Skály

Peridotite



Skupina ultramafických hornin, včetně Kimberlitu. Někdy obsahují chromit nebo diamanty.


Kimberlite s diamantem: Kimberlite, hornina, která se nachází v mnoha diamantových trubkách, je celá řada peridotitů. Vzorek nahoře je kus kimberlitu s četnými viditelnými zrny phlogopitu a šestimilimetrovým oktaedrálním krystalem o velikosti asi 1,8 karátů. Tento vzorek pochází z diamantové doly Finsch v Jižní Africe. Fotografie Wikimedia od StrangerThanKindness zde použitá na základě licence Creative Commons.

Druhy peridotitu: Peridotit je obecný název pro řadu různých typů hornin. Všechny jsou bohaté na oliviny a mafické minerály. Jsou obvykle zelené barvy a mají vysokou měrnou hmotnost pro nekovový materiál. Nahoře jsou ukázány vzorky lherzolitu, harzburgitu, dunitu a wehrlitu. Obrázek od USGS.

Co je Peridotite?

Peridotit je obecný název používaný pro hrubozrnné tmavé barvy ultramafických vyvřelých hornin. Peridotity obvykle obsahují olivin jako svůj primární minerál, často s jinými mafickými minerály, jako jsou pyroxeny a amfiboly. Jejich obsah křemíku je ve srovnání s jinými vyvřelými horninami nízký a obsahují velmi málo křemene a živce.

Peridotity jsou ekonomicky důležité horniny, protože často obsahují chromit - jedinou rudu chrómu; mohou být zdrojovými kameny pro diamanty; a mají potenciál být použity jako materiál pro sekvestraci oxidu uhličitého. Mnoho z pláště Země je věřil být složen z peridotite.

Peridotit: Znázorněný vzorek má průměr asi dva palce (pět centimetrů).

Mnoho typů peridotitů

Peridotická „rodina“ obsahuje řadu různých rušivých vyvřelých hornin. Patří mezi ně lherzolit, harzburgit, dunit, wehrlite a kimberlit (viz fotografie). Většina z nich má zjevně zelenou barvu připisovanou jejich obsahu olivinu.

  • Lherzolit: peridotit složený převážně z olivinu se značným množstvím orthopyroxenu a klinopyroxenu. Někteří vědci věří, že velká část zemského pláště je složena z lherzolitu.

  • Harzburgite: peridotit složený převážně z olivinu a orthopyroxenu s malým množstvím spinelu a granátu.

  • Dunite: peridotit, který je složen hlavně z olivinu a může obsahovat významné množství chromitu, pyroxenu a spinelu.

  • Wehrlite: peridotit, který se skládá hlavně z orthopyroxenu a clinopyroxenu, s olivinem a hornblende.

  • Kimberlite: peridotit, který se skládá z nejméně 35% olivinu se značným množstvím jiných minerálů, které by mohly zahrnovat phlogopit, pyroxeny, uhličitany, hadec, diopsid, monticellit a granát. Kimberlite někdy obsahuje diamanty.

Změna peridotitu

Peridotit je skalní typ, který je reprezentativnější pro plášť Země než pro kůru. Minerály, které ji tvoří, jsou obecně vysokoteplotní minerály, které jsou nestabilní na zemském povrchu. Rychle je mění hydrotermální řešení a zvětrávání. Ty, které obsahují minerály obsahující oxid hořečnatý, se mohou měnit a vytvářet uhličitany, jako je magnezit nebo kalcit, které jsou mnohem stabilnější na zemském povrchu. Změny dalších peridotitů tvoří serpentinit, chlorit a mastek.

Peridotit může sekvestrovat plynný oxid uhličitý do geologicky stabilní pevné látky. K tomu dochází, když se oxid uhličitý kombinuje s olivinem bohatým na hořčík za vzniku magnezitu. K této reakci dochází geologicky rychlým tempem. Magnezit je v průběhu času mnohem stabilnější a slouží jako dřez oxidu uhličitého. Možná tuto vlastnost peridotitu mohou lidé použít k úmyslnému sekvestraci oxidu uhličitého a přispět k řešení problému změny klimatu (viz video).

Tablelands: Jednou z mála rozsáhlých povrchových expozic peridotitu je oblast známá jako "Tablelands" v národním parku Gros Morne v Newfoundlandu. Tato oblast je částí pláště velké desky oceánské litosféry, která byla svržena na kontinentální litosféru. Tyto horniny z pláště postrádají živiny potřebné k podpoře většiny druhů rostlin a půdy, které z nich vznikají, jsou obvykle neúrodné. Hnědá barva je ze železa.

Peridotit Xenolit: Tato fotografie je vulkanickou bombou, která obsahuje peridotit (dunite) xenolit složený téměř výhradně z olivinu. Foto Woudloper, zde použité pod licencí Creative Commons.

Oftiolity, dýmky, hráze a prahy

Plášť Země je myšlenka být složen hlavně z peridotite. Některé z výskytů peridotitu na zemském povrchu jsou považovány za skály z pláště, které byly vyvedeny z hloubky hlubokými zdroji magmat. Oftiolity a dýmky jsou dvě struktury, které přivedly na povrch plášťový peridotit. Peridotit se také nachází v vyvřelých skalách parapetů a hráze.

OftiolityOpiolit je velká deska oceánské kůry, včetně části pláště, která byla svržena na kontinentální kůru na hranici konvergentní desky. Tyto struktury přinášejí velké množství peridotitu na zemský povrch a nabízejí vzácnou příležitost zkoumat skály z pláště. Studie ophiolitů pomohly geologům lépe porozumět plášti, procesu šíření mořského dna a formování oceánské litosféry.

PotrubíPotrubí je vertikální dotěrná struktura, která se vytvoří, když hluboká zdrojová sopečná erupce přinese magma z pláště. Magma často proniká povrchem a vytváří výbušnou erupci a strmý kráter zvaný maar.

Tyto hluboké zdroje erupce jsou původem pro většinu zemských primárních diamantových ložisek. Má se za to, že magma, která tvoří dýmku, rychle stoupá z pláště a trhá skály bez pláště a ze stěn dýmky. Tyto kousky cizí skály jsou známé jako „xenolity“. Diamanty se nacházejí v xenolitech a ve zbytkovém materiálu vytvořeném jejich zvětráváním. Xenolity poskytují jediný způsob, jak mohou diamanty vystoupit z pláště na povrch, aniž by se rozpálily nebo zkorodovaly horkou magmou.

Hráze a parapety: Hráze a parapety jsou rušivé vyvřelé skalní útvary. Některé z nich jsou složeny z peridotitu, který pochází z hloubky Země. Když jsou vystaveny erozi, poskytují další způsob, jak lze pozorovat peridotit z velké hloubky na zemském povrchu.

Peridotit granátu: Ukázka granátového peridotitu z Alpe Arami poblíž Bellinzony ve Švýcarsku. Určité typy granátu, spolu s chromitem a ilmenitem, mohou být indikátorovými minerály pro vyhledávání diamantů. Obrázek ve veřejné doméně od Woudlopera.

Diamanty a peridotity


Jak se tvoří diamanty? Podrobný článek, který vysvětluje čtyři zdroje diamantů nalezených na zemském povrchu.

Vytváření diamantů vyžaduje velmi vysoké teploty a tlaky, které se vyskytují na Zemi pouze v hloubkách 100 mil pod povrchem a na místech v plášti, kde jsou teploty nejméně 2000 stupňů Fahrenheita. Diamanty jsou dodávány na povrch v kusech skály, známé jako xenolity, které jsou roztrženy z pláště hlubokými zdrojovými sopečnými erupcemi. Když se plášťový materiál přiblíží k povrchu, dojde k explozivní erupci, která vytvoří trubkovitou strukturu, která by mohla být o několik stovek metrů větší než průměr míle. Tyto „dýmky“, horniny, které jsou z nich odpalovány, a sedimenty a půdy produkované jejich zvětráváním jsou zdrojem většiny přírodních diamantů Země.

Skalní a minerální soupravy: Pořiďte si skalní, minerální nebo fosilní sadu, abyste se dozvěděli více o materiálech Země. Nejlepší způsob, jak se dozvědět o horninách, je mít k dispozici vzorky pro testování a vyšetření.

Informace o peridotitě
1 Minerální karbonace pomocí ultramafických hornin, Kooperativní výzkum USGS v oblasti sekvestrace CO2 pomocí ultramafických a karbonátových hornin, Crustal Geofyzics and Geochemistry Science Center, Geologický průzkum Spojených států, naposledy přístupný v červnu 2016.
2 Model ukládání vrstev Chromitu: Ruth F. Schulte, Ryan D. Taylor, Nadine M. Piatak a Robert R. Seal II; Kapitola E modelů minerálních vkladů pro hodnocení zdrojů; Zpráva o vědeckém výzkumu 2010-5070-E; 131 stran; Listopad 2012.
3 Chromium: John F. Papp, Geologický průzkum Spojených států, Shrnutí minerálních komodit, leden 2013.
4 Chromium: John F. Papp, Geologický průzkum Spojených států, Ročenka minerálů 2011, duben 2013.

Chromit v peridotitu

Některé peridotity obsahují významné množství chromitu. Některé z nich se tvoří, když povrchové magma pomalu krystalizuje. Během raných fází krystalizace začnou z taveniny krystalizovat minerály nejvyšší teploty, jako je olivin, orthopyroxen, clinopyroxen a chromit. Krystaly jsou těžší než tavenina a klesají ke dnu taveniny. Tyto vysokoteplotní minerály mohou tvořit vrstvy peridotitu na dně magmatického těla. To může vytvořit vrstvené ložisko, kde až 50% horniny může být chromit. Tito jsou známí jako "vrstevnatá ložiska". Většina světového chromitu je obsažena ve dvou vrstevnatých ložiscích: Bushveldův komplex v Jižní Africe a Great Dyke v Zimbabwe.

K jinému typu chromitového depozitu dochází, když tektonické síly tlačí velké hmotnosti oceánské litosféry na kontinentální desku ve struktuře, která je známá jako „ophiolit“. Tyto ophiolity obsahují značné množství chromitu a nazývají se „podiformní depozity“.

Aeromagnetické vyhledávání: Nalezení malých těl peridotitu, jako je například kimberlitová trubka, může být velmi obtížné, protože jsou tak malá. K jejich nalezení jsou někdy využívány aeromagnetické průzkumy. Geografické oblasti podložené peridotitem budou často na rozdíl od okolních hornin magnetickou anomálií. Obrázky geologického průzkumu Spojených států.

Vyhlídky na peridotity

Peridotická těla vystavená na zemském povrchu jsou rychle napadena povětrnostními vlivy. Mohou být potom zakryty půdou, sedimentem, ledovcovou vegetací a vegetací. Nalezení peridotického těla tak malého jako kimberlitová trubka, která by mohla být jen několik stovek yardů, může být velmi obtížné. Protože peridotit má často magnetické vlastnosti, které se výrazně liší od okolních hornin, lze je k jejich nalezení někdy použít magnetický průzkum. Průzkum lze provést pomocí letadla, které pomalu táhne magnetometr v nízkých nadmořských výškách a zaznamenává magnetickou intenzitu během jízdy. Magnetická data mohou být vykreslena na mapě, často odhalující umístění potrubí jako anomálie. (Viz mapa a fotografie.)

Těla peridotitů jsou také nalezena hledáním některých vzácných minerálů, které obsahují. Když se peridotitové počasí poškodí, olivín se rozpadne a rychle zanechá odolnější minerály. Geologové lokalizovali peridotitová těla hledáním chromitu, granátu a dalších odolných indikátorových minerálů. Jsou-li rozptýleny působením vody, větru nebo ledu, budou se nejvíce soustředit poblíž potrubí a budou zředěny místními skalními zbytky se vzdáleností. Zrna těchto minerálů mohou být také více zaoblena vzdáleností dopravy. To umožňuje geologům použít metodu vyhledávání „stezka k lodi“ k jejich nalezení.