Собор Пик Гранодиорит - Cathedral Peak Granodiorite
В Собор Пик Гранодиорит (CPG) был назван в честь своего типа местности, Соборная вершина в Йосемитский национальный парк, Калифорния. В гранодиорит является частью Люкс Tuolumne Intrusive (Tuolumne Batholith), один из четырех основных навязчивые люксы в пределах Сьерра-Невада. Было присвоено радиометрический возраст между 88 и 87 миллионами лет и, следовательно, достигли стадии охлаждения в Коньяк (Верхний мел).
Географическое положение
Гранодиорит Кафедрального пика является частью центральной восточной Сьерра-Невады в Калифорнии. Он обнажен в обнажениях оледенения от верхней части долины Йосемити до высокого водораздела Сьерра. Он охватывает большую часть Округ Марипоса и Туолумнский уезд а также трогает Округ Мадера и Округ Моно. На северном конце он включает Башня Пик и Пик Маттерхорн, на высоте 12 264 футов (3743 м) над уровнем моря. В его юго-западной части возвышается Соборный хребет с 10911 футов Соборная вершина (3326 м) выше Tuolumne Meadows. Маршрут штата Калифорния 120 пересекает гранодиорит в его южной половине. Из-за образования блоков и наклона Сьерра-Невады на запад ее дренажная система ориентирована на запад и следует в основном юго-западным течением, особенно в северной части.
Форма вторжения представляет собой вытянутый прямоугольник или эллипс, ориентированный примерно в северо-западном-юго-восточном направлении. Его длина составляет около 30 миль (48 км), а ширина едва достигает 12 миль (19 км) на северном конце. Площадь поверхности составляет около 230 квадратных миль (600 км2), примерно половина общей площади интрузивной свиты Туолумне. Гранодиорит полностью покрывает Джонсон Гранит Порфир на юге. Он окружен с юго-востока, юго-запада и северо-запада. Полукупольный гранодиорит. В центральной части пояса он касается Куна Крест Гранодиорит. На севере и северо-востоке соприкасается со слабыми превращенный проселочные породы, в основном Палеозой и Юрский период метавулканиты и метаосадки.
Геологический обзор
Гранодиорит Кафедрального пика является третьим и наиболее важным элементом интрузивной свиты Туолумне. Интрузии этой магматической свиты находились на довольно продолжительном промежутке времени. Они начали в Туронский около 93,5 млн лет назад и длилась до самого начала Сантон при 85,4 млн лет назад. Радиометрическое датирование возрастов похолодания гранодиоритов Соборного пика дало от 88,1 ± 0,2 до 87,0 ± 0,7 млн лет назад, т.е. Коньяк.
Туолумне Интрузивная сюита сопровождается другими крупными интрузивными комплексами в Сьерра-Неваде: Джон Мьюир и Гора Уитни навязчивые люксы, расположенные южнее и Плутонический комплекс Сонора на север. Площадь этих четырех комплексов превышает 970 квадратных миль (2500 км2).2).
Интрузивная свита Туолумне была построена в течение длительного периода времени (8,1 миллиона лет) следующими магматическими импульсами (упорядоченными по возрастанию):
- Джонсон Гранит Порфир
- Собор Пик Гранодиорит
- Half Dome Granodiorite, далее подразделяющийся на порфировую и равнозернистую фации
- Куна Крест Гранодиорит - кварцевый диорит и гранодиорит
Эта магматическая последовательность показывает следующие геохронологические и геохимические тенденции:
- возрастание уменьшается от края к центру, причем крайний Kuna Crest Granodiorte является самым старым магматическим пульсом, а центральный гранитный порфир Джонсона - самым молодым.
- увеличение содержания кремнезема и щелочей от края к центру, изменение состава пород от мафический / от среднего до большего фельзический композиции.
- увеличение рубидий содержимое от края до центра.
- устойчивое снижение Al2О3, TiO2, Содержание FeO, MgO и CaO.
- уменьшение барий, стронций и легкие редкоземельные элементы Такие как скандий.
Петрологическое описание
Сразу бросается в глаза черта серо-белого гранодиорита Кафедрального пика: порфировидный привычка с очень крупными мегакристами щелочной полевой шпат обычно достигает 10, иногда даже 20 сантиметров. Размер зерна основной массы остается в диапазоне 5 миллиметров.
Минералогия
Гранодиорит Кафедрального пика модально состоит из следующих минералов:
- плагиоклаз - 47,5 об.%. Присутствует как от подчиненного к соборного, табличного олигоклаз с27–29. Показывает нормальное зонирование с кальций -богатые ядра и натрий -богатые диски. Экспонаты простые карловарские вары и альбиты. побратимство. Размер зерна варьируется от 1 до 15 миллиметров. Возможно катастрофически сломан и внедрен / заменен микроклин в зоне сдвига.
- щелочной полевой шпат - 20,9 об.%. Представить как блочный, пертитовый ортоклаз с или88. Вкрапленники с размерами зерна до 20 сантиметров в длину, нормальный диапазон до 10 сантиметров, шириной 2 сантиметра. Выставка карловарского побратимства. Размер зерен и обилие вкрапленников уменьшаются по направлению к гранит-порфиритам Джонсона. Мегакристы охватывают (покилитически включают) другие более мелкие минералы, такие как биотит, роговая обманка, плагиоклаз и щелочной полевой шпат из-за высокой скорости роста. Трещины заполнены непрозрачными минералами, более крупные трещины заполнены материалом основной массы. Поверхность изломана с неровными краями. Некоторые зерна имеют признаки вторичного изменения глинистые минералы. Щелочной полевой шпат встречается в междоузлиях также в мелкозернистых и среднезернистых основная масса.
- кварц - 25,9 об.%. Равноразмерные субидиоморфные кристаллы среднего размера зерна (10 мм).
- биотит - 3,5 объемных процента. Равноразмерные и субэдральные. Главный мафический составляющая. Показывает сильный коричневый цвет плеохроизм, иногда с плеохроические ореолы.
- роговая обманка - 0,8 об.%.
- апатит - 0,3 объемных процента. Призматические кристаллы.
- титанит. Мелкозернистые кристаллы неправильной формы. Может появиться в идиафральном облике.
- непрозрачные рудные минералы, такие как ильменит и магнетит - 0,6 об.%.
- аксессуары, такие как алланит и циркон.
- мирмекит в зоне сдвига.
Химический состав
Следующие анализы Бейтмана и Чаппелла[1] и среднее значение из 18 анализов Burgess & Miller [2] предназначены для демонстрации химического состава гранодиорита Соборной вершины:
| Окись Масса % | Бейтман и Чаппелл | Средний Берджесс и Миллер | CIPW Норма Процентов | Бейтман и Чаппелл | Средний | Микроэлементы промилле | Средний Берджесс и Миллер |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SiO2 | 69,60 | 70,29 (67,0–72,0) | Q | 24,52 | 25,58 | Pb | 17,5 (15–20) |
| TiO2 | 0,38 | 0,41 (0,3–0,6) | Или же | 21,67 | 20,64 | Cu | 4,9 (3,2 – 6,9) |
| Al2О3 | 15,34 | 15,37 (15,0–16,5) | Ab | 36,79 | 35,81 | Ni | 3,0 (0,7 – 6) |
| Fe2О3 | 1,30 | 1,40 | An | 11,85 | 12,57 | Cr | 3,3 (0–24) |
| FeO | 0,95 | 1,03 | Ди | 0,57 | 0,37 | V | 41,4 (23–50) |
| MnO | 0,06 | 0,06 (0,5–0,8) | Hy | 1,63 | 1,82 | Zr | 135,9 (82–165) |
| MgO | 0,70 | 0,72 (0,6–0,9) | Mt | 1,87 | 2,01 | Y | 8,3 (4,9 – 11) |
| CaO | 2,68 | 2,82 (2,2–3,2) | Il | 0,73 | 0,77 | Sr | 633,2 (487–758) |
| Na2О | 4,31 | 4,24 (4,0–4,5) | Ap | 0,32 | 0,36 | Ба | 748,0 (410–1182) |
| K2О | 3,64 | 3,50 (2,8–4,2) | Руб. | 132,5 (114–166) | |||
| п2О5 | 0,14 | 0,16 (0,12–0,20) | Nb | 7,8 (4,9 – 10) | |||
| Mg # | 0,55 | 0,54 | Sc | 3,6 (1,7 – 4,5) | |||
| A '/ F | 0,08 | 0,11 | Ga | 20,9 (19–23) | |||
| Al / K + Na + Ca | 0,96 | 0,97 | Zn | 57,8 (38–65) |
По сравнению со средним гранодиорит Гранодиорит Кафедрального пика имеет гораздо более высокое содержание кремнезема, показывает повышенное содержание щелочей и, следовательно, является членом шошонитический серия high-K. Рок металлический, богат в натрий и принадлежит к интрузивным, мантийным источникам Я печатаю гранитоиды. Это типичный известково-щелочной камень из корневой зоны древнего вулканическая дуга и связан с среда субдукционного типа.
В микроэлементы продемонстрировать обогащение барий и стронций, никель и хром с другой стороны, имеют очень низкие концентрации. Легкие редкоземельные элементы LREE тоже приподняты, но без европий аномалия.
Другой источник дает: оценки от петрографический наблюдение средней минеральной доли неслоистых пород гранодиорита Half Dome:[3]
| Минеральная | Его процент | |
|---|---|---|
| Плагиоклаз | 45% | |
| Кварцевый | 28% | |
| Биотит | 5% | |
| Калиевый полевой шпат | 20% | (15% мегакрист, 5% межстраничный ) % |
| Роговая обманка | 1% | |
| Титанит | 0.5% | |
| Магнетит | 0.5% |
Структуры
Гранодиорит Соборной вершины обнаруживает следующие структуры: магматический источник:
- Слоистость подчеркнута скоплением роговой обманки и биотита. Два магматические слоения можно наблюдать:
- крупное СЗ-Ю-Ю-Ю-В-простирающееся, круто падающее слоение, несущее крутые линии.
- вторичное слоение, бросающееся в юго-восточном северо-западном направлении.
- Шлирен обычно простираются с северо-северо-запада-юго-востока (N 157 - с местными отклонениями до 50 °) и показывают довольно крутое падение около 60 ° к восточно-восточному востоку.
- Лестничные дамбы представляют собой трубчатые, локально ограниченные магматические апвеллинги. Эти структуры иногда смещаются более поздними магматическими движениями.
- Микрогранитоид включения по своей минералогии схожи с вмещающими породами, но содержат более высокий процент основных минералов, таких как роговая обманка и биотит. Вкрапленники представлены плагиоклазом и роговой обманкой с размером зерен от 5 до 8 миллиметров. Иногда включения окружены кислыми каймами шириной до 3 см. Их способ появления единичный или в группах без предпочтительного направления.
- Аплиты образуют дайки шириной от одного до трех сантиметров. Их минералогия мелкозернистая и однородная. Они прорезают все остальные конструкции преимущественно острыми контактами. Более крупные дайки могут содержать пегматитовые ядра кварца, плагиоклаза и щелочного полевого шпата. Меньшие расширяющиеся окончания дамб могут иметь диффузный конец во вмещающей породе.
- Смещения в магматическом состоянии, которое может влиять на шлирен, лестничные дайки, а также на однородный гранодиорит. Позже они излечиваются аплитовым материалом и концентрациями щелочного полевого шпата. Смещения в шлиренах плоские, наклонно-левосторонние и показывают вершину к движению к ЗЮЗ.
Структуры, подразумевающие тектонический движения являются признаками катаклаз:
- на магматических плагиоклазах
- на основная масса минералы, такие как кварц
- по краям вкрапленников микроклина
Структуры, которые сильно намекают на более позднюю стадию метасоматический изменения:
- мирмекит
- замещение первичного плагиоклаза микроклином
Взятые вместе, все эти структурные явления показывают очень сложную эволюцию гранодиоритов Соборного пика, демонстрируя последовательность магматических, тектонических и метасоматических стадий - и, скорее всего, их случайную синергию и взаимозависимость.
Формирование и происхождение
Первоначально петрологи отдавали предпочтение единому магматическая камера модель возникновения навязчивой сюиты Туолумне, которая подверглась фракционная кристаллизация и последовательно добывали различные типы горных пород, такие как Гранодиорит Соборного Пика. Эта несколько упрощенная модель сейчас подвергается сомнению, о чем свидетельствуют следующие факты:
- Чрезвычайно длительная активность этого магматического очага длилась более 8,1 миллиона лет.[4]
- несоответствия в распределении микроэлементы и в начальном изотопные отношения из стронций и неодим.[5]
Соотношения изотопов способствуют смешению двух магм, одной с мантия сродства и еще один с более кислыми композициями, приближающимися по составу к гранитному порфиру Джонсона.
Термобарометрический данные документально подтверждают глубину проникновения 6 км и кристаллизация диапазон температур от 750 до 660 ° C.
Полевые шпаты, роговая обманка, биотит и магнетит часто обнаруживают несмешивание в субсолидусной области с более низкими температурами.
Гранодиорит Кафедрального пика не всегда можно четко отличить от порфирового гранодиорита Полукупола в полевых условиях, в некоторых местах он показывает постепенное слияние на протяжении примерно ста метров, и наблюдаются разветвления апофизов в скалы Полукупола. Геохимические параметры двух гранодиоритов также совпадают, различия в основном текстурные. Они образуют континуум и поэтому не могут быть четко разделены как два характерных вторжения.[6] С другой стороны, контактные отношения с порфиром из гранита Джонсона весьма остры.[7]
Происхождение микроклина в зонах сдвига представляет собой другую проблему. М.Д. Хиггинс поддерживает возможность перекристаллизации на основе Оствальдское созревание через метасоматический жидкости.[8] L.G. Коллинз поддерживает метасоматический рост субсолидуса (калий - и кремнезем -метасоматизм), который был инициирован продолжающимся тектоническим катаклазом.[9] Чтобы быть полностью эффективным, этот процесс зависит от катакластического разрушения исходных кристаллов, как это реализовано в пластичном зона сдвига вдоль восточного края Гранодиоритового пика Кафедрального собора (зона сдвига Гем-Лейк).
Смотрите также
- Эль Капитан Гранит
- Геология района Йосемити
- Полукупольный гранодиорит
- Куна Крест Гранодиорит
- Сторожевой гранодиорит
Рекомендации
- ^ Бейтман, П. И Чаппелл, Б. (1979). Кристаллизация, фракционирование и затвердевание интрузивной серии Туолумне. Национальный парк Йосемити, Калифорния. Бюллетень Геологического общества Америки, 90: 465–482
- ^ Берджесс, С., и Миллер, Дж. (2008) Строительство, затвердевание и внутренняя дифференциация большого плутона кислой дуги: гранодиорит Кафедральный пик, Батолит Сьерра-Невада, Аннен, К., и Зеллмер, Г.Ф., ред., Dynamics переноса, хранения и дифференциации магмы в земной коре: Лондон, Геологическое общество, с. 203-234.
- ^ Ф. Солгади, Э. У. Сойер, Формирование магматических слоев в гранодиорите под действием гравитационного потока: поле, микроструктура и геохимическое исследование интрузивной свиты Туолумне в каньоне Соумилл, Калифорния, Журнал петрологии, том 49, выпуск 11, ноябрь 2008 г., страницы 2009 г. –2042
- ^ Коулман Д.С., Грей В. и Глазнер А.Ф. (2004). Переосмысление размещения и эволюции зональных плутонов: геохронологические свидетельства инкрементной сборки интрузивной свиты Туолумне, Калифорния. Геология, 32, 433–436.
- ^ Кистлер Р.В., Чаппелл Б.В., Пек Д.Л. И Бейтман, П. (1986). Изотопная изменчивость интрузивной свиты Туолумне, центральная Сьерра-Невада, Калифорния. Материалы к минералогии и петрологии, 94, 205–220.
- ^ Грей В., Глазнер А.Ф., Коулман Д.С. и Бартли Дж. М. (2008). Долгосрочная геохимическая изменчивость позднемеловой интрузивной свиты Туолумне, центральная Сьерра-Невада, Калифорния. В: Annen, C. & Zellmer, G.F. Динамика переноса, хранения и дифференциации коровой магмы. Специальная публикация Геологического общества 304.
- ^ Титус, С.Дж., Кларк, Р., Тикофф, Б. (2005). Геологическое и геофизическое исследование двух мелкозернистых гранитов, Батолит Сьерра-Невада, Калифорния; свидетельства структурного контроля за внедрением и вулканизмом. Бюллетень Геологического общества Америки, 117, 1256–1271.
- ^ Хиггинс, Мэриленд, 1999, Происхождение мегакристаллов в гранитоидах путем увеличения текстуры: Исследование распределения размеров кристаллов (CSD) микроклина в гранодиорите Кафедрального пика, Сьерра-Невада, Калифорния, в Фернандес, К., и Кастро, А., ред. ., Понимание гранитов: интеграция современных и классических методов. Специальная публикация 158: Лондон, Геологическое общество Лондона, стр. 207-219.
- ^ Коллинз, Л. и Коллинз, Б.Дж. (2002). К-метасоматоз плагиоклаза с образованием мегакристаллов микроклина в зоне сдвига гранодиорита Кафедрального пика, Сьерра-Невада, Калифорния, США