Вопросы к коллоквиуму по курсу Геодинамические аспекты магматической петрологии, 2010 г.

Вопросы к коллоквиуму по курсу "Геодинамические аспекты магматической петрологии", 2010 г.

Вариант 1

1. Классификация хим. элементов по Гольдшмиту.

предположение, что Земля образовалась в результате разделения первично однородного вещества, аналогичного метеоритам, на четыре части: металл, серный расплав, силикатная часть и атмосфера с океаном. Каждый элемент имеет склонность концентрироваться в одной из этих сред. Размеры ионов?.

- Сидерофильные (обладают сродством к железу)

- Халькофильные (относятся химические элементы сульфидных руд),

- Литофильные (обладают сродством к силикатным минералам и расплавам.),

- Атмофильные (H, N, инертные газы)

1. Признаки и возможные причины геохимической неоднородности мантии

1. Плавление. Равновесное (модальное, немодальное), фракционное (то же). Модальное – вклад в состав различных минералов опережает реальное соотв минералов в протолите.

2. Кристаллизация. Равновесная, фракционная (кристаллы оседают на «дно»). На нач стадиях кристаллиз совмест элты изменяются значимо. Совм – информ о кристаллизации, несовмест – о источнике магм.

Доп факторы рудообразования – состав источника, ликвация, контаминация и смешение магм).

Следствие – разнообразие составов магм, извлекаемых даже из гомогенного источника
Реальные объекты – тренды, вариации, фракционн кристаллиз(главное), смешение. Ведущая роль в формировании трендов – качеств состав фаз, покидающих систему.

1. Термохронология: общие представления, используемые аналитические методы и приложение к изучению тектонических процессов.

Метод основан на t закрытия изотопных систем.

Вариант 2

1. Группы литофильных элементов, их поведение в магматическом процессе

1. Коэф распред. – желание эл-та находиться в расплаве или крист фазе. Чем больше К, тем больше желание быть в тв фазе. Чем меньше К, тем более несовместимые эл-ты. Факторы влияющие на расплав: заряд ядра больше – больше электронов притягивает. Чем элемент крупнее, тем более он несовместим. Гранат – концентрация REE, Pl – Eu аномалия.

2. Значения - в пределах порядка. Для Hbl – в риолит расплаве REE как совместимые.

Si – сообщает расплаву некоторую структуру – SiO – тетраэдеры, чем больше, тем больше порядка, и вытесняются REE

3. внешние условия. P T например, для Eu аномалии незначительны. O потенциал может сильно влиять. Если не зверски окислит условия, то Eu маскируется под Ca и встраивается в Pl, так получается аномалия

Правило Гольдшмита – два одинаково валентных иона образуют смешанный тв раствор Fe-Mg. Меньший ион легче вписывается. Если одинаковые, то легче с большим зарядом.

1. Коматиитовые и бонинитовые серии: петрографическая и геохимическая специфика, обстановки формирования.

• зеленокаменные пояса AR-PR1

• субаквальные (подводные) извержения, щитовые вулканы

• петрография:

ü спинифекс (предельное переохлаждение магм)

ü очень мало pl

ü обычный парагенезис фенокрист:

ol + opx + cpx + Cr-sp

• петрохимия:

ü низкий TiO2 (0.5-1%), низкий Al2O3 (7-12%), выс. MgO (>12%)

• элементы-примеси и изотопы:

ü обеднение всеми несовместимыми элементами

ü (87Sr/86Sr)i =? из-за метаморфизма

• флюидный режим: низкие содержания летучих?, низкие fO2

1. Радиогенные изотопы свинца и их использование при анализе магматических систем. Диаграммы с конкордией и дискордией. Геохрона. Первый свинцовый парадокс.

1.Pb206 из U238 2.Pb207 из U235 3.Pb208 из Tr232 Геохрона – расчетная линия все содерж свинца и урана на земле. Если соотн 1 и 2 равны, то система не нарушалась.

Вариант 3

1. Процессы, приводящие к появлению магматических расплавов. Причины разнообразия составов магм.

1. Понятия "примитивная мантия", "обедненная мантия", "обогащенная мантия"

1. Толеитовая и известково-щелочная серии вулканитов – главные черты различия

Толеитовые

• во всех геоструктурах Земли

• обстановки растяжения («кровь Земли»)

• низкая вязкость, низкая эксплозивность

• щитовые постройки, трещинные извержения

• петрография:

ü нет раннего Ti-mt (зато много позднего),

ü нередки афировые структуры

ü нередки структуры неравновесной кристаллизации

(спилитовая)

ü обычный парагенезис фенокрист: pl + ol + cpx ± Cr-sp

• петрохимия:

ü умеренный TiO2 (1-1.5%), низкий K2O (0.1-0.5%)

ü быстрый рост FeO/MgO, слабый рост SiO2

• элементы-примеси и изотопы:

ü общее обеднение (DM-источник)

ü (87Sr/86Sr)i = 0.7028

• флюидный режим: восстановленный флюид, мало H2O

Известково-щелочные

• субдукционные и постсубдукционные обстановки

• высокая эксплозивность

• стратовулканы и поля ареальных извержений

• петрография:

ü порфировые (обильный pl)

ü ранний Ti-mt,

ü может присутствовать амфибол (высокое PH2O в магмах)

ü обычный парагенезис фенокрист:

pl + opx + cpx + Ti-mt ± amp (± ol)

• петрохимия:

ü низкий TiO2 (0.5-1%), высокий Al2O3 (17-20%)

ü медленный рост FeO/MgO, быстрый рост SiO2

• элементы-примеси и изотопы:

ü обеднение Ta и Nb (иногда – также и Zr-Hf)

ü повышенные LILE/HFSE, LILE/REE

ü (87Sr/86Sr)i = 0.703 – 0.706

• флюидный режим: окисленный флюид, много H2O

Вариант 4

1. Модели плавления: фракционное и равновесное, модальное и немодальное. Особенности поведения разных по совместимости элементов.

1. Гранитоиды А-типа: особенности состава и условия формирования.

А-граниты (alkaline, anhydrous, anorogenic) - производные обогащенных мантийных расплавов, при переменном участии материала коры.

небольшие объемы

внутриплитные обстановки

специфический состав (нередко K_agp>1, с rib / arf)

высокие содержания HFSE и всех несовместимых эл-тов

широкий диапазон (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i и прочих геохимических индикаторов

1. Оценка возраста корового протолита гранитоидов.

Вариант 5

1. Совместимые и несовместимые химические элементы в магматическом процессе. Факторы, влияющие на величину коэффициента распределения.

1. Различия толеитовой, субщелочной и щелочной вулканических серий.

1. Влияние воды на глубину становления гранитоидных плутонов.

Вариант 6

1. Магматические серии. Оценка относительной роли процессов кристаллизационного фракционирования, смешения магм и изменения степени плавления в их формировании.

1. Геохимические резервуары Земли, главные и второстепенные.

1. Диаграмма (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i – εNd, ее обсуждение. Причины колебаний (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i в морских осадках фанерозоя.

Вариант 7

1. Модели кристаллизации магмы: равновесная и фракционная. Формирование тренда кристаллизационного фракционирования.

1. Гранитоиды I и M-типа – сходство и различия

I-граниты - плавление метабазитов

умеренные содержания Al₂O₃ (K_Al < 1.05),

Fe-Mg фазы - bt + amp

невысокие K/Na (pl > и >> Kfs)

(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i на уровне 0.704-0.706

меланократовые мелкозернистые включения

M-граниты (mantle) - дифференциаты базальтовых магм

небольшие объемы

ассоциация с магматитами основного состава

рекордно низкие содержания LILE

мантийные значения (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i = 0.7025 - 0.7040

1. Анализ петрохимической информации (классификационные и вариационные диаграммы, нормативные пересчеты, дискриминационные диаграммы)

Вариант 8

1. Смешение магм: петрографические и геохимические признаки.

1. Влияние кислородного потенциала на качественный состав оксидных фаз в гранитоидах и на состав Fe-Mg силикатов.

f_H2O, температура кристаллизации

и глубина становления

S - “водные”, низкотемпературные, глубинные

A, M - “сухие”, высокотемпературные, приповерхностные

I - разные

1. Анализ данных по микроэлементам (построение спайдеграмм, причины различий в направлении наклона спайдеграммы, примеры интерпретации аномалий)

Вариант 9

1. Редкоземельные элементы, их применение при интерпретации состава магматических пород.

1. Причины формирования трендов на вариационных диаграммах. Диагностика ведущих петрогенетических процессов.

1. Изотопные данные – преимущества перед химией элементов при интерпретации состава магматических пород. Формирование изохроны.

Вариант 10

1. Геохимические характеристики верхней и нижней континентальной коры.

1. Гранитоиды S- и I-типа, их сравнительная характеристика и соответствие гранитоидам магнетитовой и ильменитовой серий.

S-граниты - плавление метаосадков

пересыщение Al₂O₃ (K_Al > 1.05),

присутствие высокоглиноземистых фаз (gr, and, crd, mu),

повышенные K/Na (Kfs/pl)

высокие (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i > 0.707

ксенолиты гнейсов и кристаллических сланцев

I-граниты - плавление метабазитов

умеренные содержания Al₂O₃ (K_Al < 1.05),

Fe-Mg фазы - bt + amp

невысокие K/Na (pl > и >> Kfs)

(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i на уровне 0.704-0.706

меланократовые мелкозернистые включения

1. Достоверность оценки возраста пород различными радиоизотопными методами.

Дата добавления: 2015-09-29