Горные породы

Перидотит

Перидотит



Группа ультрамафических пород, в том числе кимберлитовая. Иногда они содержат хромит или алмазы.


Кимберлит с бриллиантом: Кимберлит, камень, который встречается во многих алмазных трубках, представляет собой разновидность перидотита. Приведенный выше образец представляет собой кусок кимберлита с многочисленными видимыми зернами флогопита и шести миллиметровым октаэдрическим кристаллом алмаза размером около 1,8 карата. Этот образец с алмазного рудника Финш в Южной Африке. Фотография Викимедиа от StrangerThanKindness используется здесь под лицензией Creative Commons.

Типы перидотита: Перидотит - это общее название для ряда различных типов пород. Все они богаты оливиновыми и мафиновыми минералами. Они обычно зеленого цвета и имеют высокий удельный вес для неметаллического материала. Выше показаны образцы лерцолита, гарцбургита, дунита и верлита. Изображение USGS.

Что такое перидотит?

Перидотит - это общее название, которое используется для крупнозернистых темных ультрамафических магматических пород. Перидотиты обычно содержат оливин в качестве основного минерала, часто с другими мафическими минералами, такими как пироксены и амфиболы. Их содержание кремнезема низкое по сравнению с другими магматическими породами, и они содержат очень мало кварца и полевого шпата.

Перидотиты являются экономически важными породами, потому что они часто содержат хромит - единственную руду хрома; они могут быть источником камней для алмазов; и они могут быть использованы в качестве материала для секвестрации углекислого газа. Считается, что большая часть мантии Земли состоит из перидотита.

перидотитовых: Показанный образец составляет около двух дюймов (пять сантиметров) в поперечнике.

Многие виды перидотита

«Семейство» перидотитов содержит ряд различных интрузивных магматических пород. К ним относятся лерцолит, гарцбургит, дунит, верлит и кимберлит (см. Фото). Большинство из них имеют очевидный зеленый цвет, связанный с содержанием в них оливина.

  • Лерцолитперидотит, состоящий в основном из оливина со значительным количеством ортопироксена и клинопироксена. Некоторые исследователи считают, что большая часть мантии Земли состоит из лерцолита.

  • гарцбургитперидотит, состоящий в основном из оливина и ортопироксена с небольшим количеством шпинели и граната.

  • Дунитперидотит, который состоит в основном из оливина и может содержать значительные количества хромита, пироксена и шпинели.

  • верлитперидотит, состоящий в основном из ортопироксена и клинопироксена, с оливином и роговой обманкой.

  • кимберлит: перидотит, который состоит по меньшей мере из 35% оливина со значительными количествами других минералов, которые могут включать флогопит, пироксены, карбонаты, серпентин, диопсид, монтичеллит и гранат. Кимберлит иногда содержит алмазы.

Изменение перидотита

Перидотит - это тип породы, который более характерен для мантии Земли, чем для земной коры. Минералы, из которых он состоит, - это, как правило, высокотемпературные минералы, которые нестабильны на поверхности Земли. Они быстро изменяются гидротермальными растворами и выветриванием. Те, которые содержат минералы, содержащие оксид магния, могут превращаться в карбонаты, такие как магнезит или кальцит, которые намного более устойчивы на поверхности Земли. Изменение других перидотитов образует серпентинит, хлорит и тальк.

Перидотит может выделять газообразный диоксид углерода в геологически устойчивое твердое вещество. Это происходит, когда углекислый газ соединяется с богатым магнием оливином с образованием магнезита. Эта реакция происходит с геологически быстрой скоростью. Магнезит намного более стабилен во времени и служит поглотителем углекислого газа. Возможно, эта характеристика перидотита может использоваться людьми для преднамеренного выделения углекислого газа и внесения вклада в решение проблемы изменения климата (см. Видео).

Табличные земли: Одним из немногих обширных поверхностных воздействий перидотита является область, известная как «Табличная местность» в Национальном парке Грос Морн, Ньюфаундленд. Эта область является частью мантии большой плиты океанической литосферы, которая была надвинута на континентальную литосферу. Этим породам из мантии не хватает питательных веществ, необходимых для поддержки большинства видов растений, и почвы, которые из них образуются, обычно бесплодны. Коричневатый цвет от окрашивания железом.

Перидотит ксенолит: На этой фотографии изображена вулканическая бомба, содержащая перидотитовый (дунитовый) ксенолит, состоящий почти полностью из оливина. Фото Woudloper, используется здесь по лицензии Creative Commons.

Офиолиты, Трубы, Дайки и Подоконники

Считается, что мантия Земли состоит в основном из перидотита. Считается, что некоторые проявления перидотита на поверхности Земли представляют собой породы из мантии, которые были подняты из глубины магмами из глубинных источников. Офиолиты и трубы - это две структуры, которые вывели мантийный перидотит на поверхность. Перидотит также встречается в магматических породах подоконников и дамб.

ОфиолитыОфиолит - это крупная плита океанической коры, включая часть мантии, которая была перенесена на континентальную кору на границе сходящейся плиты. Эти структуры приносят большие массы перидотита на поверхность Земли и дают редкую возможность исследовать породы из мантии. Исследования офиолитов помогли геологам лучше понять мантию, процесс распространения морского дна и формирования океанической литосферы.

трубыТруба - это вертикальная интрузивная структура, которая образуется, когда извержение вулкана из глубинного источника поднимает магму из мантии. Магма часто прорывается сквозь поверхность, вызывая взрывное извержение и кратер с крутыми стенами, известный как маар.

Эти извержения из глубинных источников являются источником большинства первичных месторождений алмазов на Земле. Считается, что магма, образующая трубу, быстро поднимается из мантии, отрывая камни от мантии и от стен трубы. Эти куски иностранного рока известны как «ксенолиты». Алмазы находятся в ксенолитах и ​​в остаточном материале, полученном в результате их выветривания. Ксенолиты обеспечивают единственный способ, которым алмазы могут подниматься из мантии на поверхность, не будучи расплавленными или корродированными горячей магмой.

Дайки и порогиДайки и пороги - навязчивые изверженные скальные тела. Некоторые из них состоят из перидотита, полученного из глубины Земли. Когда они подвергаются эрозии, они обеспечивают другой способ, которым перидотит с большой глубины можно наблюдать на поверхности Земли.

Гранатовый перидотит: Образец гранатового перидотита из Альпе Арами, близ Беллинцона, Швейцария. Некоторые виды граната, наряду с хромитом и ильменитом, могут быть индикаторными минералами для разведки алмазов. Изображение общественного достояния от Woudloper.

Алмазы и Перидотит


Как образуются бриллианты? Подробная статья, которая объясняет четыре источника алмазов, найденных на поверхности Земли.

Для образования алмазов требуются очень высокие температуры и давления, которые возникают только на Земле на глубине 100 миль от поверхности и в местах в мантии, где температура составляет не менее 2000 градусов по Фаренгейту. Алмазы доставляются на поверхность в виде кусочков породы, известных как ксенолиты, которые вырываются из мантии из-за вулканических извержений из глубоких источников. Когда мантийный материал приближается к поверхности, происходит взрывное извержение, которое образует трубчатую структуру, диаметр которой может составлять от нескольких сотен ярдов до более мили. Эти «трубы», скалы, которые выбрасываются из них, а также отложения и почвы, образующиеся в результате их выветривания, являются источником большинства природных алмазов Земли.

Рок & Минеральные Комплекты: Получить камень, минерал или ископаемый комплект, чтобы узнать больше о материалах Земли. Лучший способ узнать о камнях - это иметь образцы, доступные для тестирования и экспертизы.

Перидотит Информация
1 Минеральная карбонизация с использованием ультрамафических камнейСовместное исследование USGS по улавливанию CO2 с использованием ультрамафитовых и карбонатных пород, Научно-исследовательский центр геофизики и геохимии им.
2 Модель стратиформного месторождения хромитовРут Ф. Шульте, Райан Д. Тейлор, Надин М. Пятак и Роберт Р. Сил II; Глава E моделей месторождений полезных ископаемых для оценки ресурсов; Отчет о научных исследованиях 2010-5070-E; 131 страница; Ноябрь 2012
3 хром: Джон Ф. Папп, Геологическая служба США, Минеральные товарные сводки, январь 2013 г.
4 хром: Джон Ф. Папп, Геологическая служба США, Ежегодник минералов 2011 года, апрель 2013 года.

Хромит в Перидотите

Некоторые перидотиты содержат значительные количества хромита. Некоторые из них образуются, когда подземная магма медленно кристаллизуется. На ранних стадиях кристаллизации из расплава начинают кристаллизоваться самые высокотемпературные минералы, такие как оливин, ортопироксен, клинопироксен и хромит. Кристаллы тяжелее расплава и опускаются на дно расплава. Эти высокотемпературные минералы могут образовывать слои перидотита на дне магматического тела. Это может сформировать слоистое месторождение, где до 50% породы может быть хромитом. Они известны как "стратиформные отложения". Большая часть мирового хромита содержится в двух стратиформных месторождениях: комплексе Бушвельда в Южной Африке и Великой дамбе в Зимбабве.

Другой тип отложений хромита происходит, когда тектонические силы толкают большие массы океанической литосферы на континентальную плиту в структуре, известной как «офиолит». Эти офиолиты содержат значительные количества хромита и называются «подоподобными отложениями».

Аэромагнитная разведка: Обнаружение небольших тел перидотита, таких как кимберлитовая труба, может быть очень трудным, потому что они такие маленькие. Аэромагнитные исследования иногда используются, чтобы найти их. Географические области, на которые опирается перидотит, часто являются магнитной аномалией в отличие от окружающих их пород. Изображения Геологической службы США.

Поиски перидотита

Открытые на поверхности Земли тела перидотитов быстро подвергаются воздействию погодных условий. Затем они могут быть скрыты почвой, отложениями, ледниковой растительностью и растительностью. Найти тело перидотита размером с кимберлитовую трубку, длина которой может быть всего несколько сотен ярдов, может быть очень сложно. Поскольку перидотит часто обладает магнитными свойствами, которые отчетливо отличаются от окружающих пород, магнитная съемка иногда может использоваться для их обнаружения. Обследование может проводиться с использованием летательного аппарата, который медленно буксирует магнитометр на малых высотах и ​​регистрирует интенсивность магнитного поля во время движения. Магнитные данные могут быть нанесены на карту, часто показывая местоположение трубы как аномалию. (Смотрите карту и фото.)

Тела перидотита также обнаруживаются путем поиска некоторых редких минералов, которые они содержат. Когда перидотит выветривается, оливин разрушается, быстро оставляя позади более стойкие минералы. Геологи обнаружили перидотитовые тела путем поиска хромита, граната и других устойчивых минералов-индикаторов. Когда они рассеиваются под воздействием воды, ветра или льда, они будут наиболее сильно сконцентрированы возле трубы и будут растворяться местными каменными обломками на расстоянии. Зерна этих минералов также могут быть более округлыми с расстоянием транспортировки. Это позволяет геологам использовать метод поиска "тропа к лоду", чтобы найти их.