Рок провенанс петрологическими методами

Рано или поздно, почти каждая скала на Земле расщепляется на осадок, и затем осадок уносится куда-то еще под действием силы тяжести, воды, ветра или льда. Мы видим, что это происходит каждый день на земле вокруг нас, и рок-цикл метки, которые определяют события и процессы эрозия.

Мы должны быть в состоянии посмотреть на конкретный осадок и рассказать кое-что о скалах, из которых он произошел. Если вы думаете о скале как о документе, осадок - это тот документ, который уничтожен. Например, даже если документ разбит на отдельные буквы, мы могли бы изучить буквы и довольно легко сказать, на каком языке они были написаны. Если бы сохранились какие-то целые слова, мы могли бы сделать хорошее предположение о предмете документа, его словаре, даже его возрасте. И если предложение или два избежали уничтожения, мы можем даже сопоставить его с книгой или бумагой, из которой оно получено.

Этот вид исследований отложений называется исследованием происхождения. В геологии происхождение (рифмуется с «провидением») означает, откуда взялись осадки и как они попали туда, где они находятся сегодня. Это означает работать назад или вверх по течению от зерен отложений, которые у нас есть (клочья), чтобы получить представление о скале или камнях, которыми они были (документы). Это очень геологическое мышление, и исследования провенанса взорвались за последние несколько десятилетий.

Происхождение - тема, ограниченная осадочными породами: песчаник и конгломерат. Есть способы характеризующие протолиты метаморфических пород и источники магматических пород, таких как гранит или базальтно они расплывчаты по сравнению.

Первое, что нужно знать, когда вы рассуждаете вверх по течению, это то, что транспортировка осадка меняет его. Процесс транспортировки разбивает камни на все более мелкие частицы от валуна до размера глины, путем физического истирания. И в то же время, большинство минералов в осадке химически изменены, оставляя только несколько устойчивых. Кроме того, при длительном переносе в ручьях минералы в отложениях могут сортироваться по плотности, так что легкие минералы, такие как кварц и полевой шпат, могут опережать тяжелые, такие как магнетит и циркон.

Во-вторых, как только осадок прибывает в место отдыха - осадочный бассейн - и снова превращается в осадочную породу, новые минералы могут образовываться в нем диагенетические процессы.

Таким образом, проведение исследований провенанса требует от вас игнорировать некоторые вещи и визуализировать другие, которые раньше присутствовали. Это не просто, но мы становимся лучше с опытом и новыми инструментами. Эта статья посвящена петрологическим методам, основанным на простых наблюдениях за минералами под микроскопом. Это то, что изучают геологи на своих первых лабораторных курсах. На другом основном пути исследований происхождения используются химические методы, и многие исследования сочетают оба.

Большие камни (фенокласты) в конгломераты они похожи на ископаемые, но вместо того, чтобы быть образцами древних живых существ, они являются образцами древних ландшафтов. Подобно тому, как валуны в русле реки представляют собой холмы вверх и вверх по склону, конгломератные обрывы обычно свидетельствуют о близлежащей сельской местности, расположенной на расстоянии не более нескольких десятков километров.

Неудивительно, что речной гравий содержит куски холмов вокруг них. Но может быть интересно узнать, что камни в конгломерате - единственное, что осталось от холмов, исчезнувших миллионы лет назад. И этот факт может быть особенно значимым в местах, где ландшафт был изменен в результате разломов. Когда два широко разделенных обнажения конгломератов имеют одинаковую смесь обломков, это является убедительным доказательством того, что они когда-то были очень близко друг к другу.

Популярный подход к анализу хорошо сохранившихся песчаников, впервые примененный в 1980 году, заключается в сортировке различных виды зерен на три класса и расположите их по процентам на треугольном графе, тройном диаграмма. Одна точка треугольника предназначена для 100% кварца, вторая - для 100% полевого шпата, а третья - для 100% литики: фрагменты породы, которые не полностью распались на отдельные минералы. (Все, что не является одним из этих трех, как правило, небольшая часть, игнорируется.)

Оказывается, что породы из определенных тектонических установок образуют отложения - и песчаники - которые наносятся в довольно последовательных местах на этой тройной диаграмме QFL. Например, породы из внутренних частей материка богаты кварцем и почти не имеют литики. В скалах из вулканических дуг мало кварца. И породы, полученные из переработанных пород горных цепей, имеют немного полевого шпата.

При необходимости зерна кварца, которые на самом деле являются литичными - кусочки кварцита или черта, а не отдельные кристаллы кварца - могут быть перенесены в категорию литиков. Эта классификация использует диаграмму QmFLt (монокристаллический кварц-полевой шпат-общая литика). Они очень хорошо показывают, какой тип плитно-тектонической местности дает песок в данном песчанике.

Помимо трех основных компонентов (кварц, полевой шпат и литика) в песчаниках есть несколько незначительных компонентов или вспомогательных минералов, полученных из их исходных пород. За исключением слюдяного минерала мусковит, они относительно плотные, поэтому их обычно называют тяжелыми минералами. Их плотность позволяет легко отделить их от остального песчаника. Они могут быть информативными.

Например, большая площадь магматических пород может давать зерна твердых первичных минералов, таких как авгит, ильменит или хромит. Метаморфические террейны добавляют такие вещи, как гранат, рутил и ставролит. Другие тяжелые минералы, такие как магнетит, титанит и турмалин, могут поступать из них.

циркон является исключительным среди тяжелых минералов. Он настолько прочен и инертен, что может длиться миллиарды лет, перерабатываясь снова и снова, как монеты в вашем кармане. Большая стойкость этих детритовых цирконов привела к очень активной области исследования происхождения который начинается с разделения сотен микроскопических зерен циркона, а затем определения возраста каждого с помощью изотопные методы. Отдельные возрасты не так важны, как смесь веков. У каждого большого тела породы есть своя смесь возрастов циркона, и смесь может быть распознана в отложениях, которые разрушаются из этого.

Исследования происхождения детрита и циркона являются мощными и настолько популярными в наши дни, что их часто называют сокращенно "DZ". Но они полагаются на дорогостоящие лаборатории, оборудование и подготовку, поэтому они в основном используются для высокой отдачи исследование. Старые способы просеивания, сортировки и подсчета минеральных зерен по-прежнему полезны.