Мирмекит

Мирмекит — это вермикулярное или червеобразное срастание кварца в плагиоклазе . Срастания микроскопические по масштабу , обычно с максимальными размерами менее 1 миллиметра. Плагиоклаз богат натрием , обычно альбитом или олигоклазом . Эти кварцево-плагиоклазовые срастания связаны с калиевым полевым шпатом и обычно находятся с ним в контакте . Мирмекит образуется в метасоматических условиях , обычно в сочетании с тектоническими деформациями . Его необходимо четко отделить от микрографических и гранофировых срастаний, которые являются магматическими .

Слово «мирмекит» происходит от древнегреческого μὑρμηχἰα (бородавка) или μὑρμηξ (муравей) и впервые было использовано Якобом Седерхольмом в 1899 году для описания этих структур.

При калиевом метасоматозе плагиоклаза может образовываться несколько различных типов мирмекита:

• кромка мирмекита
• бородавчатый мирмекит
• призрак мирмекит

Это начальная стадия метасоматоза K в катакластически деформированных магматических плутонических породах. Разрушение происходит в основном вдоль уплотнений границ зерен , и метасоматоз K может локально замещать края зональных кристаллов плагиоклаза , образуя интерстициальный щелочной полевой шпат и краевой мирмекит (см. иллюстрацию).

Когда тектонические напряжения увеличиваются и катаклаз становится более интенсивным, происходит внутреннее разрушение кристаллов, и кристаллы плагиоклаза, сдвойникованные альбитом, изгибаются. Поэтому К-метасоматоз может проникать глубже в кристаллы и усиливать свои эффекты. Происходит почти полная или полная замена плагиоклаза, что приводит к образованию бородавчатого мирмекита в местах, где замена была неполной. На иллюстрации показан тартановый двойник микроклина, полностью заменивший плагиоклаз. Места с неполной заменой заняты бородавчатым мирмекитом.

Градации происходят от пород, содержащих исключительно краевой мирмекит, к породам, содержащим как краевой мирмекит, так и бородавчатый мирмекит, и, наконец, к породам, содержащим исключительно бородавчатый мирмекит.

Очень важным наблюдением является то, что максимальная грубость (трубчатый диаметр) кварцевых вермикул показывает сильную корреляцию с содержанием Ca в плагиоклазе в исходной, незамещенной, не содержащей мирмекит магматической породе. Самые грубые вермикулы встречаются в метасоматизированной породе, где исходный плагиоклаз был наиболее кальциевым.

Примером образования бородавчатого мирмекита может служить кварцевый монцонит Твентинайн-Палмс, Калифорния, который произошел от более древнего, но недатированного диорита .

Это третий тип срастания кварца и полевого шпата в метасоматических гранитоидах . Опять же, этот процесс зависит от тектонически деформированных кристаллов. В этом конкретном случае происходит нерегулярное вычитание Ca, Na и Al из деформированного плагиоклаза, что вызывает дисбаланс в относительном количестве остаточного Al и Si . Остается больше Si, чем может поместиться в решетчатой ​​структуре щелочного полевого шпата, который заменяет плагиоклаз. Результатом является призрачный мирмекит — либо в виде крошечных кварцевых овоидов в остаточных альбитовых островах в щелочном полевом шпате, либо в виде крошечных кварцевых овоидов в виде скоплений без альбитовых хозяев в щелочном полевом шпате (см. иллюстрацию).

Примеры такой структуры обнаружены в лейкограните горы Рубиду в Калифорнии и в гранодиоритах Сьерра -Невады .

В ходе метасоматоза Ca мирмекит может образовываться при различных обстоятельствах:

• Ca-метасоматоз деформированного калиевого полевого шпата в магматических породах
• Ca-метасоматоз деформированного калиевого полевого шпата в чарнокитах
• Ca-метасоматоз деформированного плагиоклаза в анортозитах

Здесь Ca-содержащие флюиды проникают в первичный щелочной полевой шпат через трещины и реагируют с щелочным полевым шпатом. В результате этой реакции трещины заполняются кварцем и мирмекитом. Реакции замещения могут затрагивать большие доли (> 60%) первичного щелочного полевого шпата. Важной отличительной чертой этого типа образования мирмекита является постоянная толщина вермикул, тогда как при K-метасоматозе их толщина изменяется в зависимости от содержания Ca в плагиоклазе, и они также сужаются к щелочному полевому шпату.

Пример такого типа метасоматоза кальция обнаружен в мегакристаллическом граните около Аластаро в Финляндии .

Процесс остается тем же самым, единственное отличие заключается в вмещающих породах, на которые воздействуют Ca-содержащие флюиды. Чарнокиты отличаются от обычных гранитоидов появлением ортопироксена ( гиперстена ) и также могут иметь метаморфическое происхождение.

Пример такого типа метасоматоза кальция обнаружен на Шри-Ланке . ^[1]

В этом типе метасоматоза Ca вместо щелочного полевого шпата именно вездесущий плагиоклаз подвергается воздействию флюидов, содержащих Ca. Полученный мирмекит также показывает вермикулы с постоянной толщиной, но в отличие от первого случая вермикулы, образованные в анортозитах, могут локально сужаться к первичному, не содержащему кварц плагиоклазу. Такое поведение можно объяснить включением Na, требующего большего количества кремнезема в решетку полевого шпата.

Примеры встречаются в слоистых магматических комплексах . ^[2]

Первая разновидность этого типа метасоматоза затрагивает только анклавы внутри гранитоида. Здесь приток богатых Na флюидов в диапазоне температур от 450 °C до 650 °C из хозяина приводит к замещению щелочного полевого шпата мирмекитом внутри анклавов. Во время этого процесса происходит повторное уравновешивание с бедными Na полевыми шпатами (плагиоклазом) в анклавах. В результате Ca высвобождается в плагиоклазе, который, в свою очередь, теперь может реагировать с калиевым полевым шпатом, образуя мирмекит. В основном этот процесс очень похож на метасоматоз Ca в калиевом полевом шпате, описанный выше, за исключением того, что Na-флюиды действуют как триггер.

Примером может служить гранит Велай на северо-востоке Центрального массива во Франции . ^[3]

Во втором варианте Na- и Ca-содержащие жидкости действительно действуют вместе. Это приводит через замену первичного калиевого полевого шпата (пертитового и непертитового микроклина) к образованию плагиоклаза (альбита или олигоклаза) и в некоторых местах также к образованию мирмекита. Мирмекит не показывает бородавчатых сужающихся вермикул, а вермикул, которые почти постоянны по размеру, потому что плагиоклаз-хозяин, содержащий кварцевые вермикулы, имеет почти постоянный состав Na/Ca. Эти вермикулы ограничены и полностью рассеяны внутри плагиоклаза, образуя нерегулярные веретена, дугообразные узоры и овалы.

Для того, чтобы этот процесс работал, важно, чтобы Ca присутствовал в достаточном количестве, чтобы мог образоваться довольно кальциевый плагиоклаз, который в свою очередь выделяет достаточно кремнезема для вермикул мирмекита. Если присутствует только Na, то мирмекит не образуется.

Примером может служить гранитный гнейс горы Лайон к северу от Осейбл-Форкс в Нью-Йорке .

Во время прогрессирующей деформации в милонитовых , пластичных зонах сдвига мирмекит обычно концентрируется в укороченных четвертях в ободе сигмоидальных кристаллов калиевого полевого шпата. ^[4] Симпсон и Винч (1989) объясняют асимметричное распределение мирмекита преимущественным протеканием реакции распада калиевого полевого шпата в местах высокого дифференциального напряжения (местах концентрации напряжения) во время ретроградного метаморфизма . ^[5] Внутреннее расположение кварцевых вермикул в мирмекитах также показывает моноклинную симметрию, которая независимо может служить индикатором внутреннего сдвига . Асимметричный мирмекит, таким образом, имеет четвертную структуру.

Однако Лоренс Г. Коллинз не согласен с предположением о том, что калиевый полевой шпат является первично-магматическим, а мирмекит образовался в результате деформационного Na-Ca-метасоматоза. Его отбор проб за пределами зоны сдвига выявил недеформированный, фельзитовый биотитовый диорит , первичный плагиоклаз которого замещался изнутри наружу калиевым полевым шпатом в результате калиевого метасоматоза. Следовательно, деформации были более или менее непрерывными и затронули не только зону сдвига, но и более древние плутонические вмещающие породы, тем самым вызвав метасоматическое изменение минералогии.

Мирмекит может встречаться во многих различных типах горных пород и в различных геологических условиях. Обычно он встречается в гранитах и ​​подобных магматических породах (гранитоидах, диоритах , габбро ) и в метаморфических гнейсах, близких по составу к граниту. Он также может встречаться в милонитах , анортозитах и ​​ортопироксенсодержащих чарнокитах .

Эти характерные срастания объясняются по-разному:

• Одним из объяснений является модель распада кремнеземного насоса Касла и Линдсли. ^[6] Соответственно, текстура была создана как плагиоклаз, образованный распадом щелочного полевого шпата во время охлаждения, в условиях, в которых кремний был подвижен в породе. Процесс не требует присутствия магмы во время образования мирмекита.
• LG Collins объясняет образование мирмекита следующим образом:
  • калий-метасоматическое замещение деформированного первичного плагиоклаза вторичным калиевым полевым шпатом
  • различные разновидности Ca- и Na-Ca-метасоматоза, действующие в основном на деформированный первичный щелочной полевой шпат, исключение составляет замещение деформированного плагиоклаза в анортозите. ^[7]

• Гранофир
• Микроструктура горных пород
• Гранит
• Эвтектика
• Солидус
• Симплектит