Diamantbærende kimberlit og aillikit I det sydlige Vestgrønland. Regionale variationer og sammensætningen af kimberlitisk smelte
Yüklə 368,67 Kb. Pdf görüntüsü
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- Kimberlit og aillikit i det sydlige Vestgrønland
- Betydningen af de regionale variationer
30 · Geologisk Tidsskrift 2011 (Fig. 22). Uden tvivl er grundmasse-spineller fra Ma- niitsoq regionen alle magnesium-rige (lavt Fe 2+ / (Fe 2+ +Mg) og opfylder dermed krav til spineller fra ”ægte” kimberlitter som tilhørende ”magnesian- ulvöspinel-trend” også kaldet ”Magmatic Trend 1”(Mitchell, 1995 og Tappe et al, 2005, fig. 19). Til sam- menligning er spineller fra kimberlittiske bjergarter fra Sarfatoq og Sisimiut regionerne langt fattigere på magnesium (bortset fra kromit i bunden af diagram- met) og falder uden for det empiriske sammensæt- ningsfelt for spineller fra kimberlitter (s.s.). Sarfartoq og Sisimiut spinellerne har sammensætninger, der kan svare til flere bjergartssuiter og er derfor ikke enty- dige i klassifikationssammenhæng.
Sammensætningen af grundmasse-ilmenit fra Mani- itsoq området adskiller sig, som spineller, fra ilmenit fundet i grundmasserne fra Sarfartoq og Sisimiut områderne (Fig. 23). Udover at ilmenit er en meget almindelig grundmassefase i Maniitsoq og mere sjæl- den i Sarfartoq og især Sisimiut regionen, er Maniitsoq grundmasse-ilmenit endog meget Mg-rig med op til 25 vægt% MgO. I Sarfartoq og Sisimiut regionerne falder MgO til 15 vægt % eller derunder. Især i Sisi- miut regionen er ilmenit en sjældnere og ofte omdan- net fase. Det regionalt faldende indhold af ilmenit synes delvist kompenseret af et stigende indhold af grundmasse-perovskit (CaTiO 3 ).
andre ord, alle lokaliteterne ville i ”klassisk” forstand være kimberlitforekomster. Fra alle lokaliteter udvalg- tes flere prøver for at sikre en både dækkende og meningsfuld undersøgelse. I alle prøver tilstræbtes et minimum af 20 enkeltanalyser fra hver mineralgrup- pe for at give en rimelig sikkerhed for konklusionerne. Alle analyserne blev checket for sum og stoikiometri (overensstemmelse med den teoretiske formel for et mineral og beregnet formel). Kun hvad der må beteg- nes som kvalitets analyser er benyttet i sammenstil- lingen af data (>4000 analyser). Alle analyser og alle baggrundsmaterialer kan findes i Nielsen et al. (2009) og tilknyttede digitale appendiks eller ved henven- delse til forfatteren). Resultaterne af analysearbejdet af grundmassemineralerne spinel, ilmenit og phlogo- pit ses i fig. 22-24. Mineralkemiske resultater
De små korn af spinel er ofte velformede krystaller (Fig. 11b). Sammensætningsmæssigt spreder de sig fra magnesium-rige til magnesium-fattige, alt efter region 0.0 0.2
0.4 0.6
0.8 Ti/(Ti+Cr+Al) Fe 2
/(Fe 2 + +Mg) Magmatic trend 1 Maniitsoq Sarfartoq Sisimiut
0,2 0,3
0,4 0,5
0,6 0,7
0,8 0,9
1,0 0 0 10 20
30 5 10 15 20
25 MgO(wt%)
Fe 2 O 3 (wt%)
Maniitsoq Sarfartoq Sisimiut Tor.
Torngat Moderat
diamant bevarelse Lav diamant bevarelse God diamant bevarelse Fig. 22: Variation i kemisk sammensætning af grundmasse- spinel i det sydlige Vestgrønland. Spinel fra Maniitsoq regionen (blå) ligger i det venstre felt der karakteristisk for grundmasse- spinel korn fra kimberlit (s.s.). De få Maniitsoq analyser til højre for feltet er fra Goff lokaliteten der grænser op til Sarfartoq regionen. Spinel fra Sarfartoq (grøn) og Sisimiut (solgul) falder i den højre del af diagrammet omkring et felt der er defineret af grundmasse-spinel i kimberlit-lignende bjergarter (kimber- lite 2 m. fl., Mitchell 1995, Nielsen et al., 2007). Fig. 23: Variation i kemisk sammensætning af grundmasse il- menit i det sydlige Vestgrønland. Ilmenit fra Maniitsoq (blå) er generelt M-rig med to populationer, en mellem 15 og 25 vægt % MgO og en omkring 12 vægt % MgO. Sidstnævnte er fra Goff lokaliteten op mod Sarfartoq regionen. Sammensætninger med meget lavere MgO-indhold er randsammensætninger. Ilmenit fra Sarfartoq regionen varier som i Maniitsoq regionen, men når ikke højere end ca. 15 vægt % MgO, og Sisimiut regionen tenderer mod lavere MgO (Nielsen et al., 2009).
Diamantbærende kimberlit og aillikit i det sydlige Vestgrønland · 31 Kimberlit og aillikit i det sydlige Vestgrønland Som nævnt ovenfor fandt Mitchell et al. (1999) klino- pyroxen i mange af de kimberlittiske prøver, de un- dersøgte. Deres prøvesamling er domineret af mate- riale fra lokaliteter i Sarfartoq og Sisimiut regionerne, og i overensstemmelse med den herværende under- søgelse er klinopyroxen fundet i varierende mængder i stort set alle forekomster i samme regioner. Når der dertil lægges, at grundmasse-spinel og ilmenit fra samme regioner er relativt lave i magnesium, og at grundmasse-phlogopit er zoneret til tetraferriphlogo- pit uden bariumberigelse, er konklusionen klar. De kimberlittiske bjergarter fra Sarfartoq og Sisimiut re- gionerne er ikke kimberlitter (s.s.), men må klassifice- res som aillikitter, og hvis de har højt klinopyroxen- indhold som mela-aillikitter. Resultaterne er publice- ret i Nielsen et al. (2009) og vist i figur 24 og understøt- ter konklusionen i Mitchell et al. (1999), men støtter ikke en afvisning af forekomst af kimberlit (s.s.) i Grønland. Som vist i de mineralkemiske diagrammer (Fig. 22-24) opfylder grundmasse-spinel, -ilmenit og -ph- logopit fra Maniitsoq regionen de af Tappe et al. (2005) opstillede kriterier for kimberlit (s.s.) (se fig. 20). Lagt dertil at klinopyroxen ikke forekommer eller er meget sjælden i prøver fra Maniitsoqregionen, er konklusio- nen klar: De kimberlittiske bjergarter i Maniitsoq re- gionen er kimberlit (s.s.) (Nielsen og Sand, 2008, Nielsen et al. 2009). Et væsentligt mål for undersøgel- sen igangsat af GEUS og Råstofdirektoratet er dermed opfyldt. Grønland har forekomst af kimberlit (s.s.), og de kan sammenlignes med klassiske kimberlitfore- komster i Sydafrika (Nielsen et al., 2006). En interna- tional anerkendelse af denne konklusion gives i Kja- ersgaard et al. (2009), der ser Maniitsoq forekomsten i Majuagaa-gangen som et typeeksempel på karbona- trig kimberlit. At Mitchell et al. (1999) ikke nåede til denne kon- klusion, har en forklaring. Mitchell et al. havde kun meget få prøver fra Maniitsoq regionen og dermed ikke et tilstrækkeligt statistisk grundlagt for at se de regionale forskelle i den kimberlittiske aktivitet. I deres analytiske data er sammensætninger som de her beskrevne rapporteret, og med et større materiale ville de antageligvis også have konkluderet at kim- berlit (s.s.) findes i Maniitsoq regionen. Betydningen af de regionale variationer Phlogopit er det grundmassemineral, der er bedst egnet til regionale sammenligninger. Phlogopit findes i alle regioner og udviser klare forskelle i sammensæt- ning. På vestsiden af Davis Strædet, på den canadiske østkyst, forekommer mange kimberlittiske bjergarter (Tappe et al., 2006, 2007, 2008, 2011). Inkluderes ana- lyser af phlogopit fra den canadiske side, ses et klart Phlogopit Phlogopit forekommer kun i små mængder i grund- massen i kimberlittiske bjergarter fra Maniitsoq re- gionen (Fig. 11b), ofte som omkring 100 µm små, farveløse eller svagt farvede og velkrystalliserede klare korn. De er aluminium-rige og fattige på jern og titan og så har randene ofte berigelse i barium. Som det ses i diagrammet har de med >13 vægt % Al 2 O
og mindre end 5 vægt % FeO (alt Fe som FeO) en sam- mensætning, der indikerer at de stammer fra kimber- litter (s.s.) (Mitchell 1995, Tappe et al. 2005, fig. 24). Kontrasten er stor til Sarfartoq og især til Sisimiut. Grundmasse-phlogopit bliver mere og mere alminde- lig i grundmasserne i kimberlittiske bjergarter fra Sarfartoq- og i særdeleshed fra Sisimiut regionen. Variationen i kornstørrelse øges, og kornene bliver generelt større, mere brunfarvede og har karakteristisk røde til strågule pleokroitiske rande. Sammensæt- ningsmæssigt bliver kerner af phlogopitkorn mere og mere jern- og titan-rige og fattige i aluminium. Ran- dene består af tetraferriphlogopit, en varietet hvor al alumunium er erstattet af trivalent jern. Barium har randene ikke, hvilket ikke undrer, da baryt er en al- mindelig grundmassefase i de kimberlittiske bjergar- ter fra Sarfartoq og Sisimiut. 0 3
9 12 15 18 20 20 15 10 5 0 FeO(wt%)
A l 2 O 3 (wt%) Tetraferri- phlogopit rande Maniitsoq Sarfartoq Sisimiut
Fig. 24: FeO versus Al 2 O 3 i grundmasse-phlogopit i det sydlige Vestgrønland. Diagrammet viser to populationer fra Maniitsoq regionen (blå). Den største med >13 vægt % Al 2 O
og <5 vægt % FeO er i overensstemmelse med sammensætningen af phlo- gopit i sensu strictu kimberlitters grundmasse. Den anden population er fra Goff lokaliteten op mod Sarfartoq regionen. Grundmasse-phlogopit fra Sarfartoq regionen (grøn) viser faldende Al 2 O
og stigende FeO, og falder uden for sammen- sætningsfeltet for kimberlit s.s. og har rande af Al-fri og meget Fe-rig tetraferriphlogopit. Udviklingen videreføres i grundmas- se-phlogopit fra Sisimiut (solgul). (Nielsen et al., 2009). Yüklə 368,67 Kb. Dostları ilə paylaş:
|