سلسلة الصهارة القلوية الكلسية

مخطط TAS يوضح نطاق التركيب الكيميائي للصخور البركانية شبه القلوية بما في ذلك الصخور الكلسية القلوية (المنطقة الصفراء) والصخور البركانية القلوية (المنطقة الزرقاء).

تُعدّ سلسلة الصهارة الكلسية القلوية إحدى الفئتين الرئيسيتين لسلسلة الصهارة شبه القلوية ، والفئة الأخرى هي سلسلة الصهارة الثوليتية . وسلسلة الصهارة هي سلسلة من التركيبات التي تصف تطور الصهارة المافية ، الغنية بالمغنيسيوم والحديد والتي تُنتج البازلت أو الجابرو ، حيث تتبلور جزئيًا لتصبح صهارة فلسية ، فقيرة بالمغنيسيوم والحديد، وتُنتج الريوليت أو الجرانيت . وتتميز الصخور الكلسية القلوية بغناها بالفلزات القلوية الترابية ( المغنيسيا وأكسيد الكالسيوم ) والفلزات القلوية ، وتشكل جزءًا كبيرًا من قشرة القارات .

تشمل أنواع الصخور المتنوعة في سلسلة الصخور الكلسية القلوية أنواعًا بركانية مثل البازلت والأنديزيت والدايسيت والريوليت ، بالإضافة إلى نظائرها المتداخلة ذات الحبيبات الخشنة ( الجابرو والديوريت والجرانوديوريت والجرانيت ) . ولا تشمل هذه السلسلة الصخور غير المشبعة بالسيليكا أو الصخور القلوية أو الصخور فوق القلوية .

التوصيف الجيوكيميائي

مخطط AFM يوضح الفرق بين سلسلة الصهارة الثوليتية وسلسلة الصهارة القلوية الكلسية
مخطط AFM يوضح النسب النسبية لأكاسيد القلويات (A) والحديد (F) والمغنيسيوم (M)، مع أسهم توضح مسار التغير التركيبي للصهارة في سلسلة الصهارة الثوليتية وسلسلة الصهارة القلوية الكلسية (BT=بازلت ثوليتي، FB=بازلت حديدي، ABT=بازلت أنديزيت ثوليتي، AT=أنديزيت ثوليتي، D=دايسيت، R=ريوليت، B=بازلت، AB=بازلت أنديزيت، A=أنديزيت؛ الخط المتقطع=الحد الفاصل بين التركيب الثوليتي والتركيب القلوي الكلسي).

تتميز الصخور المنتمية إلى سلسلة الصهارة الكلسية القلوية عن الصخور المنتمية إلى سلسلة الصهارة الثوليتية بحالة الأكسدة والاختزال للصهارة التي تبلورت منها. فالصهارة الثوليتية مختزلة، بينما الصهارة الكلسية القلوية مؤكسدة، مع ارتفاع في ضغط الأكسجين . وعندما تتبلور الصهارة المافية (المنتجة للبازلت)، فإنها تُفضل تبلور الأشكال الغنية بالمغنيسيوم والفقيرة بالحديد من معادن السيليكات، مثل الأوليفين والبيروكسين ، مما يؤدي إلى زيادة محتوى الحديد في الصهارة الثوليتية مع استنزاف البلورات الفقيرة بالحديد من الصهارة . (يتصلب الأوليفين الغني بالمغنيسيوم عند درجات حرارة أعلى بكثير من الأوليفين الغني بالحديد.) ومع ذلك، فإن الصهارة القلوية الكلسية تتأكسد بدرجة كافية لترسيب كميات كبيرة من أكسيد الحديد المغنتيت (في نفس الوقت) ، مما يجعل محتوى الحديد في الصهارة أكثر استقرارًا أثناء تبريدها مقارنة بالصهارة الثوليتية.

يمكن ملاحظة الفرق بين سلسلتي الصهارة هاتين على مخطط AFM، وهو مخطط ثلاثي يوضح النسب النسبية لأكاسيد Na₂O + K₂O ( A)، وFeO + Fe₂O₃ ( F)، وMgO (M). عند تبريد الصهارة، تترسب كميات أكبر بكثير من الحديد والمغنيسيوم مقارنةً بالقلويات، مما يدفعها نحو منطقة القلويات. في الصهارة الثوليتية، ومع تبريدها وإنتاجها بلورات غنية بالمغنيسيوم بشكل أساسي، ينخفض ​​محتوى المغنيسيوم فيها بشكل حاد، مما يدفعها للابتعاد عن منطقة المغنيسيوم حتى ينفد المغنيسيوم فيها، ثم تبدأ بالتحرك نحو منطقة القلويات مع فقدانها للحديد والمغنيسيوم المتبقي. أما في سلسلة الصهارة الكلسية القلوية، فإن ترسب الماغنيتيت يحافظ على نسبة الحديد إلى المغنيسيوم ثابتة نسبيًا، لذا تتحرك الصهارة في خط مستقيم نحو منطقة القلويات على مخطط AFM.

تتميز الصهارة القلوية الكلسية بأنها مائية في الغالب .

السياق الجيولوجي

توجد الصخور الكلسية القلوية عادة في الأقواس البركانية فوق مناطق الاندساس ، وخاصة في الأقواس الجزرية ، وخاصة في الأقواس القارية .

الأصل البترولوجي

يُعتقد أن الصخور في هذه السلسلة مرتبطة وراثيًا من خلال التبلور الجزئي ، وأنها مشتقة جزئيًا على الأقل من صهارة ذات تركيب بازلتي تشكلت في وشاح الأرض . ويمكن تفسير اتجاهات التركيب من خلال مجموعة متنوعة من العمليات، ويركز العديد من هذه التفسيرات على محتوى الماء وحالات الأكسدة في الصهارة .

تبدأ الآليات المقترحة لتكوين الصهارة بالانصهار الجزئي للمواد المندسة وبيريدوتيت الوشاح (الأوليفين والبيروكسين) المتأثر بالماء والصهارة المشتقة من المواد المندسة. وقد تشمل الآليات التي تتطور بها الصهارة الكلسية القلوية بعد ذلك التبلور الجزئي، واستيعاب القشرة القارية ، والاختلاط مع الصهارة الجزئية للقشرة القارية.

انظر أيضاً

مراجع

  • باركر، دانيال س. (1983). الصخور النارية . إنجلوود كليفس، نيوجيرسي: برنتيس هول، إنك. ص  417.

للمزيد من القراءة

  • بيكوك، ما (1931). "تصنيف سلاسل الصخور النارية". مجلة الجيولوجيا . 39 (1): 54-67 . Bibcode : 1931JG.....39...54P . doi : 10.1086/623788 . S2CID 140563237 . 
  • ريتمان، ألفريد (1962). البراكين ونشاطها . نيويورك: جون وايلي وأولاده، ص  305،  ترجمة إي. أ. فينسنت من الطبعة الثانية لعام 1960.{{cite book}}: CS1 maint: postscript ( link )
  • شيث، هيتو؛ توريس-ألفارادو، إغناسيو؛ فيرما، سوريندرا (أغسطس 2002). "ما هي سلسلة الصخور الكلسية القلوية؟". المجلة الدولية للجيولوجيا . 44 (8): 686-701 . Bibcode : 2002IGRv...44..686S . doi : 10.2747/0020-6814.44.8.686 . S2CID 129795855. من بين هذه المخططات شائعة الاستخدام، مخطط إجمالي القلويات والسيليكا (TAS) والمخطط المثلثي (Na₂O + K₂O ) -FeO * -MgO (AFM)، ولا يتضمن أي منهما الكالسيوم كأحد معايير الرسم... ليست كل الأنديزيتات الأوروجينية كلسية قلوية، وليست كل الأنديزيتات الكلسية القلوية أوروجينية 
  • لو ميتر، ر. و.؛ ستريكيزن، أ.؛ زانيتين، ب.؛ لو باس، م. ج.؛ بونين، ب.؛ بيتمان، ب.، محرران. (يناير 2005). الصخور النارية: تصنيف ومعجم للمصطلحات: توصيات الاتحاد الدولي للعلوم الجيولوجية، اللجنة الفرعية المعنية بتصنيف الصخور النارية . كامبريدج، المملكة المتحدة: مطبعة جامعة كامبريدج. ص  252. ISBN 0-521-61948-3.
  • أركولوس، ريتشارد ج. (2003). "استخدام مصطلحي "كلسي قلوي" و"كلسي قلوي" وإساءة استخدامهما" . مجلة علم الصخور . 44 (5): 929-935 . Bibcode : 2003JPet...44..929A . doi : 10.1093/petrology/44.5.929 . يُعرَّف مصطلحا "كلسي قلوي" و"كلسي قلوي" ويُستخدمان حاليًا بطرق متعددة وغير متكافئة. عمومًا، يُعتبر تباين نسبة الحديد الكلي (FeO/MgO) ضمن مجموعات الصخور شبه القلوية المتطورة السمة الأكثر تميزًا للصخور الكلسية القلوية مقارنةً بالصخور الثوليتية، مما يعكس التوقيت النسبي لتشبع الطور بأكاسيد الحديد والتيتانيوم، والبلاجيوكلاز، وسيليكات الحديد والمغنيسيوم. تُستخدم أنظمة تصنيف أخرى على نطاق واسع، بما في ذلك أقلية من المؤيدين للتعريف الرسمي الأصلي لمصطلح "كلسي قلوي" الذي وضعه بيكوك (1931، مجلة الجيولوجيا 39، 54-67). ونظرًا للاستخدام المتناقض والمُربك السائد لهذه المصطلحات، والذي يؤدي إلى سوء فهم، يُقترح تقسيم طيف الصخور شبه القلوية إلى مجموعات غنية ومتوسطة ومنخفضة الحديد، مكملةً بذلك التقسيمات القائمة على محتوى البوتاسيوم. وينبغي حصر استخدام مصطلحي "كلسي قلوي" و"كلسي قلوي" على مجموعات الصخور التي تتوافق مع تعريف بيكوك.
  • Makeyev AB، Lutoev VP، Vtorov IP، Braynchaninova NI، Makavetskas AR 2020. التركيب والتحليل الطيفي لكريستالات الزبرجد الزيتوني من البازلت الثولييتي في هاواي . جامعة أوشيني زابيسكي كازانسكوغو. سيريا إستيفيني ناوكي. المجلد. 162، لا. 2، ص 253-273.