کمبرلیتها
کمبرلیتها سنگهای الترامافیک آلکالن کمیاب هستند. اهمیت این سنگها به علت آن است که در آنها مجموعه‌ای از کانیهای استثنایی وزینولیتهایی دیده می شود که بنا به اصطلاحات پترولوژی تجربی نسبت به دیگر فازهای موچود در سنگهای شناخته شده زمین در فشار بیشتر و بالطبع در اعماق بیشتری تشکیل گردیده‌اند. کیمبرلیتها از نظر اقتصادی نیز دارای اهمیت زیادی هستند، چون دارای الماس می‌باشد.
تاریخچه
برای اولین بار نام کمبرلیت توسط لویس در 1887 برای توصیف میکا پروتیتهای پورفیری الماس‌دار ناحیه کمبرلی واقع در آفرقای جنوبی ابداع شد. نام کیمبرلیت ، بیشتر بیانگر یک اندیشه است نه یک ترکیب شیمیایی ثابت که در یک حلقه بندی اصولی سنگهای آذرین مورد استفاده قرار می گیرد. در این اندیشه، کیمبرلیتها، سنگهای اولترامافیک نادر الماس دارای هستند که واجد مقادیر متغیری زینولیت و زینوکریست می‌باشند. ولی الماس یک کانی فرعی و نادر کیمبرلیتهاست.
سنگ شناسی کیمبرلیتها
سنگ شناسی کیمبرلیتها ، غیر عادی و پیچیده است زیرا اولا کیمبرلیتها سنگهای دوگانه( دارای منشا دوگانه) خاصی هستند که در آن کانیها ، قطعات سنگی و مواد ماگمایی منجمد شده‌ای یافت می‌شوند که در محیطهای فیزیکی و شیمیایی مختلف تشکیل شده‌اند و ثانیا ترکیب مورال آنها بسیار متفاوت است. تشخیص سنگهای کیمبرلیتی در صحرا مشکل است. در صحرا این سنگها مانند توده‌های طویل شیست به نظر می‌رسند و به علت نداشتن کانیهای شاخص خوبی قابل تشخیص نمی‌باشند.
ترکیب مورال و بافت
ترکیب مورال سنگهای خانواده کمبرلیت بسیار متفاوت است. معمولا اولیوین فراونترین کانی محسوب می‌گردد. اما بطور جزئی یا کامل با کانیهای ثانویه همچون کانیهای گروه سرپانتین جاشین می‌شوند. مقدار کانیهای کربناته و فلوگرپیت نیز تا حدود زیادی متغیر است. بافت سنگهای کمبرلیتی بطور معمول پورفیری یا پیروکلاستیک است. به علاوه ظاهر خرد شده برخی از این سنگها با توجه به حضور زینولیتها در آنها تشدید می‌شود.
اغلب سنگها دارای مگاکرسیتایی هستند که در زمینهای ریز دانه و متشکل از مکروفنوکرسیتها قرار دارند. سنگهای دیاتومهای کیمبرلیتی عموما بافتها و ساختمانهای خرد شده و پیروکلاستک را دارند. در حالیکه سنگهای کمبرلیتی در دایکها و سیلها دارای بافت پورفیری معمولی هستند و حتی ممکن است دارای حاشیه انجماد سریع و ساختمانهای جریانی باشند. در حالت سه بعدی ، اغلب دیاترمها ، رمخروطهای معکوسی و باریکی تشکیل می دهند که با افزایش عمق به تدریج تنگ تر می‌شوند.
در اعماق زیاد معمولا دیاترمها به صورت دایک در می‌آیند. با وجود این بعضی از آنها در دایکها نفوذ می‌نمایند. دیاترمهای کمبرلیتی عموما به صورت خوشه‌ای و دسته دایک هستند. رهنمون تمام دایکها خطی نیست. اغلب دایکهای کیمبرلیتی بازیک ، اما طویل می‌باشند. سیلهای کمبرلیتی سنگهای خروجی کمیاب با ترکیب کمبرلیتی هستند.
ژئوشیمی
ترکیب عناصر اصلی اغلب سنگهای خانواده کیمبرلیت با سنگهای اولترامافیک غنی از اولیوین خیلی شباهت دارد. ولی سنگهای کمبرلیت از TiO2 ، K2O ، P2O5 غنی هستند. در ترکیب شیمیایی میانگین کیمبرلیت عناصر لیتیوم ، فلوئور ، فسفر ، پتاسیم ، تیتانیم ، روبیدیم ، استرانسیوم ، زیرکونیم ، نیوبیم ، قلع ، باریم ، براسئودیمیوم ، نئودیمیوم ، ساماریم ، اروپیم ، کادولینیم ، هافنیوم ، تانتالیوم و سرب 10 تا 100 برابر غنی‌تر شده است. در حالیکه عناصر کربن ، سزیم ، تانتانیوم ، سریم ، توریم و اورانیوم در میانگین کمبرلیت بیش از 100 برابر غنی شده است.
بنابراین فراوانی عناصر اصلی در خانواده کیمبرلیت با سنگهای اولترامافیک غنی از اولیوین شبیه است. اما فراوانی عناصر ناسازگار بیشتر از میانگین سنگهای اولترامافیک است. در میانگین ترکیب شیمیایی سنگهای کیمبرلیتی که به صورت دایک و دیاترم جایگزین گردیده اند، اختلافات جزئی وجود دارد.
فراوانی و توزیع
سنگهای خانواده کیمبرلیت در جنوب (آفریقای جنوبی ، نامیبیا ، سوازیلند ، سوتوآنگولا) ، مرکز (زئید ، جمهوری آفریقای مرکزی و تانزانیا) و غرب (غنا ، گینه ، ساحل عاج ، لیبریا ، مالی ، گابن و سیرالئون) آفریقا انتشار گسترده‌ای دارند. سنگهای کیمبرلیتی آفریقا اصولا در مناطق کراتونی قدیمی تر مستقر می‌باشند. در نواحی دیگر واقع در ایالات متحده آمریکا ، کانادا ، گرنیلند ، فنلانو ، روسیه ، چین ، آرژانتین ، استرالیا و مالاتیا در جزایر سولومون کمبرلیتها بطور مجزا یافت می‌شوند.
سن سنگهای خانواده کمبرلیت خیلی متفاوت بوده و از پروتروزئیک تا سنوزوئیک متغیرند. امروزه در نواحی کراتونی قدیمی مقدار جریان حرارتی اندک است و این ویژگی احتمالا در نواحی کراتونی گذشته نیز وجود داشته است. بنابراین انتظار می‌رود که ماگماهای تولید کننده سنگهای خانواده کمبرلیت ، در بخشی از لیتوسفر مستقر شده‌اند که گرادیان زمین گرمایی آنها کم بوده است.
تپروژنر
مواد کیمبرلیت در عمق 200 کیلومتری اساسا به حالت ماگما است ولی به محض صعود به مناطق بالاتر ، به یک مخلوط مکانیکی شامل ماگمای مایع ، فنوکریست ، زینوکریست و زینولیت همراه با مقادیر زیادی فاز سیال مجزا با غلظت کم تبدیل خواهد شد. با صعود این شبه ماگما به سمت بالا و عبور از محیطهای فیزیکی و شیمیایی متفاوت ، تغییراتی در فازهای متشکله آن ایجاد می‌شود و بدینوسیله تا حدی با شرایط فیزیکی و شیمیایی محیط تغدیل و هماهنگ می‌گردد. به علاوه فازهای مزبور با یکدیگر و با سنگهای دیواره اطراف واکنش می‌کنند.
اولین بخش از شبه ماگمایی که در حین رسیدن به سطح زمین بطور انفجاری خارج می شود. با خروج بیشتر شبه ماگما ، مواد موجود در سطح دهانه‌ها و دایکهای تغذیه کننده مجاور در محل به حرکت در می‌آیند. سرانجام سیستم روان شده مزبور متلاشی شده و مواد مختلف موجود در شبه ماگمایی که گازهای خود را از دست داده به هم جوش می‌خورند و در نتیجه این فرایند سنگهای خاص خانواده کیمبرلیت بوجود می‌آیند که البته تبلور و رشد انواع مختلف کانیهای ثانویه کم دما و کم فشار نیز صورت می‌گیرد.
نظرات ( ۰ )
هیچ نظری هنوز ثبت نشده است