Komatiite

Komatiite es un tipo de ultramafic roca volcánica sacada de la capa. Komatiites tienen el silicio bajo, el potasio y el aluminio, y alto al contenido de magnesio muy alto. Komatiite se llamó para su lugar del tipo a lo largo del Río Komati en Sudáfrica.

Komatiites verdaderos son muy raros y esencialmente restringidos a rocas de la edad de Archaean, con pocos Proterozoic o Phanerozoic komatiites conocido (aunque alto-magnesian los lamprophyres se conocen del Mesozoico). Se piensa que esta restricción en la edad es debido a la refrigeración de la capa, que puede haber estado hasta 500 °C más caliente durante el temprano a Archaean medio (3.8 a 2.8 Ga). La Tierra temprana tenía la producción de calor mucho más alta, debido al calor residual del aumento planetario, así como la mayor abundancia de elementos radiactivos.

Geográficamente, los komatiites se restringen en la distribución a las áreas del escudo de Archaean. Komatiites ocurren con otro ultramafic y rocas volcánicas mafic altas-magnesian en cinturones de Archaean greenstone. Komatiites más jóvenes son de la isla de Gorgona en la meseta oceánica caribe de la Costa del Pacífico de Colombia.

Petrología

Los magmas de composiciones komatiite tienen un punto de fusión muy alto con temperaturas de erupción deliberadas superior a 1600 °C. Las lavas basálticas normalmente tienen temperaturas de erupción de aproximadamente 1100 a 1250 °C. Las temperaturas de fundición más altas requeridas producir komatiite se han atribuido al supuesto declives más alto geotérmicos en la Tierra Archean.

La lava de Komatiitic se habría comportado como un fluido supercrítico cuando hizo erupción (posesión de la viscosidad de gas, pero con la densidad de roca). Comparado con la lava basáltica de los basaltos de la pluma hawaianos en ~1200 °C que se comporta como melaza o miel, la lava komatiitic habría fluido rápidamente a través de la superficie, dejando flujos de la lava muy delgados (abajo al 10 mm de espesor). Se considera así que las secuencias komatiite principales conservadas en rocas de Archaean son tubos de la lava, charcas de la lava u otros conductos, donde la lava komatiitic se acumuló.

Se piensa que la química de Komatiite es diferente de ese de magmas producidos de la capa comunes basálticos y otros, debido a diferencias en niveles de la fundición parcial. Se considera que Komatiites han sido formados por altos grados de la fundición parcial, por lo general mayor que el 50%, y de ahí tienen MgO alto con KO bajo y otros elementos incompatibles. Kimberlite, otra roca ígnea rica en el magnesio, es relativamente rico en el potasio y en otros elementos incompatibles y se piensa formarse a consecuencia de menos de un por ciento o por tanto de la fundición parcial fundió por el agua y dióxido de carbono.

Hay dos clases geoquímicas de komatiite; el aluminio no mermó komatiite (AUDK) (también conocido como el Grupo I komatiites) y aluminio mermó komatiite (ADK) (también conocido como el Grupo II komatiites). Estas dos clases de komatiite representan una verdadera diferencia de la fuente petrological entre los dos tipos relacionados con la profundidad de derriten la generación. Al-depleted komatiites se han modelado derritiendo experimentos como producidos por altos grados de la fundición parcial de la capa de hydrous en la presión baja donde el Al-porte pyroxenes en la fuente no se derrite, mientras que Al-undepleted komatiites son producidos por el alto grado parcial se derrite en la mayor profundidad, permitiendo la fundición de Al-rich pyroxene.

Boninite magmatism es similar a komatiite magmatism, pero se conduce más derritiéndose inducido por flujos volátiles encima de una zona subduction que por la fundición de descompresión. Boninites con MgO del 10-18% tienden a tener el ión grande lithophile elementos (LILE) más alto (Ba, Rb, Sr) que komatiites.

Se considera que los magmas de Komatiitic son una fuente para basaltos tholeiite espacialmente asociados basados en un estudio que une los dos tipos de la roca en el cinturón de Karelian greenstone de Rusia noroeste.

Mineralogía

La mineralogía volcánica prístina de komatiites se forma de forsteritic olivine (Fo90 y hacia arriba), calcic y a menudo chromian pyroxene, anorthite (An85 un hacia arriba) y chromite.

Una población considerable de ejemplos komatiite muestra una textura acumular y morfología. Los habituales se acumulan la mineralogía es muy el magnesio forsterite rico olivine, aunque chromian pyroxene se acumule también son posibles (aunque más raro).

Las rocas volcánicas ricas en el magnesio pueden ser producidas por la acumulación de olivine phenocrysts en el basalto se derrite de la química normal: un ejemplo es picrite. La parte de pruebas que komatiites no son ricos en el magnesio simplemente debido a se acumula olivine es textural: unos contienen spinifex, una textura atribuible a la cristalización rápida del olivine de un rico en el magnesio se derriten.

Otra línea de pruebas es que el contenido de MgO de olivines formado en komatiites es hacia MgO casi puro forsterite la composición, que sólo puede ser conseguida al por mayor por crystallisation de olivine de un muy magnesian se derriten.

A menudo raramente la cumbre del flujo conservada breccia y las zonas del margen de la almohada en algunos flujos de komatiite son el cristal esencialmente volcánico, apagado en el contacto con recubrir el agua o el aire. Como se apagan, representan la composición líquida del komatiites, y así registran un contenido de MgO anhidro de MgO de hasta el 32%. Algunos magnesian más altos komatiites con la preservación textural clara son aquellos de la Formación Weltevreden del cinturón de Barberton en Sudáfrica, donde los líquidos con MgO de hasta el 34% se pueden deducir usando roca del bulto y composiciones olivine.

La mineralogía de un komatiite varía sistemáticamente a través de la sección estratigráfica típica de un flujo de komatiite y refleja procesos magmáticos a los cuales komatiites son susceptibles durante su erupción y refrigeración. La variación mineralógica típica es de una base del flujo formada de olivine se acumulan, a un spinifex textured zona formada de olivine aplanado e idealmente un pyroxene spinifex zona fría zonal y olivine-rica en la corteza eruptive superior de la unidad del flujo. La textura "spinifex" se nombra por una hierba australiana que crece en grupos con formas similares.

Las especies minerales (magmáticas) primarias también encontradas en komatiites incluyen olivine, el pyroxenes augite, pigeonite y bronzite, plagioclase, chromite, ilmenite y raramente pargasitic amphibole. Los minerales (metamórficos) secundarios incluyen serpentino, chlorite, amphibole, sodic plagioclase, cuarzo, óxidos de hierro y raramente phlogopite, baddeleyite, y pyrope o granate hydrogrossular.

Metamorfismo

Todos komatites conocidos se han metamorfoseado, por lo tanto se debería técnicamente llamar 'metakomatiite' aunque el prefijo meta inevitablemente se asuma. A causa de este metamorfismo ubicuo, la mineralogía de un komatiite refleja la química magmática primaria y los fluidos metamórficos que han afectado las rocas. Komatiites por lo general muy se cambian y serpentinized o se gasean del metamorfismo y metasomatism. Esto causa cambios significativos a la mineralogía del komatiites y la textura raramente se conserva.

Hidratación contra Carbonation

La mineralogía metamórfica de rocas de ultramafic, en particular komatiites, sólo es parcialmente controlada por la composición. El carácter de los fluidos connate que están presentes durante metamorfismo de temperaturas bajo o progrado o control retrógrado el ensamblaje metamórfico de un metakomatiite (a continuación el prefijo meta - se asume).

El factor controlando el ensamblaje mineral es la presión parcial de dióxido de carbono dentro del fluido metamórfico, llamado el XCO. Si XCO está encima 0.5, las reacciones metamórficas favorecen la formación del talco, magnesita (carbonato de magnesio), y tremolite amphibole. Éstos se clasifican de reacciones del talco-carbonation. Debajo de XCO de 0.5, reacciones metamórficas en la presencia de producción de favor acuática de serpentinite.

Hay así dos clases principales de komatiite metamórfico; gaseado e hidratado. Komatiites gaseado y peridotites forman una serie de rocas dominadas por los minerales chlorite, talco, magnesita o dolomite y tremolite. Los ensamblajes de la roca metamórficos hidratados son dominados por los minerales chlorite, serpentino-antigorite, brucite. Los rastros del talco, tremolite y dolomite pueden estar presentes, ya que es muy raro que ningún dióxido de carbono esté presente en fluidos metamórficos. A níveles metamórficos más altos, los anthophyllite, enstatite, olivine y diopside se dominan ya que la masa de la roca deshidrata.

Variaciones de Mineralogic en facies del flujo de komatiite

Komatiite tiende a fractionate de composiciones de magnesio alto en las bases del flujo donde olivine se acumula se dominan, para bajar composiciones de magnesio más alto en el flujo. Así, la mineralogía metamórfica corriente de un komatiite reflejará la química, que por su parte representa una inferencia en cuanto a sus facies volcanological y posición estratigráfica.

La mineralogía metamórfica típica es tremolite-chlorite o mineralogía del talco-chlorite en las zonas spinifex superiores. Las facies de la base del flujo olivine-ricas más magnesian-ricas tienden a ser libres de tremolite y mineralogía chlorite y se dominan por serpentino-brucite +/-anthophyllite de ser hidratado, o por magnesita del talco de ser gaseada. Las facies del flujo superiores tienden a ser dominadas por el talco, chlorite, tremolite, y otro magnesian amphiboles (anthophyllite, cummingtonite, gedrite, etc.).

Por ejemplo, las facies del flujo típicas (véase abajo) pueden tener la mineralogía siguiente;

Geoquímica

Komatiite se puede clasificar según los criterios geoquímicos siguientes;

La susodicha clasificación geoquímica debe ser la química del magma esencialmente inalterada y no el resultado de la acumulación de cristal (como en peridotite). A través de una secuencia del flujo de komatiite típica la química de la roca cambiará según fractionation interno que ocurre durante la erupción. Esto tiende a bajar MgO, Cr, Ni hacia la cumbre, y aumenta Al, KO, Na y CaO y SiO hacia la cumbre del flujo.

Rocas con MgO alto, KO alto y Ba, Cs, Rb etc. puede ser lamprophyres, kimberlites u otro ultramafic raro, potassic o rocas de ultrapotassic.

Morfología y acontecimiento

Komatiites a menudo muestran la estructura de la lava de la almohada, autobrecciated márgenes superiores consecuentes con la erupción submarina que forma una piel superior rígida a los flujos de la lava, bajo los cuales los tubos de la lava considerables y los fondos se acumulan. Proximal facies volcánicas son más delgados e intercalados con sedimentos sulfidic, pizarras negras, cherts y basaltos tholeiitic. Komatiites se produjeron de una capa relativamente mojada. Pruebas de esto son de su asociación con felsics, los acontecimientos del komatiitic tuffs, anomalías de Niobio y por S-y mineralizations rico HO-borne.

Rasgos de Textural

Una textura común y distintiva se conoce como spinifex textura y consiste en acicular largo phenocrysts de olivine (o pseudomorfos de los minerales de modificación después olivine) que dan a la roca una aparición aplanada sobre todo en una superficie aguantada. La textura spinifex es el resultado de la cristalización rápida de un líquido superrefrescado.

El crecimiento de cristal se retarda debido a la naturaleza superfluida del komatiite y se pone en una 'helada del destello' a formar la textura spinifex.

La textura de Harrisite, primero descrita del lugar de la Bahía de Harris, Rùm, Escocia, es formada por nucleation de cristales en el fondo de la cámara del flujo de la lava. Se conoce que Harrisites forman conjuntos de megacristal de pyroxene y hasta 1 metro olivine de la longitud.

Volcanology

La morfología del volcán de Komatiite se interpreta para tener la forma general y la estructura de un volcán del escudo, típico de los edificios del basalto más grandes, ya que el acontecimiento magmático que forma komatiites hace erupción menos materiales magnesian.

Sin embargo, el flujo inicial de la mayor parte de magmas magnesian se interpreta para formar un flujo de channelised facie, que se preve como una abertura de la grieta que suelta la lava komatiitic muy fluida en la superficie. Esto entonces fluye hacia fuera de la grieta de la abertura, que se concentra en mugidos topográficos y forma ambientes del canal formados de MgO alto olivine adcumulate bordeado de un 'sheeted los delantales' de facies del flujo del MgO inferior olivine y flujo delgado pyroxene spinifex hojas.

El flujo de la lava komatiite típico tiene seis elementos estratigráficamente relacionados;

Las unidades del flujo individuales no se pueden completamente conservar, ya que las unidades del flujo subsecuentes pueden erosionar termalmente Una zona spinifex flujos. En las facies del flujo delgadas distal,

B zonas mal se desarrollan al ausente, como no bastante líquido a través de la corriente existió para cultivar el adcumulate.

El canal y los flujos de sheeted son cubiertos entonces por basaltos altos-magnesian y basaltos tholeiitic ya que el acontecimiento volcánico evoluciona a menos composiciones magnesian. Magmatism subsecuente, siendo la sílice más alta se derrite, tiende a formar una arquitectura del volcán del escudo más típica.

Komatiites intruso

El magma de Komatiite es muy denso e improbable de alcanzar la superficie, siendo más probable de reunir más abajo dentro de la corteza. Moderno (después de 2004) las interpretaciones de algunos olivine más grandes adcumulate cuerpos en Yilgarn craton han revelado que la mayoría de komatiite olivine adcumulate acontecimientos probablemente será subvolcánica al intruso en la naturaleza.

Esto se reconoce en el depósito de níquel de Keith Mt donde la roca de la pared texturas intrusas y xenoliths de rocas del país felsic se ha reconocido dentro de los contactos de tensión baja. Las interpretaciones anteriores de estos cuerpos komatiite grandes eran que eran "canales súper" o reactivaron canales, que crecieron a más de 500 m en el grosor estratigráfico durante volcanism prolongado.

Se considera que estas intrusiones son alféizares channelised, formados por inyección del magma komatiitic en la estratigrafía e inflación de la cámara del magma. El níquel-mineralised económico olivine adcumulate cuerpos puede representar una forma del conducto parecido a un alféizar, donde el magma reúne en una cámara de organización antes de hacer erupción en la superficie.

Importancia económica

La importancia económica de komatiite extensamente se reconoció primero a principios de los años 1960 con el descubrimiento del sulfito de níquel masivo mineralisation en Kambalda, Australia Occidental. El sulfito de cobre por el níquel Komatiite-recibido mineralisation hoy explica aproximadamente el 14% de la producción de níquel del mundo, generalmente de Australia, Canadá y Sudáfrica.

Komatiites tienen que ver con níquel y depósitos de oro en Australia, Canadá, Sudáfrica y más recientemente en el escudo de Guiana de Sudamérica.

Véase también

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