Кварц пен полевой шпат арасындағы микроскопиялық өсімдер – мирмекит. Тектоникалық деформациялар мен метасоматизм салдарынан пайда болады. Геология, минералогия.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Кварц пен фельдспаттың ұсақ араласулары тау жыныстарында.
Tiny intergrowths of quartz and feldspar in rocks
Мирмекит – плагиоклазда кездесетін, құрт тәрізді, тарамдалған кварцтың араласуы. Бұл араласулар микроскоптық өлшемде болады, көбінесе максималды өлшемдері 1 миллиметрден кем. Плагиоклаз натрийге бай, әдетте альбит немесе олигоклаз болады. Бұл кварц-плагиоклаз араласулары калий фельдспарымен байланысты және көбінесе олармен жанасады. Мирмекит метасоматикалық жағдайларда, әдетте тектоникалық деформациялармен бірге қалыптасады. Оны магмалық микрографиялық және гранофирлік араласулардан анық ажырату қажет.
Myrmekite is a vermicular, or wormy, intergrowth of quartz in plagioclase. The intergrowths are microscopic in scale, typically with maximum dimensions less than 1 millimeter. The plagioclase is sodium rich, usually albite or oligoclase. These quartz plagioclase intergrowths are associated with and commonly in contact with potassium feldspar. Myrmekite is formed under metasomatic conditions, usually in conjunction with tectonic deformations. It has to be clearly separated from micrographic and granophyric intergrowths, which are magmatic.
Этимология
Мюрмекит сөзі ежелгі грек тіліндегі μὑρμηχἰα (дәріл) немесе μὑρμηξ (құмырсқа) сөзінен туындаған және 1899 жылы Якоб Седерхолм бұл құрылымдарды сипаттау үшін алғаш рет қолданған.
The word myrmekite is derived from the Ancient Greek μὑρμηχἰα (wart) or μὑρμηξ (ant) and was used by Jakob Sederholm in 1899 for the first time to describe these structures.
Рим-миркеит
Бұл катакластикалық деформацияланған магмалық плутондық жыныстардағы К метасоматизмінің бастапқы кезеңі. Жарақтар негізінен дән шекараларындағы тұмшалар арқылы пайда болады, ал К метасоматизмі жергілікті түрде аймақталған плагиоклаз кристалдарының шеттерін алмастырып, интерстициалдық сілтілік фельдспат пен шеттік мирмекит түзеді (суретті қараңыз).
This is the initial stage of K metasomatism in cataclastically deformed magmatic plutonic rocks. The breakage happens primarily along grain boundary seals and the K metasomatism may locally replace rims of zoned plagioclase crystals to form interstitial alkali feldspar and rim myrmekite (see illustration).
Қылқанша тәрізді мирмакит
Тектоникалық кернеулер артқанда және катаклаз күшейгенде кристалдардың ішкі жарылуы пайда болады, сондай-ақ альбиттес плагиоклаз кристалдары иіледі. Сондықтан К метасоматизмі кристалдардың тереңіне еніп, оның әсерін күшейте алады. Плагиоклаздың дерлік толық немесе толық алмасуы жүзеге асады және алмасу толық болмаған жерлерде түйнек тәрізді мирмекит пайда болады. Суретте плагиоклазды толығымен алмастырған тартан өрнекті микроклині көрсетілген. Толық емес алмасу орындарын түйнек тәрізді мирмекит толтырады. Тау жыныстары жиектік мирмекиттен ғана тұратындарынан, жиектік және түйнек тәрізді мирмекиттен тұратындарына және соңында тек түйнек тәрізді мирмекиттен ғана тұратындарына дейін градиенттер байқалады. Өте маңызды байқау – кварц вермикулдерінің ең ірілігі (түтікше диаметрі) бастапқы, алмастырылмаған, мирмекитсіз магмалық тау жынысындағы плагиоклаздың Ca мазмұнымен тығыз байланысты. Ең ірі вермикулдер метасоматизацияланған тау жыныстарында кездеседі, онда бастапқы плагиоклаз ең кальцийлі болған. Твинтинайн-Палмс, Калифорния кварц монзонитінен түйнек тәрізді мирмекит пайда болуының мысалы бар, ол ежелгі, бірақ мерзімі анықталмаған диориттен шыққан.
When tectonic strains increase and the cataclasis becomes more intense interior breakage in the crystals ensues and albite twinned plagioclase crystals are bent. The K metasomatism therefore can reach deeper into the crystals and increase its effects. Nearly complete to complete replacement of plagioclase takes place and leads to the formation of wartlike myrmekite in places where the replacement was incomplete. The illustration shows tartan twinned microcline having completely replaced plagioclase. The places with incomplete replacement are taken up by wartlike myrmekite. Gradations occur from rocks containing exclusively rim myrmekite to those containing both rim myrmekite and wartlike myrmekite and finally to those containing exclusively wartlike myrmekite. A very important observation is that the maximum coarseness (tubular diameter) of the quartz vermicules shows a strong correlation with the Ca content of the plagioclase in the original, unreplaced, non myrmekite bearing magmatic rock. The coarsest vermicules occur in the
metasomatized rock where the original plagioclase was the most calcic. An example for the formation of wartlike myrmekite can be found at the Twentynine Palms, California quartz monzonite which issued from an older, yet undated diorite.
Қасқыр мүрмекиті
Бұл метасоматикалық гранитоидтарда кездесетін кварц-дала шпатының аралас өсуінің үшінші түрі. Бұл процесс қайтадан тектоникалық деформацияға ұшыраған кристалдарға байланысты. Осы нақты жағдайда, деформацияланған плагиоклаздан Ca, Na және Al элементтерінің белгісіз мөлшерде алынуы жүзеге асады, бұл қалған Al және Si мөлшері арасындағы тепе-теңдікті бұзады. Плагиоклазды алмастыратын сілтілік дала шпатының кристалдық тор құрылымына сыятыннан артық Si қалды. Соның нәтижесінде шұбар мирмекит пайда болады – сілтілік дала шпатындағы альбит аралдарының қалдықтарындағы ұсақ кварцтық дөңгелектер түрінде немесе сілтілік дала шпатында альбит қонақтары жоқ ұсақ кварцтық дөңгелектердің топтары түрінде (суретті қараңыз). Осы құрылымның мысалдары Калифорниядағы Рубидус тауындағы лейкогранитте және Сьерра-Невададағы гранодиориттерде табылды.
This is the third type of quartz feldspar intergrowth in metasomatic granitoids. Again this process depends on tectonically deformed crystals. In this particular case an irregular subtraction of Ca, Na and Al from deformed plagioclase happens which causes an imbalance in the relative amounts of residual Al and Si. More Si remains than can fit into the lattice structure of the alkali feldspar that replaces the plagioclase. The result is ghost myrmekite – either as tiny quartz ovoids in remnant albite islands in the alkali feldspar or as tiny quartz ovoids as clusters without albite hosts in the alkali feldspar (see illustration). Examples for this structure are found in California in the Mount Rubidoux leucogranite and in granodiorites in the Sierra Nevada.
Мұнда Ca-ны қамтитын сұйықтықтар жарықтар арқылы бастапқы сілтілік дала шпатына еніп, онымен әрекеттеседі. Бұл реакция нәтижесінде жарықтар кварц пен мирмекитпен толтырылады. Ауыстыру реакциялары бастапқы сілтілік дала шпатының кең аумағына (> 60%) әсер етуі мүмкін. Осы типтегі мирмекит қалыптасуының маңызды ерекшелігі – вермикулдардың тұрақты қалыңдығы, ал K метасоматизмінде олардың қалыңдығы плагиоклаздың Ca мазмұнына байланысты өзгереді және сілтілік дала шпатына қарай жіңіштейеді. Осы типтегі Ca метасоматизмінің мысалы Финляндиядағы Аластароның жанындағы мегакристалл гранитінде табылды.
Here Ca bearing fluids enter primary alkali feldspar through cracks and react with the alkali feldspar. Through this reaction cracks are filled with quartz and myrmekite. The replacement reactions can affect large portions (> 60%) of the primary alkali feldspar. An important distinctive feature of this type of myrmekite formation is the constant thickness of the vermicules, whereas in the K metasomatism their thickness changes as a function of the Ca content of the plagioclase and they also taper towards the alkali feldspar. An example for this type of Ca metasomatism is found in a megacrystal granite near Alastaro in Finland.
Процесс сол күйінде қалады, жалғыз айырмашылық – Ca-ны қамтитын сұйықтықтардың әсер ететін тау жыныстары ғана. Шарноккиттер орфопироксеннің (гиперстеннің) болуымен қанағаттандырылған қарапайым гранитоидтардан өзгешеленеді және метаморфтық текті болуы мүмкін. Осы типтегі Ca метасоматизмінің мысалы Шри-Ланкадан табылады.
The process stays the same, the only difference being the country rocks the Ca bearing fluids act upon. Charnockites distinguish themselves from ordinary granitoids by the appearance of orthopyroxene (hypersthene) and can also be of metamorphic origin. An example for this type of Ca metasomatism is found in Sri Lanka.
Ка метасоматизмінің осы түрінде сілтілік фельдспаттың орнына кальцийлі сұйықтықтардың шабуылға түсуіне плагиоклаз ұшырайды. Соның нәтижесінде пайда болатын мирмекитте де тұрақты қалыңдыққа ие вермикулдар байқалады, бірақ алғашқы жағдайдан өзгеше, анортозиттерде қалыптасқан вермикулдар кей жерлерде бастапқы, кварцсыз плагиоклазға дейін жіңішкере түсуі мүмкін. Бұл құбылысты фельдспат торында көбірек кремнийді қажет ететін натрийдің енуімен түсіндіруге болады. Мұндай мысалдар қабатты магмалық кешендерде кездеседі.
In this type of Ca metasomatism instead of the alkali feldspar it is the ubiquitous plagioclase that gets attacked by the Ca bearing fluids. The resulting myrmekite also shows vermicules with constant thickness but unlike in the first case the vermicules formed in anorthosites can taper locally to the primary, non quartz bearing plagioclase. This behaviour can be explained by the incorporation of Na demanding more silica in the feldspar lattice. Examples are found in layered igneous complexes.
Na-Ca-метазоматизм кезінде пайда болған мирмекит
Метасоматизмнің бірінші түрі гранитоидтың ішіндегі анклавтарға ғана әсер етеді. Мұнда 450 °C-тан 650 °C-қа дейінгі температуралық диапазонда қожалықтан Na-ға бай сұйықтықтардың ағылуы анклавтардағы сілтілік фельдспаттың мирмекитке ауысуына себеп болады. Бұл процесте анклавтардағы Na-ға кедей фельдспаттармен (плагиоклаз) тепе-теңдік орнатылады. Нәтижесінде Ca плагиоклазда босатылады, ол өз кезегінде K фельдспатымен реакцияласып, мирмекит түзеді. Негізінде, бұл процесс жоғарыда сипатталған К-фельдспатындағы Ca метасоматизміне өте ұқсас, бірақ Na сұйықтығы бастама беруші ретінде әрекет етеді. Мысалы, Франциядағы Орталық массивтің солтүстік-шығысындағы Велай граниті. Екінші түрінде Na және Ca-ға бай сұйықтықтар бірлесіп әрекет етеді. Бұл бастапқы К-фельдспаттың (пертиттік және пертиттік емес микроклин) алмасуы арқылы плагиоклаздың (альбит немесе олигоклаз) және кейбір жерлерде мирмекит пайда болуына әкеледі. Мирмекитте қылқанша тәрізді, ұшқындай болатын вермикулдер жоқ, бірақ олардың мөлшері шамамен тұрақты, себебі кварц вермикулдерін қамтитын плагиоклаздың Na/Ca арақатынасы шамамен тұрақты. Бұл вермикулдер плагиоклаздың ішкі бөлігінде толығымен таралып, ирек пішіндес, доға тәрізді және сопақша нысандарды құрайды. Бұл процестің жүзеге асуы үшін Ca жеткілікті мөлшерде болуы керек, сонда ғана кальцийлі плагиоклаз пайда болады, ол өз кезегінде мирмекит вермикулдарына қажетті кремнийді бөліп шығарады. Егер тек Na болса, онда мирмекит пайда болмайды. Мысал ретінде Нью-Йорктегі Аузебл Форкстің солтүстігінде орналасқан Лион тауының гранитті гнейсін қарастыруға болады.
A first variety of this type of metasomatism affects only enclaves within a granitoid. Here the influx of Na rich fluids in the temperature range 450 °C to 650 °C from the host leads to the replacement of alkali feldspar by myrmekite within the enclaves. During this process a reequilibration with the Na poorer feldspars (plagioclase) in the enclaves takes place. As a consequence Ca gets released in plagioclase which in turn can now react upon K feldspar to form myrmekite. Basically this process is very similar to the Ca metasomatism on K feldspar described above except for the Na fluids acting as a trigger. An example is the Velay granite in the northeastern Massif Central in France. In the second variety Na and Ca bearing fluids truly act together. This leads via the replacement of primary K feldspar (perthitic and non perthitic microcline) to the formation of plagioclase (albite or oligoclase) and in certain places also to the formation of myrmekite. The myrmekite does not show wartlike tapering vermicules, but vermicules that are nearly constant in size because the host plagioclase containing the quartz vermicules has nearly a constant Na/Ca composition. These vermicules are confined and scattered entirely within the interior of the plagioclase forming irregular spindles, arcuate patterns and ovals. For this process to operate it is important that Ca is sufficiently present so that a fairly calcic plagioclase can be formed which in turn releases enough silica for the myrmekite vermicules. If only Na is present then no myrmekite will form. An example can be found in the Lyon Mountain granite gneiss north of Ausable Forks in New York.
Өте дамыған деформация кезінде пайда болған мирмекит
Милониттік, икемді қима аймақтарындағы прогрессивті деформация кезінде мирмекит сигмоидты K фельдспар кристалдарының жиегіндегі қысқару тоқсандарына жинақталады. Симпсон мен Винч (1989) мирмекиттің асимметриялық таралуын ретроградтық метаморфизм кезінде жоғары дифференциалдық кернеу (кернеу концентрациясы) бар жерлерде K фельдспардың ыдырау реакциясының басымдығымен түсіндіреді. Мирмекиттердегі кварц вермикулаларының ішкі орналасуы да моноклиникалық симметрияны көрсетеді, бұл тәуелсіз түрде ішкі қима бағытын анықтаушы ретінде қолданылуы мүмкін. Сондықтан асимметриялық мирмекит – төртінші құрылым. Алайда, Лоренс Г. Коллинс K фельдспардың бастапқы магмалық және мирмекиттің деформация нәтижесінде пайда болған Na Ca метасоматизмінен қалыптасқаны туралы пікірмен келіспейді. Оның қима аймағынан тыс алынған сынамалары K метасоматизмі салдарынан ішкі жағынан K фельдспарымен алмастырылып жатқан, өзгермеген фелсикалық биотит диоритін көрсетті. Демек, деформациялар көбінесе үздіксіз болған және тек қима аймағына ғана емес, сонымен қатар ескі плутондық қоршаған орталық тау жыныстарына да әсер етіп, минералдық құрамында метасоматикалық өзгерістерге алып келді.
During progressive deformation in mylonitic, ductile shear zones myrmekite is commonly concentrated in shortening quarters in the rim of sigmoidal K feldspar crystals. Simpson and Wintsch (1989) explain the asymmetric distribution of myrmekite by a preferential proceeding of the K feldspar breakdown reaction at sites of high differential stress (stress concentration sites) during retrograde metamorphism. Internally the arrangement of the quartz vermicules in the myrmekites also shows a monoclinic symmetry, which independently can serve as an internal shear sense indicator. Asymmetric myrmekite is therefore a quarter structure. Yet Lorence G. Collins does not agree with the assumption of the K feldspar being primary magmatic and the myrmekite being formed due to deformation induced Na Ca metasomatism. His sampling beyond the shear zone revealed an undeformed, felsic biotite diorite whose primary plagioclase was being replaced from the inside out by K feldspar due to K metasomatism. The deformations were therefore more or less continuous and had not only affected the shear zone but also the older plutonic country rocks, thence bringing about a metasomatic change in mineralogy.
Пайда болуы
Мирмекит әртүрлі тау жыныстарының түрлерінде және әртүрлі геологиялық орталарда кездесуі мүмкін. Көбінесе ол граниттерде және оған ұқсас магмалық жыныстарда (гранитоидтар, диориттер, габбростар) және құрамы жағынан гранитке ұқсас метаморфтық гнейстерде табылады. Сонымен қатар, ол милониттерде, анортозиттерде және ортопироксен кездесетін шарноккиттерде де кездеседі.
Myrmekite can appear in many different rock types and different geologic settings. Typically it occurs in granites and similar igneous rocks (granitoids, diorites, gabbros) and in metamorphic gneisses similar to granite in composition. It can also occur in mylonites, in anorthosites and the orthopyroxene bearing charnockites.