dannet ved parallelitet af pladeformede feldspater, men kan også skyldes (andre) orienterede prismatiske mineralkorn. Lagdeling i gabbroer Lagdeling, hvorved skal forstås enhver form for opdeling af bjergarten i lag ved magmatiske processer, et et almindeligt træk ved gabbro-komplekser. De enkelte lag (bånd) kan udvise C:\Dokumenter\HOLM\Blok2_magma\OV_06.doc 6

stor regelmæssighed og variere i mægtighed fra nogle få mm og op til flere m. Nogle bånd kan udvise en gradering i mineralkorn, der ligner korngraderingen i et sediment. Der skelnes mellem forskellige typer af lagdeling: RYTMISK LAGDELING KRYPTISK LAGDELING Fås ved variationer i de relative mængder af kumulus-mineraler i tilstødende lag, og gentaget på en rytmisk måde. Rytmisk lagdeling er klassisk blevet tolket som en gravitativ lagdeling, hvor variationen i den relative mineralogi skyldes forskelle i mineralernes nedsynkningshastigheder. Fås ved variationer i den kemiske sammensætning af blandingsseriemineraler. som funktion af højden i en lagdelt intrusion. Mineralogien og den relative mineralogi ændres ikke synligt. Kryptisk lagdeling (typisk i plagioklas, olivin, pyroxener) reflekterer magmaets udvikling (og dermed f.eks. forholdene Ca/Na og Fe/Mg) under fraktioneret krystallisation. Det enkelte lag kan være graderet. Der skelnes mellem: Kornstørrelsesgradering Modal gradering Kryptisk En gradering som i et sorteret sediment. Mineralfasernes modale andele varierer gennem lagene. Den kemiske sammensætning af et eller flere mineraler i laget varierer gradering gennem laget. Lagdelingen er defineret ved en markant ændring eller ophør af graderingen. Terminologi for kumulatbjergarter Scenen er en basisk smelte i et magmakammer med en temperatur langs krystallisationsfronten lidt lavere end liquidustemperaturen, således at et eller flere mineraler kan dannes og vokse i smelten. Følgende termer er vigtige og bør kendes og kunne anvendes ved beskrivelse af kumulatbjergarter: PRIMOKRYST KUMULUS- MINERAL OIKOKRYST Et tidligt dannet mineral i et magma. Fraktioneres disse og danner et netværk er de kumulusmineraler. Er de isolerede fra hinanden og findes blandt meget mindre mineralkorn er de strøkorn/phenokryster. Krystaller fraktioneret fra magmaet og som danner et netværk. Er oftest sub- til euhedrale. Poikilitisk postkumulus-mineral, som indeslutter, ofte talrige, kumulusmineraler. Disse (ofte mindre) kumulusmineraler betegnes chadocryster. C:\Dokumenter\HOLM\Blok2_magma\OV_06.doc 7

KUMULAT En magmabjergart karakteriseret ved et netværk af mineraler, der (ikke nødvendigvis allesammen) berører hinanden, og som er dannet og koncentreret primært ved fraktioneret krystallisation. INTERKUMULUS- Smelten mellem kumulus-mineralerne. Kan udgøre op til 50 volumen SMELTE %. INDESLUTTET Interkumulus-smelte, når den er blevet isoleret fra magmaet uden for SMELTE kumulatet (ved kumulusmineralernes vækst). PORE- MATERIALE ADKUMULUS- VÆKST POSTKUMULUS- MATERIALE Materialet udkrystalliseret fra den indesluttede smelte. Dette kan bestå af andre mineraler end kumulus-mineralerne eller af en tilvækst på kumulusmineralerne af afvigende sammensætning (dannet ved lavere temperatur), hvorved dannes zonerede korn. En proces hvorved kumulus-mineralet overvokses med materiale af samme sammensætning, som da det blev akkumuleret. Denne tilvækst finder sted medens mineralet stadig er i kemisk kontakt med smelten uden for kumulatet. Kan enten være kumulus-mineraler eller andre mineraler. Er det kumulus-mineraler er der tale om overvækst på det fraktionerede mineral. Andre, diskrete mineraler er ofte poikilitiske (evt. oikokryster). ORTHOKUMULAT Postkumulus-materialet udgør som regel 25-50 vol% og kumulus mineralerne har bevaret deres originale krystalform. MESOKUMULAT ADKUMULATER CRESKUMULAT HETERAD- KUMULAT Har mindre postkumulus-materiale (typisk 7-25 vol%). Kumulusmineralerne støder op til hinanden, delvis langs sammenvoksningsflader, der er dannet ved overvækst. Har kun mindre diskrete områder med postkumulus-materiale, som udgør i reglen 0-7 vol%. Sammenvoksningsflader dannet ved over vækst på kumulus-mineralerne er normen for adkumulater. Kumulat, hvor kumulus-mineralerne vokser vinkelret på lagdelingen. Kumulat bestående af chadakryster og oikokryster. Se oikokryster. Andre teksturer Udover kumulat-teksturer ses følgende teksturer hyppigt i gabbroer: DOLERITISK KORONA Poikilitisk tekstur, hvor lister af plagioklas er indesluttet i store korn af augit. Tekstur, hvor et korn af ét mineral er omgivet af en rand af ét eller flere andre mineraler. I gabbroer kan mange forskellige typer af koronateksturer ses, afhængig af gabbro-typen og gabbroens senere afkølingshistorie. En almindelig type er rande af hornblende omkring hypersthen eller clinopyroxen, af og til med en yderligere rand af biotit C:\Dokumenter\HOLM\Blok2_magma\OV_06.doc 8

ORBIKULAR omkring hornblenden. Disse koronateksturer skyldes reaktioner mellem de tidligere dannede mineraler og smelten. Tekstur karakteriseret ved mm-cm store ovale til runde legemer, normalt bestående af en kerne af plagioklas omgivet af alternerende ringe af pyroxen eller hornblende og plagioklas. C:\Dokumenter\HOLM\Blok2_magma\OV_06.doc 9

Fig. 4 Skematisk fremstilling af forskellige kumulat-teksturer omtalt i teksten. Forklaring til anvendte mineralraster og zonering i plagioklas (hvide korn) er angivet nedenfor. (A) Plagioklas-orthokumulat (D) Polymineralsk (olivin-plagioklas-) adkumulat (B) Plagioklas-mesokumulat (E) Olivin-heteradkumulat (C) Plagioklas-adkumulat (F) Olivin-creskumulat Mineral-raster: Ternet: pyroxen - Prikket: olivin - Sort: malm - Bølget: kvarts-alkali feldspat sammenvoksning -Hvide korn: plagioklas Plagioklas zonering: Grænsen for kumulus-plagioklas er vist ved det inderste rektangel afgrænset udadtil ved prikket linje. Udenom er vist adkumulus-vækstzonen, af samme sammensætning som kumuluskernen. Yderst er angivet (med stiplet linje som grænsen) lavere-temperaturtilvækst af anden sammensætning. C:\Dokumenter\HOLM\Blok2_magma\OV_06.doc 10

4 Mineralogi af gabbroer PLAGIOKLAS PYROXEN Plagioklas varierer i sammensætning fra An 50 til An 100, med et gennemsnit omkring An 6 3. Plagioklas er en almindelig kumulusfase. Den er ofte uzoneret og anhedral, men kan af og til være subhedral og pladeformet. Sammensætningen bør kunne bestemmes mikroskopisk! Clinopyroxen. Det mest karakteristiske mørke mineral i normale gabbroer er almindeligvis augit, i nogle tilfælde med afblandingslameller af orthopyroxen. Det er anhedralt til subhedralt, og tvillingedannelse er almindelig. I alkali-gabbro er clinopyroxenen salit, ligesom Ti-rig (violet farvet) clinopyroxen er almindelig. Orthopyroxen. Orthopyroxenen er normalt hypersthen, sjældnere enstatit. Ofte ses afblandingslameller af augit i hypersthen. Hypersthenen er normalt prismatisk med afblandingslamellerne langs (100) eller (001). Orthopyroxen er fraværende i alkaligabbro. OLIVIN APATIT OPAKKE FASER Olivin kan både være et accessorisk mineral og meget dominerende, afhængig af gabbro-type. Olivinen er ofte Mg-rig og subhedral. Olivin er normalt fraværende i kvarts-gabbro. Olivin adskiller sig fra pyroxenerne ved højere relief og dobbeltbrydning, ligesom kurvede brud i kornene er typiske. Apatit er et almindeligt accessorisk mineral i gabbroer. Opakke faser vil normalt i gennemfaldende lys i mikroskopet kun kunne rubriceres som malm. Følgende faser vil kunne ses ved påfaldende lys: Fe-Ti oxider. Magnetit og ilmenit er almindelige og kan i båndede gabbroer være koncentreret i mm-tynde lag. Chromit ses i meget basiske, olivin-rige dele af gabbro-komplekser. Spinel forekommer af og til, i form af små brune eller grønne korn. Sulfider. Pyrit og pyrrhotit er ofte til stede i små mængder. HORNBLENDE BIOTIT KVARTS Forekommer ikke sjældent, og især i kvarts-gabbro. Hornblenden er brun eller grøn, anhedral, og forekommer ofte i form af rande om pyroxen og malmkorn. Forekommer ofte i gabbroer, i kvarts-gabbro endda af og til i større mængder, ofte som korona om malmkorn. Et essentielt mineral i kvarts-gabbro, men er sjældent til stede i større mængde. Ofte ses kvarts sammenvokset med alkali-feldspat. C:\Dokumenter\HOLM\Blok2_magma\OV_06.doc 11

I alkaligabbrotyper findes endvidere som karakteristiske mineraler: Nefelin, alkalifeldspat, alkaliamfibol 4.1. Omdannelser af gabbro Gabbroer indeholder ofte tegn på omdannelse af de ferromagnesiske mineraler, pyroxen og olivin, under deres sene størkningsstadium, med udvikling af korona-teksturer til følge. Pyroxen overgår ved yderligere senere omdannelse til fibrøs hornblende eller tremolit (= uralit). Olivin undergår tidlig omdannelse til iddingsit, og udviser ofte også begyndende omdannelse til serpentin. Ved olivinens omdannelse udskilles ofte magnetit, der udfældes langs de tidligere korngrænser eller langs sprækker. Plagioklas omdannes hyppigt til saussurit, der er et granulart, ofte finkornet aggregat primært bestående af epidot og clinozoisit. 5 Økonomisk geologi De vigtigste magmatisk dannede mineraliseringer knyttet til den basaltiske magmatisme er orthomagmatiske forekomster af oxidiske malme med Fe, Ti og V og sulfidmalme med Ni, Cu og Pt-metaller. Basalter ledsages endvidere af Cypern-type sulfidforekomster, der er af sekundær, hydrotermal oprindelse. De oxidiske malme er dannet som led i magmaernes krystallisation og findes som disseminerede korn i magmabjergarterne eller som lag eller klumper i disse. Eksempler er lag af V-holdig magnetit i norit i Bushveld-kompleksets "Hovedzone". Dette kompleks indeholder endvidere i den underliggende "Kritiske zone" lag af chromit knyttet dels til ultramafiske bjergarter, dels til et lagdelt kompleks af norit og anorthosit. Forekomster af ilmenit-titanomagnetit er knyttet til de store Proterozoiske forekomster af anorthosit i legemer, samt i dykes. Et eksempel er Egersund-forekomsten i Sydnorge. Eksempler på sulfidmineraliseringer er Merensky Reef i Bushveld-komplekset og Sudburykomplekset. Der er her tale om legemer af pyrrhotit med disseminerede meget små korn af pentlandit, Cu-sulfider og mineraler med Pt-metaller. Disse legemer anses for at være dannet ved afblanding af sulfidsmelter fra silicatsmelterne. Sulfidsmelterne har "opsuget" magmaets indhold af de nævnte metaller. Pyrrhotitlegemerne kan danne intrusionsbreccier med indeslutninger af norit og andre sidesten. Cypern-type mineraliseringerne er dannet i spredningszoner på oceanbund nær steder, hvor havvand er sivet ned gennem de opsprækkede basalter i oceanbunden, er blevet opvarmet og har opløst metaller. Disse opløste metaller udfældes i pillowlavaer på eller lige under havbunden. C:\Dokumenter\HOLM\Blok2_magma\OV_06.doc 12