גיאולוגיה של סלע מגורה

המערכת האלביטית-אנוריטית

מרבית המינרלים הנפוצים הנמצאים בסלעים דלקתיים הם שלבי תמיסה מוצקה. אלה כוללים זרעי שדה זיתים, פירוקסן, אמפיבול, ביוטיט ופלגיוקלה. התנהגות הגיבוש מומחשת בצורה הטובה ביותר באמצעות NaAlSi ₃ O ₈ (אלביט או Ab) –CaAl ₂ Si ₂ O ₈מערכת פלגיוקלאזה (anorthite או An) המוצגת באיור 4. קחו בחשבון נוזל של הרכב L (60 אחוז An + 40 אחוז Ab) שנמצא בטמפרטורה ראשונית של 1,500 מעלות צלזיוס. עם קירור זה יתחיל להתגבש פלגיוקלאז עם 85 אחוז אנ '(נקודה P על הסולידוס) בטמפרטורת הנוזלים של כ 1,470 מעלות צלזיוס. כאשר הקירור ממשיך הלאה, הנוזל ינוע במורד הנוזל לכיוון B, ובמקביל מגיב ברציפות עם הפלגיוקלאז שנוצר מוקדם כדי להמיר אותו לפלגיוקלאז הומוגני שהוא יותר לבריטני ובשיווי משקל עם הנוזל. לדוגמא, כאשר הנוזל הגיע ל- A, ב -1,400 מעלות צלזיוס, התגבש מהנוזל כ -65 אחוז פלגיוקלה עם כ -73 אחוז A (נקודה O על הסולידוס), שהוא כיום בערך 36 אחוז אנרגיה ו -64 אחוז אב. לבסוף, כאשר מגיעים לטמפרטורה של בערך 1,330 מעלות צלזיוס (B בתרשים), הכמות הקטנה האחרונה של נוזל ההרכב 20 אחוז An + 80 אחוז Ab נצרכת בתגובה ופלגיוקלאז הומוגני של 60 אחוז An + 40 אחוז אב נשאר (נקודה S). כעת שקלו את המקרה בו מנועים מהנוזל להגיב עם הפלאגיולאז המוקדם. ניתן להשיג זאת על ידי הסרה פיזית של הפלגיוקלאס מיד לאחר היווצרותו או על ידי קירור הנוזל מהר יותר מתהליך התגובה שיכול לצרוך את הפלגיוקלאז. הנוזל יכול באופן תיאורטי להגיע להרכב ה- Ab הטהור ב -1,100 מעלות צלזיוס, שם הוא ייעלם בתוך האלביט המתגבש. בתהליך הקירור יישמר מגוון שלם של קומפוזיציות פלגיוקאזות מ- An ₈₄ ל- An ₀₀.

סדרת התגובות של בואן

שתי הדוגמאות הללו ממחישות שתי תגובות עיקריות המתרחשות במהלך התגבשות של מגמות נפוצות, האחת לא רציפה (תגובת הנוזל-נוזל-פירוקסן) והשנייה רציפה (התגובה הנוזלית של הפלגיוקלאז). זה הוכר תחילה על ידי הפטרולוג האמריקני נורמן ל. בואן, שסידר את התגובות בצורה המוצגת באיור 5; לכבודו, סדרת המינרלים נקראה מאז סדרת התגובות של בואן. הענף השמאלי של הסידור בצורת Y מורכב מהסדרה הבלתי-רציפה שמתחילה עם אוליבין בטמפרטורה הגבוהה ביותר ומתקדמת דרך פירוקסן, אמפיבול וביו-טיט ככל שהטמפרטורה יורדת. סדרה זו אינה רציפה מכיוון שהתגובה מתרחשת בטמפרטורה קבועה בלחץ קבוע, בה המרה של המינרל שנוצר מוקדם לגביש יציב יותר. כל מינרל בסדרה מציג מבנה סיליקט אחר המציג פילמור מוגבר ככל שהטמפרטורה יורדת; אוליבין שייך לסוג המבנה של סיליקט האי; פירוקסן, השרשרת; אמפיבול, השרשרת הכפולה; וביוייט, הסדין. מצד שני, הענף הימני הוא סדרת התגובות הרציפה שבה הפלגיוקלאז מגיב ברציפות עם הנוזל ליצירת שלב אלביטי יותר ככל שהטמפרטורה יורדת. בשני המקרים הנוזל נצרך בתגובה. כאשר שתי סדרות התגובה מתכנסות בטמפרטורה נמוכה, מינרלים שלא יגיבו עם הנוזל הנותר מתקרבים להתגבשות אטקטטית. כוורת שדה אשלג, מוסקוביט וקוורץ מגובשים. השלבים שמתגבשים תחילה הם המינרלים הנפוצים המרכיבים בזלת או גברו, כמו עירוניט או לברדוריט עם פירוקסן וכמויות קלות של אוליבין. לאחר מכן מתגבשים מינרלים של אנדזיט או דיוריט, כמו אנזין עם פירוקסן או אמפיבול, ואחריו נוצרים אורתוקלז וקוורץ, המהווים את המרכיבים החיוניים של ריאוליט או גרניט. נוזל בזלתי בראש ה- Y יכול לרדת לתחתית הסדרה כדי להתגבש קוורץ רק אם נמנעים התגובות הקודמות. כפי שהודגם לעיל, תגובות שלמות בין מינרלים שנוצרו בשלב מוקדם לנוזל מתמעטים את אספקת הנוזל ובכך מגבילים את ההתקדמות לאורך הסדרה. אחת האמצעים שבאמצעותה ניתן להפוך מאגמה בזלתית לסלעים הנמוכים בסדרה היא על ידי התגבשות חלקית. בתהליך זה, המינרלים שנוצרו מוקדם מוציאים מהנוזל על ידי כוח הכובד (מינרלים כמו אוליבין ופירוקסן צפופים יותר מהנוזל ממנו התגבשו), וכך נוזל לא מגובש נשאר בהמשך הסדרה.