Diamantbærende kimberlit og aillikit I det sydlige Vestgrønland. Regionale variationer og sammensætningen af kimberlitisk smelte
Yüklə 368,67 Kb. Pdf görüntüsü
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- Regionale og globale implikationer
34 · Geologisk Tidsskrift 2011 velkrystalliserede korn samt de få µm-brede rande på mange olivin korn (Fig. 27). Diagrammet viser at no- duler, mega- og makrokryster og olivinmel, samt veldefinerede kerner i velkrystalliserede fenokryster falder i et bredt bånd fra højt forsterit (Mg-rig) og højt nikkel (Ni) til lavere forsterit og lavere Ni. Det er et helt normalt billede for sammensætningen af olivin. Helt anderledes er rand-sammensætningerne. Rande knyttet til samltlige morfologiske olivintyper viser primære smelte er at finde generelt accepterede krite- rier for identifikation af: (1) olivin krystalliseret fra gangens smelte og (2) iblandet lithosfærisk olivin. Olivin forekommer i noduler, som mega- og makro- kryster, mikrokryster, fenocryster og som olivin-mel - hvor meget af det er krystalliseret fra smelten? Alle olivintyper er analyseret med elektron mikrosonde (mineral analyser i punkter ned til ca. 10 kubik mikro- meter = µm 3 ) og særlig opmærksomhed blev vist små Troels Nielsen Fig.27 DGF 9-12-2011 82 4000 3500 3000
2500 2000
1500 1000
500 0 84 86 88 90 92 Majuagaa olivine Ni ppm Fo%
94 96 Kerner af uregelmæssige korn Noduler Kerner af mega- og makrokryster Uligevægtskerner i fenokryster Mulige ligevægtskerner i fenokryster Rande på ugelmæssige korn Rande på mega- og makrokryster Rande på fenokryster Rande ved grundmasse karbonat GV02_00_045 _tfn_DGF Fig. 27: Sammensætningen af olivin i Majuagaa kimberlit. Alle morfologiske typer af olivin er analyseret og viser en normal varia- tion fra højt forsterit (Fo) og højt nikkel (Ni) til lavere forsterit og lavere nikkel, bortset fra rande på alle morfologiske typer. Ran- dene varierer næsten ikke i forsterit indhold, men fra ca. 2000 til 500 ppm nikkel og er krystalliseret fra forekomstens smelte. Al anden olivin er iblandet xenokrystisk materiale fra den lithosfæriske kappe (nærmere forklaring i teksten og detaljer i Nielsen & Jensen, 2005 og Nielsen & Sand, 2008). Tabel 1 : Resultat af diamanttest på Majuagaa gangen, Maniitsoq. Diamanterne er ganske vist små, men med mulighed for fund af større diamanter. Detaljer kan findes i Jensen et al. (2004b). Delprøve
Vægt i kg Antal diamantkorn i størrelses interval (µm) Samlet antal diamantkorn Samlet
vægt i mg Samlet
vægt i karat 600-
425 425-
300 300-
212 212-
150 150-
100 1 184.5 3 2 2 11 19 37 1.284 0.006
2 164.9
0 1 4 5 5 15 0.328 0.002
3 105.5
0 1 1 3 4 9 0.181 0.001
4 98.1
0 1 1 3 7 12 0.158 0.001
5 185.4
0 2 2 5 8 17 0.293 0.001
6 182.5
2 2 1 7 9 21 0.793 0.004
7 163.5
0 0 3 5 6 14 0.183 0.001
Sub-total 1084.4 5 9 14 39 58 125 3.220 0.016 Diamantbærende kimberlit og aillikit i det sydlige Vestgrønland · 35 sammensætning nærme sig en karbonatitisk sammen- sætning med lavere SiO 2 -indhold (karbonatitsmelte er helt domineret af CaO, MgO og CO 2 ). Kendte kappe karbonatitter har lavt Ni indhold og det kan bruges til beregning af den mængde olivin, der skal fratækkes, da Ni stort set kun er indeholdt i olivin. Ni indholdet i en kappe karbonatit er sat til ca. 200 ppm. Gennemsnits- sammensætningen for olivin, der antages iblandet, er beregnet til 2525 ppm (gennemsnit af ca. 500 analyser) og med udgangspunkt i en bulk sammensætning med 1064 ppm Ni beregnes et indhold på 37 vægt % xeno- krystisk (iblandet) olivin (se detaljer i Nielsen & Sand, 2008). Mængden af xenocrystisk ilmenit er derimod visuelt vurderet og som et minimum sat til 1 vol %. Den beregnede smelte sammensætning har 17 vægt % SiO 2 ,
2 -rig ”silicokarbonatit”. Et andet estimat antager 33 % xenocrystisk olivin (visuelt esti- mat) og et antaget TiO 2 indhold på 0.2 vægt % i kap- pederiveret karbonatit. Den alternative beregning giver en smelte der er noget højere i SiO 2 (ca. 20.5 vægt %). Beregningerne er i udgangspunkt ret forskellige, men giver i begge tilfælde karbonatittiske smelter med et noget usikkert SiO 2 indhold mellem ca. 17.5 og 20.5 vægt %, hvoraf en andel kan stamme fra orthopyroxen under opløsning. SiO 2 indholdet er derfor sandsynlig- vis overvurderet og smelten endnu mere karbonatittisk i karakter. Den gennemsnitlige bjergartssammensæt- ning, de to modelsmelter, og flere klassiske kimberlit- tiske sammensætning er vis i Tabel 2. Den beregnede sammensætning for smelten i Maju- agaa gangen er karbonatitisk og ikke en volatilrig sili- katsmelte som almindeligvis antaget for kimberlitter (Becker og LeRoux, 2006, Mitchell, 1986). Beregningen er behæftet med en del usikkerhed, da vurderingen af proportionerne, der skal fratrækkes totalsammensæt- ningen, er noget usikre, men det rokker ikke ved kon- klusionen: Uanset hvad er Majuagaa gangens smelte karbonatitisk. Konklusionen er kontroversiel selv om flere og flere forudsætter en karbonatittisk smelte i kimberlittiske forekomster. Men, som diskuteret neden- for, åbner muligheden for en karbonatitisk primærsmelt for kimberlittiske forekomster for diskusion af mange uafklarede spørgsmål vedrørende kimberlittiske smel- ters sammensætning, deres dynamik, og forekomster- nes diamantpotentiale. Implikationer for kimberlittiske bjergarter Regionale og globale implikationer Tappe et al. (2011) diskuterer oprindelse af aillikitter med aldre på 600-550 Ma i områderne omkring Davis Strædet på grundlag af mineralkemi, bjergartskemi, og bjergarts isotop- og sporelementsammensætninger. meget ringe variation i forsterit indhold (ca. 88.5% Fo), men en Ni-variation fra ca. 2000 til ca. 500 ppm (parts per million). Randene er helt klart krystalliseret fra smelten i gangen. Randene udgør kun en mindre del af al olivin i gangen og det betyder at langt hovedpar- ten af olivin er xenokrystisk og tilført smelten. Udover olivin er Majuagaa gangen også karakteriseret af ilme- nit megakryster (Fig. 8b). Er de krystalliseret fra smel- ten i gangen eller er de xenokrystisk materiale? Som det ses i figur 28 har grundmasse-ilmenit og megakry- sterne ikke den samme kemiske sammensætning. Grundmasse ilmenit er langt rigere i magnesium. Det er derfor ikke sandsynligt at megakryst og grundmas- se-ilmenit har samme oprindelse og megakrysterne kan ikke antages krystalliseret fra smelten i gangen. Udover grundmassen, olivin og ilmenit er der kun et mindre indhold af orthopyroxen, der er under opløsning, da orthopyroxen ikke er stabil i karbonatrige smelter ved lavt tryk. Smelten i Majuagaa gangen kan nu beregnes. Fra bulk sammensætningen, bestemt som et gennemsnit af sammensætninger fra mange prøver (Tabel 2, Nielsen
, 2009 med appendix), skal fratrækkes en andel olivin og en andel ilmenit, men hvor meget skal trækkes fra? Det er lidt et gæt, men uanset hvad, vil smeltens 0 0
20 30 40 50 Megakryst, indre del 5 10
20 25 Megakryst, rand Grundmasse Lav diamant bevarelse God bevarelse MgO(wt %) Fe 2 O 3 (wt %) P Fig. 28: Sammensætningen af ilmenit i Majuagaa gangen. Ilme- nit forekommer dels som grundmassemineral og dels i makro- kryster. Grundmasse-ilmenit har med få undtagelser mellem 20 og 25 vægt % MgO, hvorimod makrokryst ilmenit har sam- mensætninger på 10-12 vægt % MgO, med mere MgO-rige rande trækkende over mod grundmasse-ilmenits sammensæt- ning. Sammensætningen af ilmenit makrokryster fra Premier Pipe i Kimberley, Sydafrika ligger inden for P-feltet. Den stip- lede opdeling viser sammenhængen mellem sammensætningen af ilmenit og reaktion mellem diamant og forekomsters smelte. Bedst bevaret, men med risiko for ny og ødelæggende vækst, er diamanter i smelte med sammensætninger som i Maniitsoq fulgt af ringere og ringere bevaring i smelter i Sarfartoq og Si- simiut forekomster (Nielsen & Jensen, 2005).
Yüklə 368,67 Kb. Dostları ilə paylaş:
|