火成碳酸盐岩

火成炭酸岩(英语:Carbonatite)是一种火成岩,其矿物成分超过 50% 是碳酸盐矿物[1]。 火成碳酸岩通常在带状碱性侵入岩形成的火山栓,岩墙岩床, 角砾岩, 或岩脉内[2]。它的形成几乎完全与大陆裂谷有关。从太古宙到现在,火成碳酸盐岩的火成岩的活动似乎一直在稳步增加。 几乎所有的火成碳酸盐岩都是侵入岩或次火山岩侵入岩。这是因为碳酸岩熔岩流主要由可溶性碳酸盐组成,很容易风化,因此不太可能保存。因此,过去像熔岩那样的火成碳酸岩喷发例子可能并不少,但它只是很难被保存[3]。分析包裹体的组成,发现火成碳酸岩液体成分比火成碳酸岩岩石的成分要碱性得多[4]。 历史上已知只有一座碳酸岩火山喷发过,即坦桑尼亚活跃的奥多因约伦盖火山。它以 500–600 °C (932–1,112 °F) 的温度喷出世界上最冷的熔岩。熔岩是钠碳酸岩,包括尼碳钠钙石(尼雷尔石)和格碳钠石为主。

火成炭酸岩熔岩流,Doinyo Lengai 火山,Tanzania

成因

1948年瑞典地质学家Harry von Eckermann在对Alnö杂岩的研究基础上,详细论证了火成碳酸岩的岩浆成因[5] [6]。然而直到到1960 年,经过对坦桑尼亚 Ol Doinyo Lengai 的火上喷发的地质调查,最终才证实了火成碳酸岩来自岩浆的观点。 火成碳酸岩的稀有是由不寻常的过程和不寻常的来源而形成的奇特的火成岩。有三种形成模式:

在地幔中经过极低度的部分熔融和与熔体分离形成的, 碳酸盐熔体和硅酸盐熔体之间的液体不混溶性, 极端的结晶分离 每个模式都有证据,但关键是这些都是不寻常的现象。从历史上看,碳酸岩被认为是通过岩浆侵入使石灰石或大理石熔化而形成的,但地球化学和矿物学数据对此不以为然。例如,火成碳酸盐岩的碳同位素组成类似于地幔,不像沉积石灰岩[7]

火成碳酸盐岩的年龄范围从太古宙到现在:最古老的是格陵兰的 Tupertalik,距今 3007 Ma,而坦桑尼亚的 Ol Doinyo Lengai 火山目前处于活跃状态[8]

参考文献

  1. ^ Bell, Keith, ed. (1989). Carbonatites: Genesis and Evolution. London: Unwin Hyman.。 [1]。火成酸炭岩与大理石易于混淆,需要地球化学验证
  2. ^ Andersson, Magnus; Malehmir, Alireza; Troll, Valentin R.; Dehghannejad, Mahdieh; Juhlin, Christopher; Ask, Maria (2013-04-17). "Carbonatite ring-complexes explained by caldera-style volcanism". Scientific Reports. 3 (1): 1677. doi:10.1038/srep01677. ISSN 2045-2322. PMC 3628075. PMID 23591904
  3. ^ Stoppa, Francesco; Jones, Adrian P.; Sharygin, Victor V. (2009). "Nyerereite from carbonatite rocks at Vulture volcano: implications for mantle metasomatism and petrogenesis of alkali carbonate melts". Central European Journal of Geosciences. 1 (2): 131–51. doi:10.2478/v10085-009-0012-9. S2CID 130277058
  4. ^ Guzmics, Tibor; Mitchell, Roger H.; Szabó, Csaba; Berkesi, Márta; Milke, Ralf; Ratter, Kitti (2012). "Liquid immiscibility between silicate, carbonate and sulfide melts in melt inclusions hosted in co-precipitated minerals from Kerimasi volcano (Tanzania): evolution of carbonated nephelinitic magma". Contributions to Mineralogy and Petrology. 164 (1): 101–22. Bibcode:2012CoMP..164..101G. doi:10.1007/s00410-012-0728-6. S2CID 129035814
  5. ^ Hode Vuorinen, Jaana (2005). The Alnö alkaline and carbonatitic complex, east central Sweden – a petrogenetic study (Ph.D.). Stockholm University. pp. 1–28.
  6. ^ Kresten, Peter; Troll, Valentin R. (2018). The Alnö Carbonatite Complex, Central Sweden. GeoGuide. Springer International Publishing. ISBN 978-3-319-90223-4.
  7. ^ Shavers, Ethan J.; Ghulam, Abduwasit; Encarnacion, John; Bridges, David L.; Luetkemeyer, P. Benjamin (2016-04-01). "Carbonatite associated with ultramafic diatremes in the Avon Volcanic District, Missouri, USA: Field, petrographic, and geochemical constraints". Lithos. 248–251: 506–516. Bibcode:2016Litho.248..506S. doi:10.1016/j.lithos.2016.02.005
  8. ^ Downes, H., Wall, F., Demy, A. & Szabo, C. 2012. Continuing the Carbonatite Controversy. Mineralogical Magazine 76, 255-257.