bài giảng thạch luận các đá magma chương 8 các nguyên tố chính

Chương 8: Các nguyên tố chínhNguyên lý chung của kỹ thuật phân tích phổ hiện đại Sơ đồ nguyên lý của các thiết bị phân tích phổ hiện đại.. Biểu đồ tương quan 3 biến Ví dụ: Biểu đồ AFM t

Chương 8: Các nguyên tố chính

Nguyên lý chung của kỹ thuật phân tích phổ hiện đại

Sơ đồ nguyên lý của các thiết bị phân tích phổ hiện đại Theo Winter (2001) An Introduction to

Igneous and Metamorphic Petrology Prentice Hall

Nguồn năng lượng Detector thu

bức xạ hấp thụ Mẫu

Detector thu bức xạ phát ra

Đầu ra với các trũng bức xạ hấp thụ

Đầu ra với các peak bức xạ phát ra

Bức xạ hấp thụ Bức xạ phát ra

Các nguyên tố chính: hàm lượng > 1%

Các nguyên tố phụ: thường chiếm 0.1 - 1%

TiO 2 MnO P 2 O 5 CO 2

Các nguyên tố hiếm (vết): thường < 0.1%

Element Wt % Oxide Atom %

Phân tích mẫu đá thông thường

Wt % Oxides to Atom % Conversion

Table 8-3 Chemical analyses of some

representative igneous rocks

Peridotite Basalt Andesite Rhyolite Phonolite

Phương pháp CIPW

● Mode là % khối lượng của khoáng vật

● Norm là các khoáng vật được tính toán theo

lý thuyết

Các biểu đồ tương quan

Để biểu diễn các số liệu hóa học một cách dễ hiểu

Biểu đồ tương quan 3 biến

Ví dụ: Biểu đồ AFM

(tổng kiềm-FeO*-MgO)

Các mô hình tiến hóa magma

hypothetical set of related volcanics.

B = basalt, BA = basaltic andesite, A = andesite, D = dacite,

RD = rhyo-dacite, R = rhyolite Data from Ragland (1989)

Table 8-5 Chemical analyses (wt %) of a

Theo Ragland (1989) Basic Analytical

Petrology, Oxford Univ Press.

Biểu đồ tương quan của các hợp phần X và Y.

P = Nguồn ban đầu,

D = Sản phẩm,

S = phần cứng được tách ra

A, B, C = các pha cứng có thể được tách ra

Biểu đồ Harker

✦ Các hướng biến thiên mềm mại hơn

✦ Mô hình có 3 giả thiết:

1 Các đá liên quan với nhau bằng kết tinh phân đoạn

2 Hướng biến thiên = Đường biến thiên của dung thể

3 Bazan là magma mẹ

Ngoại suy các đường biến

thiên khác theo hướng BA →

Biểu đồ tương quan các cation cho quá trình phân dị kết tinh của olivine,

augite, và

plagioclase để hình thành BA từ

B Theo Ragland (1989) Basic Analytical

Petrology, Oxford Univ Press

Tam giác tương quan biểu thi dung thể tương đương với tập hợp khoáng vật được tách ra (màu xanh) được biểu diễn trong slide trước Theo Ragland (1989) Basic Analytical Petrology, Oxford Univ Press.

Các loạt magma

Địa hóa có thể sử dụng để phân biệt các kiểu magma khác nhau hay không ?

Một số chỉ số hóa học có thể phân biệt các nhóm magma

✦ Tổng kiềm (Na 2 O + K 2 O)

✦ Silic (SiO 2 ) và độ bão hòa silic

✦ Nhôm (Al 2 O 3 )

Tổng kiềm vs Silic:

Phân biệt hai nhóm: Kiềm và á kiềm

Tổng kiềm vs silic cho các đá kiềm và á kiềm

Hawaii Theo MacDonald (1968) GSA Memoir 116

Tứ diện bazan và mặt Ne-Ol-Q

Trường kiềm và á kiềm riêng biệt

Trái: Tứ diện bazan (theo Yoder and Tilley, 1962) J Pet., 3, 342-532 Phải: mặt dưới của tứ diên với thành phần của các đá á kiềm (đen) và kiềm (vàng) Theo Irvine and Baragar (1971) Can J Earth Sci., 8, 523-548

Ranh giới nhiệt động phân chia các trường bão hòa silic (á kiềm) và dưới bão hòa silic (kiềm) ở

áp suất thấp

Không thể vượt qua ranh giới bằng phân dị kết tinh, nên không thể từ loạt này hình thành loạt kia được (ít nhất tại áp suất thấp)

Biểu đồ AFM: có thể phân chia nhỏ hơn loạt magma á

kiềm thành hai loạt tholeiitic và kiềm vôi (calc-alkaline)

Biểu đồ AFM phân biệt các đá loạt tholeiitic Iceland,

Columbia River Basalts, và Hawaii (solid circles) với các

đá kiềm vôi Cascade volcanics (open circles) Theo Irvine

and Baragar (1971) Can J Earth Sci., 8, 523-548.

Độ bão hòa nhôm dựa trên tương quan hợp phần phân tử (molar) Al2 O 3 /(CaO+Na 2 O+K 2 O) (“A/CNK”) theo Shand (1927)

a Tương quan CaO (xanh) và (Na 2 O +

K 2 O) (đỏ) với SiO 2 của các đá Crater Lake Peacock (1931) dùng giá trị SiO 2 tại giao điểm là “chỉ số kiềm - vôi”.

b Các chỉ số bão hòa nhôm (Shand, 1927) với các phân tích các đá giàu nhôm ỏ Achala Batholith, Argentina (Lira and Kirschbaum, 1990) Trong tuyển tập S M Kay and C W Rapela (eds.), Plutonism from Antarctica to Alaska Geol Soc Amer Special

Paper, 241 pp 67-76

Fig 8-17 After Le Maitre (1976)

J Petrol., 17, 589-637

Các nghiên cứu trên thế giới cho thấy sự khác nhau

và tương quan giữa 3 loạt ở các điều kiện kiến tạo