Anorthosite

Anorthosite ist ein phaneritic, aufdringlicher Eruptivfelsen, der durch ein Überwiegen des plagioclase Feldspaten (90-100 %) und eines minimalen mafic Bestandteils (0-10 %) charakterisiert ist. Pyroxene, ilmenite, Magneteisenstein und olivine sind die mafic Minerale meistens präsentieren.

Anorthosite auf der Erde kann in zwei Typen geteilt werden: Proterozoic anorthosite (auch bekannt als Massiv oder Massiv-Typ anorthosite) und Archean anorthosite. Diese zwei Typen von anorthosite haben verschiedene Weisen des Ereignisses, scheinen, auf verschiedene Perioden in der Geschichte der Erde eingeschränkt zu werden und werden gedacht, verschiedene Ursprünge gehabt zu haben.

Mondanorthosites setzen die hellen Gebiete der Oberfläche des Monds ein und sind das Thema von viel Forschung gewesen.

Proterozoic anorthosite

Alter

Proterozoic anorthosites wurden während der Proterozoic Ewigkeit in Stellung gebracht (ca. 2,500-542 Ma).

Weise des Ereignisses

Anorthosite plutons kommt in einer breiten Reihe von Größen vor. Einige kleinere plutons, die durch viele anorthosite Körper in den Vereinigten Staaten und Harris in Schottland veranschaulicht sind, bedecken nur einige Dutzend Quadratkilometer. Größerer plutons, wie Mt. Lister Anorthosite, im nördlichen Neufundländer, Kanada, bedeckt mehrere tausend von Quadratkilometern.

Viele Proterozoic anorthosites kommen in der Raumvereinigung mit anderen hoch kennzeichnenden, gleichzeitigen Felsen-Typen (das so genannte 'anorthosite Gefolge' oder 'anorthosite-mangerite-charnockite Komplex') vor. Diese Felsen-Typen schließen eisenreichen diorite, gabbro, und norite ein; leucocratic mafic Felsen wie leucotroctolite und leuconorite; und eisenreiche Felsic-Felsen, einschließlich monzonite und rapakivi Granits. Wichtig werden große Volumina von Ultramafic-Felsen in Verbindung mit Proterozoic anorthosites nicht gefunden.

Ereignisse von Proterozoic anorthosites werden allgemein 'Massive' genannt. Jedoch gibt es eine Frage betreffs, welcher Name am besten jedes Ereignis von anorthosite zusammen mit den Felsen-Typen beschreiben würde, die oben erwähnt sind. Frühe Arbeiten haben den Begriff 'Komplex' gebraucht Der Begriff 'plutonic Gefolge' ist auf einige große Ereignisse im nördlichen Neufundländer, Kanada angewandt worden; jedoch ist es angedeutet worden (in 2004-2005), dass 'batholith' ein besserer Begriff sein würde. 'Batholith' wird verwendet, um solche Ereignisse für den Rest dieses Artikels zu beschreiben.

Das Flächenausmaß von anorthosite batholiths erstreckt sich vom relativ kleinen (Dutzende oder Hunderte von Quadratkilometern) zu fast, im Beispiel des Nain Plutonic Gefolges im nördlichen Neufundländer, Kanada.

Hauptereignisse von Proterozoic anorthosite werden in den südwestlichen Vereinigten Staaten, den Appalachen, das östliche Kanada, über das südliche Skandinavien und Osteuropa gefunden. Kartografisch dargestellt auf die Kontinentalkonfiguration von Pangaean dieser Ewigkeit werden diese Ereignisse alle in einem einzelnen geraden Riemen enthalten, und müssen alle intracratonally in Stellung gebracht worden sein. Die Bedingungen und Einschränkungen dieses Musters des Ursprungs und Vertriebs sind nicht klar. Sieh jedoch die Ursprung-Abteilung unten.

Anorthosites sind auch in layered Eindringen üblich. Anorthosite in diesen layered Eindringen kann sich formen, wie Schichten in den oberen Teilen des aufdringlichen Komplexes oder als spät-stufige Eindringen in den layered Eindringen-Komplex anhäufen.

Physische Eigenschaften

Da sie in erster Linie aus dem plagioclase Feldspaten zusammengesetzt werden, scheinen die meisten Proterozoic anorthosites im Herausstehen, grau oder bläulich zu sein. Individuelle plagioclase Kristalle können schwarz, weiß, blau, oder grau sein, und können ein Schillern bekannt als labradorescence auf frischen Oberflächen ausstellen. Die Feldspat-Vielfalt labradorite ist allgemein in anorthosites da. Mineralogisch ist labradorite ein Compositional-Begriff für jeden am Kalzium reichen plagioclase Feldspaten, der zwischen 50-70 molekularem Prozent anorthite (Ein 50-70), unabhängig davon enthält, ob es labradorescence zeigt. Das mafic Mineral in Proterozoic anorthosite kann clinopyroxene, orthopyroxene, olivine, oder, seltener, amphibole sein. Oxyde, wie Magneteisenstein oder ilmenite, sind auch üblich.

Die meisten anorthosite plutons sind sehr rauer grained; d. h. die individuellen plagioclase Kristalle und das Begleiten mafic Mineral sind mehr als einige Zentimeter lang. Weniger allgemein, plagioclase Kristalle sind megacrystic, oder größer als ein Meter lang ein Meter lang. Jedoch werden die meisten Proterozoic anorthosites deformiert, und solche großen plagioclase Kristalle haben wiederkristallisiert, um kleinere Kristalle zu bilden, nur den Umriss der größeren Kristalle hinten verlassend.

Während viele Proterozoic anorthosite plutons scheinen, keine groß angelegten relict Eruptivstrukturen zu haben (stattdessen Postaufstellung deformational Strukturen habend), haben einige wirklich Eruptivlayering, der durch die Kristallgröße, mafic Inhalt oder chemische Eigenschaften definiert werden kann. Solcher layering hat klar Ursprünge mit einem rheologically Flüssig-Zustandmagma.

Chemische und isotopic Eigenschaften

Die Zusammensetzung des plagioclase Feldspaten in Proterozoic anorthosites ist meistens zwischen und (40-60 % anorthite). Diese Compositional-Reihe ist Zwischen-, und ist eine der Eigenschaften, die Proterozoic anorthosites von Archean anorthosites unterscheiden. Minerale von Mafic in Proterozoic anorthosites haben eine breite Reihe der Zusammensetzung, aber sind nicht allgemein hoch Magnesia-.

Die Spurenelement-Chemie von Proterozoic anorthosites und die verbundenen Felsen-Typen, sind in einem Detail von Forschern mit dem Ziel untersucht worden, eine plausible genetische Theorie zu erreichen. Jedoch gibt es noch wenig Konsens über gerade, was die Ergebnisse für die anorthosite Entstehung bedeuten; sieh die 'Ursprung'-Abteilung unten. Eine sehr kurze Liste von Ergebnissen, einschließlich Ergebnisse für Felsen, die vorgehabt sind, mit Proterozoic anorthosites verbunden zu sein.

Etwas Forschung hat sich auf Neodym (Nd) und Strontium (Sr) isotopic Entschlüsse für anorthosites besonders für anorthosites von Nain Plutonic Suite (NPS) konzentriert. Solche isotopic Entschlüsse sind von Nutzen in der Messung der Lebensfähigkeit von zukünftigen Quellen für Magmen, die anorthosites verursacht haben. Über einige Ergebnisse wird unten in der 'Ursprung'-Abteilung ausführlich berichtet.

Ursprünge von Proterozoic anorthosites

Die Ursprünge von Proterozoic anorthosites sind ein Thema der theoretischen Debatte viele Jahrzehnte lang gewesen. Eine kurze Synopse dieses Problems ist wie folgt. Das Problem beginnt mit der Generation des Magmas, dem notwendigen Vorgänger jedes Eruptivfelsens.

Magma, das durch kleine Beträge des teilweisen Schmelzens des Mantels erzeugt ist, ist allgemein der basaltischen Zusammensetzung. Unter üblichen Zuständen verlangt die Zusammensetzung des basaltischen Magmas, dass es zwischen 50 und 70 % plagioclase mit dem Hauptteil des Rests des Magmas kristallisiert, das als mafic Minerale kristallisiert. Jedoch werden anorthosites durch einen hohen plagioclase Inhalt (90-100 % plagioclase) definiert, und werden in Verbindung mit gleichzeitigen Ultramafic-Felsen nicht gefunden. Das ist jetzt als 'das anorthosite Problem' bekannt. Vorgeschlagene Lösungen des anorthosite Problems sind mit vielen der Vorschläge verschieden gewesen, die sich auf verschiedene geologische Subdisziplinen stützen.

Es wurde früh in der Geschichte der Anorthosite-Debatte darauf hingewiesen, dass ein spezieller Typ des Magmas, anorthositic Magma, an der Tiefe erzeugt, und in die Kruste in Stellung gebracht worden war. Jedoch ist der Schrägstrich eines anorthositic Magmas dafür zu hoch, um als eine Flüssigkeit sehr lange bei normalen umgebenden crustal Temperaturen zu bestehen, so scheint das, unwahrscheinlich zu sein. Wie man gezeigt hat, hat die Anwesenheit von Wasserdampf die Schrägstrich-Temperatur des anorthositic Magmas zu angemesseneren Werten gesenkt, aber die meisten anorthosites sind relativ trocken. Es kann dann verlangt werden, dass Wasserdampf, durch nachfolgenden metamorphism des anorthosite vertrieben werden, aber einige anorthosites sind unverformt, dadurch den Vorschlag ungültig machend.

Die Entdeckung, gegen Ende der 1970er Jahre, anorthositic Gräben im Nain Plutonic Gefolge, hat darauf hingewiesen, dass die Möglichkeit von anorthositic bei crustal Temperaturen vorhandenen Magmen nochmals geprüft werden musste. Jedoch, wie man später zeigte, waren die Gräben komplizierter, als es ursprünglich gedacht wurde. In der Zusammenfassung, obwohl Flüssig-Zustandprozesse klar in einem anorthosite plutons funktionieren, werden die plutons wahrscheinlich aus anorthositic Magmen nicht abgeleitet.

Viele Forscher haben behauptet, dass anorthosites die Produkte des basaltischen Magmas sind, und dass die mechanische Eliminierung von mafic Mineralen vorgekommen ist. Da die mafic Minerale mit dem anorthosites nicht gefunden werden, müssen diese Minerale entweder an einem tieferen Niveau oder an der Basis der Kruste verlassen worden sein. Eine typische Theorie ist wie folgt: Das teilweise Schmelzen des Mantels erzeugt ein basaltisches Magma, das in die Kruste nicht sofort steigt. Statt dessen bildet das basaltische Magma einen großen Magma-Raum an der Basis der Kruste und fraktioniert große Beträge von mafic Mineralen, die zum Boden des Raums sinken. Die cocrystallizing plagioclase Kristallhin- und Herbewegung, und werden schließlich in die Kruste als anorthosite plutons in Stellung gebracht. Der grösste Teil des Sinkens mafic Minerale formt sich ultramafic häuft sich an, die an der Basis der Kruste bleiben.

Diese Theorie hat viele ansprechende Eigenschaften, von denen die Kapazität ist, die chemische Zusammensetzung von hoher Tonerde orthopyroxene megacrysts (HAOM) zu erklären. Darüber wird unten in der dem HAOM gewidmeten Abteilung ausführlich berichtet. Jedoch, selbstständig, kann diese Hypothese nicht die Ursprünge von anorthosites zusammenhängend erklären, weil es mit, unter anderem, einige wichtige isotopic Maße nicht passt, die auf Anorthositic-Felsen im Nain Plutonic Gefolge gemacht sind. Die Daten von Nd und Sr isotopic zeigen das Magma, das den anorthosites erzeugt hat, kann nur vom Mantel nicht abgeleitet worden sein. Statt dessen muss das Magma, das das Nain Plutonic Gefolge anorthosites verursacht hat, einen bedeutenden crustal Bestandteil gehabt haben. Diese Entdeckung hat zu einer ein bisschen mehr komplizierten Version der vorherigen Hypothese geführt: Große Beträge des basaltischen Magmas bilden einen Magma-Raum an der Basis der Kruste, und, während sie kristallisieren, große Beträge der Kruste assimilierend.

Dieser kleine Nachtrag erklärt sowohl die isotopic Eigenschaften als auch bestimmten anderen chemischen Annehmlichkeiten von Proterozoic anorthosite. Jedoch hat mindestens ein Forscher auf der Grundlage von geochemical Daten stichhaltig behauptet, dass die Rolle des Mantels in der Produktion von anorthosites wirklich sehr beschränkt werden muss: Der Mantel stellt nur den Impuls (Hitze) für das Crustal-Schmelzen zur Verfügung, und ein kleiner Betrag von teilweisen schmilzt in der Form des basaltischen Magmas. So sind anorthosites in dieser Ansicht, abgeleitet fast völlig von tiefer crustal schmilzt.

Hohe Tonerde orthopyroxene megacrysts

Hohe Tonerde orthopyroxene megacrysts (HAOM), wie Proterozoic anorthosites, ist das Thema der großen Debatte gewesen, obwohl eine versuchsweise Einigkeit über ihren Ursprung scheint, erschienen zu sein. Die eigenartige solcher Debatte würdige Eigenschaft wird in ihrem Namen widerspiegelt. Normaler orthopyroxene hat chemische Zusammensetzung (Fe, Mg) SiO, wohingegen die HAOM anomal große Beträge von Aluminium (bis zu ungefähr 9 %) in ihrem Atombau haben.

Weil die Löslichkeit von Aluminium in Orthopyroxene-Zunahmen mit dem zunehmenden Druck, vielen Forschern, darauf hingewiesen hat, dass der HAOM an der Tiefe in der Nähe von der Basis der Kruste der Erde kristallisiert hat. Die maximalen Beträge von Aluminium entsprechen einer Tiefe.

Andere Forscher denken, dass die chemischen Zusammensetzungen des HAOM das Produkt der schnellen Kristallisierung am gemäßigten oder niedrigen Druck sind.

Archaean anorthosite

Kleinere Beträge von anorthosite wurden während der Ewigkeit von Archaean in Stellung gebracht (ca 3.800-2.400 Ma), obwohl auf die meisten zwischen 3,200 und 2,800 Ma datiert worden ist. Sie sind strukturell und mineralogisch von Körpern von Proterozoic anorthosite verschieden. Ihre charakteristischste Eigenschaft ist die Anwesenheit von equant megacrysts plagioclase, der durch einen feinkörnigen mafic groundmass umgeben ist.

Wirtschaftswert von anorthosite

Der primäre Wirtschaftswert von anorthosite Körpern ist das Titan tragende Oxyd ilmenite. Jedoch haben einige Körper von Proterozoic anorthosite große Beträge von labradorite, der für seinen Wert sowohl als ein Edelstein als auch als ein Baumaterial abgebaut wird. Archean anorthosites, weil sie an dem Kalzium reich sind, haben große Beträge von von Silikon auswechselndem Aluminium; einige dieser Körper werden als Erze von Aluminium abgebaut.

Anorthosite wurde in Felsen-Proben prominent vertreten, die vom Mond zurückgebracht sind, und ist in Untersuchungen des Mars, der Venus und der Meteorsteine wichtig.

Siehe auch

Bibliografie

Links


Strang der böse betrunkene Zwerg / Herzog von Atholl
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