2.2 Clasificación química de rocas ígneas
2.2.1 Análisis de rocas y minerales
Elementos ma!ores: " 1%
Elementos menores: 0.1 - 1% (Usalmente se incl!en con los elementos ma!ores) Elementos traza: <0.1% Se expresan en ppm (1% = 10,000 ppm)
SiO2 #$2O3 %e2O3 %eO &O CaO Na2O '2 O (2O TiO2 !O P2O" CO2 Rb, Nb, Li, Be, La, Ce, Th, U, etc. Sr/86Sr 143Nd/144Nd 207Pb/204Pb 206Pb/204Pb δ18O , etc. 87
Relaciones isotópicas
2.2.1 Análisis de rocas Fluorescencia de Rayos X Se -)ede! a!a$iar e$ee!t+* c+! !;er+ at9ic+ 11 *+di+ a <2 )ra!i+ C+!ce!traci+!e* de -- a 100=. 1. )e*tr )e*tra* a* *+! b+b b+bard ardead eada* a* c+! c+! -r+t+! -r+t+!e* e* de a$ta e!er&a ra+* , )e de*-$aa! e$ectr+!e* de $a* ca-a* i!ter!a* de$ 5t++. 4. $ectr $ectr+!e* +!e* eter! eter!+* +* +c)-a! +c)-a! $+* $+* *iti+* aca!te aca!te*, *, eitie!d+ eitie!d+ radiaci radiaci9! 9! e)ia$e!te a $a di:ere!cia de e!er&a e!tre $+* d+* e*tad+*. # e*te :e!9e!+ *e $e de!+i!a :$)+re*ce!cia. 3. La $+!&it)d $+!&it)d de de +!da de de $a radiaci9 radiaci9! ! eitida eitida e* caracter caracter*tica *tica de$ de$ e$ee!t+ e$ee!t+ $a i!te!*idad de $a radiaci9! e* -r+-+rci+!a$ a $a c+!ce!traci9! de$ e$ee!t+.
Se analizan principalmente los elementos ma!ores (en #iscos $n#i#os). Elementos traza (en pastillas prensa#as) con .&. 1 ppm: R', Sr, , r, *', *i *i, + +, n .&. 1- ppm: +r, +o, , /' .&. "10 ppm: a +ali'ración se ace con materiales #e re$erencia
2.2.1 Análisis de rocas Fluorescencia de Rayos X Se -)ede! a!a$iar e$ee!t+* c+! !;er+ at9ic+ 11 *+di+ a <2 )ra!i+ C+!ce!traci+!e* de -- a 100=. 1. )e*tr )e*tra* a* *+! b+b b+bard ardead eada* a* c+! c+! -r+t+! -r+t+!e* e* de a$ta e!er&a ra+* , )e de*-$aa! e$ectr+!e* de $a* ca-a* i!ter!a* de$ 5t++. 4. $ectr $ectr+!e* +!e* eter! eter!+* +* +c)-a! +c)-a! $+* $+* *iti+* aca!te aca!te*, *, eitie!d+ eitie!d+ radiaci radiaci9! 9! e)ia$e!te a $a di:ere!cia de e!er&a e!tre $+* d+* e*tad+*. # e*te :e!9e!+ *e $e de!+i!a :$)+re*ce!cia. 3. La $+!&it)d $+!&it)d de de +!da de de $a radiaci9 radiaci9! ! eitida eitida e* caracter caracter*tica *tica de$ de$ e$ee!t+ e$ee!t+ $a i!te!*idad de $a radiaci9! e* -r+-+rci+!a$ a $a c+!ce!traci9! de$ e$ee!t+.
Se analizan principalmente los elementos ma!ores (en #iscos $n#i#os). Elementos traza (en pastillas prensa#as) con .&. 1 ppm: R', Sr, , r, *', *i *i, + +, n .&. 1- ppm: +r, +o, , /' .&. "10 ppm: a +ali'ración se ace con materiales #e re$erencia
2.2.1 Análisis de rocas ! $a t>c!ica 5* c+!e!ci+!a$, $a )e*tra *e debe -+!er e! *+$)ci9! )*a!d+ 5cid+* -)r+*, ec$a* de 5cid+* + :)!de!te*. La )e*tra e! *+$)ci9! e* i!tr+d)cida e! )! -$a*a c+! T e!tre ",000 10,000 ', d+!de e! i$i*e&)!d+* e* +$ati$iada, $a* +$>c)$a* *+! di*+ciada* $+* 5t++* *+! i+!iad+* ecitad+*.
/lasma: ?a* e$>ctricae!te !e)tr+ de ) a$ta te-erat)ra )e c+!tie!e +$>c)$a*, 5t++*, i+!e* e$ectr+!e* &e!erad+* -+r di*+ciaci9! i+!iaci9! t>rica. $ -$a*a *e &e!era -+r edi+ de $a i!d)cci9! de )!a c+rrie!te de a$ta :rec)e!cia e! ar&9! i+!iad+. &etección se pe#e acer con: *-ectr9etr+ de ei*i9! at9ica. *-ectr9etr+ de a*a*.
Plasma Acoplado por Inducción Inductively Coupled Plasma (ICP)
MX (sln.) → MX (aerosol líq.) (nebulización) → MX (aerosol sólido) (desolvatación) → MX(g) (volatilización) → Mº + Xº (disociación) Mº →M+ + e(ionización) Mº →MY (asociación) Mº → M* (g) → M + ! (e"citación#e$isión)
2.2.1 Análisis de rocas ICPA!" (#!") Espectrometra #e emisión atómica (óptica) con plasma acopla#o por in#cción L+* 5t++* e! $a )e*tra *+! ecitad+*, a$ +$er a$ e*tad+ ba*a$ eite! :+t+!e* de $+!&it)d de +!da caracter*tica de )! e$ee!t+ e! -artic)$ar. Se )*a )! detect+r 9-tic+ -ara *e-arar $a radiaci9! deteri!ar $a i!te!*idad de $a $) eiti da. $ !;er+ de :+t+!e* -r+d)cid+* e* -r+-+rci+!a$ a $a c+!ce!traci9! de$ e$ee!t+ e! $a )e*tra. $ e)i-+ *e ca$ibra c+! -atr+!e* de re:ere!cia. Se -)ede! a!a$iar e$ee!t+* a+re* a$&)!+* e$ee!t+* traa *i)$t5!eae!te.
Se -)ede! a!a$iar *i)$t5!eae!te e$ee!t+* a+re* e$ee!t+* traa.
2.2.1 Análisis de rocas ICP$"
Espectrometra #e masas con plasma acopla#o por in#cción
! e$ -$a*a *e &e!era )! ra+ de i+!e*, e$ c)a$ *e e!:+ca hacia )! e*-ectr9etr+ de a*a* de ti-+ c)adr)-+$+ + *ect+r a&!>tic+, d+!de *e *e-ara! $+* i+!e* de ac)erd+ a $a re$aci9! a*a/car&a. La a*a e* )!a -r+-iedad caracter*tica de cada e$ee!t+, *e e-$ea e! e*ta t>c!ica -ara $a deteri!aci9! c)a!titatia *e ide! i*9t+-+*. $ e)i-+ ca$ibra c+! -atr+!e* de re:ere!cia. Se -)ede! deteri!ar 5* de 70 e$ee!t+* e! )!a edici9! c+! $ite* de detecci9! e! e$ ra!&+ de --t !&/L @ 10 A<&/L a!5$i*i* de re$aci+!e* i*+t9-ica* e! $+* e)i-+* de a$ta re*+$)ci9! -&.
2a#rpolo #!5$i*i* *ec)e!cia$
Sector 3a4n5tico )$tic+$ect+r
%I$" Espectrometra #e masas #e ionización t5rmica +!iaci9! *e hace e! )! :i$ae!t+ )e e* ca$e!tad+ a a$ta te-erat)ra -+r c+rt+ tie-+. etecci9! e! e*-ectr9etr+ de ti-+ )$tic+$ect+r.
Se #eterminan relaciones isotópicas
#tros m&todos anal'ticos Fe# Se deteri!a -+r tit)$aci9! red+ c+! Pera!&a!at+ de P+ta*i+ '!O 4.
P&rdida por inición $ c+!te!id+ de +$5ti$e* *e deteri!a -+r &raietra ca$e!ta!d+ a 1000DC -+r 1 hr
2#* #&)a $i&ada a e*tr)ct)ra* i!era$e*. >t+d+ red+ de 'ar$A%i*her SO2 G 2 G 2(2O (2SO4 G 2(
C#2 LCOE $ CO2 de $a )e*tra *e $ibera ca$e!ta!d+ $a )e*tra e! )! h+r!+ de i!d)cci9!.
%&cnicas microanal'ticas Perite! a!a$iar -e)eHa* 5rea* )!a* c)a!ta* icra* e! )e*tra* *9$ida*, -ara deteri!ar -. eF. $a c+-+*ici9! de i!era$e*, idri+, i!c$)*i+!e* de a&a + :$)id+* e! cri*ta$e*, -+$+* c+-riid+* + e$ +!eaie!t+ c+-+*ici+!a$ de!tr+ de )! cri*ta$.
6 m
$icrosonda electrónica )e*tra* *e -re-ara! e! *ecci+!e* -)$ida*. U! ha de e$ectr+!e* &e!era ra+* c)a i!te!*idad *e ide c+! e*-ectr9etr+* de di*-er*i9! de $+!&it)d de +!da. Se -)ede! +bte!er a!5$i*i* )$tie$ee!ta$e* de ateria$e* &e+$9&ic+* e! e$ ra!&+ de 100 ppm a 100%.
A+lación con láser
80 m
Perite e$ )e*tre+ direct+ de *9$id+* -+r edi+ de )! ra+ $5*er. #c+-$ad+ a )! CPAS -erite e$ a!5$i*i* de e$ee!t+* e! ni7eles traza.
$icrosonda iónica sensitiva de alta resolución Se!*itie (i&h Re*+$)ti+! +! icr+-r+be, S(RP U! ha de i+!e* -riari+* de +&e!+ + ce*i+ *e e!:+ca e! $a *)-er:icie de )!a *ecc i9! de$&ada + &ra!+* -)$id+* )!a :racci9! de$ ateria$ di*-er*ad+ *e i+!ia :+ra i+!e* *ec)!dar+*. Se deteri!a! composiciones isotópicas -. eF. Sr, Pb, U, (:, S elementos traza. U!a de $a* a-$icaci+!e* i-+rta!te* e* e$ $ecamiento U--/' e! cri*ta$e*.
2.2.1 Anlisis de rocas Elementos Mayores
Comparación de Técnicas Analíticas
Límites de detección !ango de concentración de anlisis
9R
;+/-
%
%
SiO2
0.0"
1 10
A6
TiO2
0.004
4 10
A8
#$2O3
0.018
1 10
A7
%e 2O3 !O
0.006
1 10
A8
0.004
1 10
A8
&O
0.01"
4 10
A<
CaO
0.04
" 10
A<
Na2O
0.03
" 10
A8
'2O
0.0"
1 10
A7
P2O"
0.004
4 10
A7
9R: N+ re)iere di*+$)ci9! de $a )e*tra, e$ii!a!A d+ -r+b$ea* de c+!tai!aci9! -+r reacti+*.
2.2.1 Anlisis de rocas Comparación de Técnicas Analíticas
Elementos Tra"a
1 ppm (mg/kg) = 1000 ppb ( g/kg) 1 ppb ( g/kg) = 1000 ppt (ng/kg)
Límites de detección 9R
Límites de detección
;+/-
ppm
pp'
Ba
11
0."
C+
3
Cr J
9R
pp'
pp'
pp'
0.00"
La
10
0.000"
"
0.000"
Ce
"0
0.000"
2
"
0.000"
Pr
"0
0.000"
"
"
0.000"
Nd
C*
"0
0.000"
40000
0.000"
S,
(:
"0
0.000"
"0
0.00"
)
10
0.000"
"0
0.001 0.002
?d
"0
0.000"
Tb
"0
0.000"
Nb
0.7
;+/-
Ni
0."
"
Pb
3
"0
0.000"
Rb
2
10
0.001
10
0.000"
(+
" 0." "0 "0 "00 "
0.00" 0.001 0.000" 0.000" 0.000" 0.000"
r T, Tb Ib L)
10 10 10 10 10 10
0.000" 0.000" 0.000" 0.000" 0.000" 0.000"
Sc Sr Ta Th U I
1 " 0."
2.2.1 Anlisis de rocas Aseguramiento de calidad de datos analíticos /ara e n #ato analtico sea completo #e'e inclir la incerti#m're #e la me#ición. /or e>emplo: a 8? @ 1 ppm ;n#ica#ores #e la cali#a# #e #atos analticos: Sesgo (Exactitud)
!dica $a cerca!a e!tre e$ a$+r deteri!ad+ e$ a$+r c+!+cid+ + rea$. Se deteri!a -+rE #!5$i*i* re-etid+ de -atr+!e* e*tab$e* Muestras de Referencia Certificadas . *t)di+ de c+-araci9! e!tre $ab+rat+ri+*.
Precisión
* $a edida de $a cerca!a c+! $a )e c+i!cide! $+* re*)$tad+* +bte!id+* a$ a-$icar re-etidae!te e$ -r+cediie!t+ a!a$tic+ baF+ cierta* c+!dici+!e*. Se -)ede ea$)ar -+r edi+ deE #!5$i*i* re-etid+* de )! -atr9! e*tab$e #!5$i*i* de d)-$icad+* #!5$i*i* de adici+!e* c+!+cida* a b$a!c+* + )e*tra*.
2.2.2 Elementos Mayores ELEME#T$% MA&$!E%
A Jara! e! )! :act+r e!+r )e 100 &e!era$e!te e* )ch+ e!+r )e e*te a$+r. A ! &e!era$ *e re-+rta! 11 e$ee!t+* a+re*/e!+re* e! a!5$i*i* de r+ca* i!era$e*. A C+!*tit)e!te* e*tr)ct)ra$e* e*e!cia$e* e! i!era$e*.
34A
SiA6
ELEME#T$% T!A'A
A Tie!e! c+!ce!traci+!e* )e -)ede! ariar ha*ta e! )! :act+r de 1,000. A #-r+iadae!te <0 de $+* e$ee!t+* )ic+* c+!+cid+* *e -re*e!ta! e! r+ca* i!era$e* e! !ie$e* traa $ite arbitrari+E 0.1=M 1,000 --. A ! &e!era$ *)*tit)e! a e$ee!t+* a+re* e! e*tr)ct)ra* i!era$e*.
%&'
' $
Elementos Mayores os elementos ma!ores controlan las $ases minerales presentes a ciertas con#iciones #e cristalización #el ma4ma ! al4nos #e ellos pe#en #ar in$ormación #e las con#iciones #e $sión. /ara $acilitar la interpretación #e los #atos 4eomicos se emplean: 3 ia&raa* bi!ari+* AI. a. Ja$+r ab*+$)t+ de $+* c+-+!e!te* )ic+* b. Re$aci+!e* de c+-+!e!te* )ic+* 7 ia&raa* ter!ari+*. < N+ra* )e de a$&)!a a!era re-re*e!ta! -+*ib$e* +da* -. eF. CP. 11 Re-re*e!taci+!e* ate5tica* de $a i!:+raci9! c+-+*ici+!a$. 13 +de$+*.
Elementos Mayores (iagramas de )ariación *inarios +,-&. ! c+!F)!t+* de r+ca* &!ea* c+&e!>tica* c+a&5tica*, $+* -are* de 9id+* e*t5! :)ertee!te c+rre$aci+!ad+*. La* c+rre$aci+!e* + te!de!cia* *e -)ede! &e!erar -+r )!+ + ari+* de $+* *i&)ie!te* -r+ce*+*E 4ra#o 7aria'le #e $sión parcial, cristalización $racciona#a, mezcla #e ma4mas, o contaminación. La* te!de!cia* -)ede! re-re*e!tar e$ c)r*+ de $a e+$)ci9! )ica de $+* a&a*. La di*-er*i9! e! $+* dat+* *e -)ede deber a$ err+r a!a$tic+ a )e $a* te!de!cia* -)ede! re:$eFar )!a e+$)ci9! *ii$ar de $+te* de a&a c+! $i&era* di:ere!cia* e!
&ia4ramas #e Darer
/osi'les Bten#enciasC
Elementos Mayores (iagramas de )ariación *inarios +,-&. /la4ioclasa (*a,G)HlSi?A8I
Ali7ino (346SiAJ) ! +linopiroxeno (+a34Si6AK )
34A
l6A? /la4ioclasa
patita
itanoma4netita 9e6iAJ
+a(/AJ)? (AD,9,+l)
iA6
/6A
al 7ez, la propie#a# mFs importante #e los #ia4ramas #e Darer es la aplicación #e la re4la #e la palanca para el 'alance #e masa. Si se tiene n con>nto #e rocas relaciona#o por cristalización $racciona#a, el cal presenta ten#encias coerentes en #ia4ramas #e 7ariación, se pe#e esta'lecer el tipo #e minerales e $raccionan. En 4eneral, las in$lexiones en las ten#encias in#ican el inicio #e la cristalización #e n ne7o mineral o 4rpo #e minerales. as in$lexiones se o'ser7arFn sólo para los elementos conteni#os en el mineral.
) m p p o o s e p n e %(
n i ó c c r a t s S ó n c i i < #
E # e
E # e
3&
Elementos Mayores ma4ma #i$erencia#o
3/ ma4ma parental
E
Si se aLa#e E a 3/ para #ar la composición : di*ta!cia #AP = aHadid+ @ AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA 100 di*ta!cia A P
(% en peso o ppm)
Si )!a ca!tidad de e* aHadida + *)*trada de P $+* hbrid+* re*)$ta!te* &ra:icar5! a $+ $ar&+ de )!a $!ea recta de:i!ida -+r $a* c+-+*ici+!e* de P. La* -r+-+rci+!e* de $+* iebr+* :i!a$e* e*t5! dada* -+r $a regla de la palanca.
Rela de la Palanca
E -)ede *erE A )! c+!tai!a!te, A )! a&a )e *e ec$a c+! P A cri*ta$e* ac))$ad+* e! e$ a&a. Si se extrae E #e 3/ para #ar la composición 3&: di*ta!cia PA = re+id+ @ AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA 100 di*ta!cia A
Elementos Mayores
a)
Rela de la Palanca ') b tracci9! de d+* :a*e* e! -r+-+rci9! de:i!ida 80E20. d tracci9! de 1 *e&)ida -+r $a etracci9! de 1 2 "0E"0.
c)
: tracci9! de tre* :a*e* e! -r+-+rci9! de:i!ida. S+$)ci+!e* *9$ida* e!tre # B :racci+!a! *)ce*iae!te -r+d)cie!d+ )!a te!de!cia c)ra. #$&+ *ii$ar *e +b*era *i ara! $a* -r+-+rci+!e* de d+* + tre* :a*e* :racci+!a!d+ *i)$t5!eae!te.
#)
Elementos Mayores
!cuaciones de +alance de masa "cuaci!n general:
M ' M F + M a(/ - F ) M ' - M a F ------------ M - M a
Si cristaliza más de una fase:
M ' M F +
M $ f $
f $ / 0 F M $ = Concentración en la fase m f $ = Fracción en que ha cristali-
zado la fase m M M ' M a F
Concentración en el líquido residual Concentración en el líquido inicial Concentración en cristales separados Fracción de líquido residual (0-1)
Σ M m f m equiale a M a
en la ecuaci!n general
C)5!t+ +$ii!+ 44.77 = e! -e*+ &O debi9 :racci+!ar -ara +bte!er )! $)id+ c+! 16.2< = e! -e*+ de &O a -artir de )! $)id+ c+! 17.3< = e! -e*+ de &OQ M ' - M a F ---------------- M - M a
M ' - M f $ -------------- M $ - M M L M 0 M a F
M = Concentración en la fase m f = *roporción en que ha cristalizado la fase m M L = 16.! " en peso #$% M 0 = 1&.'! " en peso #$% M = .&& " en peso #$% 16.! 1&.'! M
= = = =
M L M 0 M a
Concentración en el líquido residual Concentración en el líquido inicial Concentración en cristales separados Fracción de líquido residual (0-1) = 16.! " en peso #$% = 1&.'! " en peso #$% = .&& " en peso #
%$.&&
M '
/1.23 0 /5.%3 f $ -------------------- '.'265 44.11 0 /5.%3
M $
/1.23 0 44.11 F ---------------------- '.35/2 /5.%3 0 44.11 f $ / - F / - '.35/2 f $ '.'261
2.2./ Clasificación de rocas )olcnicas *asada en la composición química de roca total
,iarama %A" 789:; e
Se a-$ica a r+ca* +$c5!ica* :re*ca* (2O2= CO2 0."= e! $a* )e !+ e* -+*ib$e deterA i!ar $a c+-+*ici9! +da$. os anFlisis #e'en ser recalcla#os al 100% en 'ase seca (sin D6A, +A6, ni /x+).
Se apo!a en norma +;/M: asalto: asalto alcalino: ne normati7a asalto s'alcalino: hy , q norm e$rita: < 10 % ol norm. asanita: " 10 % ol norm. raita: q < 60% en q NabNanNor rai#acita: q " 60% en ab
Clasificación *asada en la composición química de roca total
"eries de rocas mamáticas Rocas alcalinas:
S)b*at)rada* e! *$ice C+!tie!e! ne !+ratia C+;!e!te i!c$)e! a$&)!+* de $+* i!era$e*E A %e$de*-at+ide* !e:e$i!a, $e)cita A #!a$cia A %e$de*-at+ a$ca$i!+ A #!:b+$e* a$ca$i!+* A C$i!+-ir+e!+* a$ca$i!+* A S+$)ci+!e* *9$ida* bi+titaA:$+&+-ita A O$ii!+
*A +A*;E*E*: ARA/;RAE*A, +URA
Clasificación *asada en la composición química de roca total
"aturación en s'lice S < &
SU0S<UR<&
< R U -
SA0RES<UR<&
< S
N e : e $i! a
6
# $b i t a G N e : e $i! a
# $b it a
# $b i t a G c ) a r4 +
K < m e n ta S iA 6 O * a 6A
+n la nora C,* /oresaturadas q /aturadas hy , hy + ol /usaturadas ol
Clasificación *asada en la composición química de roca total
"u+división de rocas su+alcalinas Series shoshoníticas
S)bdii*i9! e! :)!ci9! de$ c+!te!id+ de ' 2OE Serie th+$etica ca$cia$ca$i!a de baF+ ' Serie ca$cica$ca$i!a Serie ca$cica$ca$i!a de a$t+ ' Serie a$ca$i!a *h+*h+!tica.
La* *erie* th+$etica* *e caracteA ria! -+r e$ arcad+ e!ri)eciA ie!t+ e! %e e! $a* eta-a* te-raA !a* de di:ere!ciaci9!, debid+ a $a cri*ta$iaci9! tarda de 9id+* de
"u+división de rocas su+alcalinas
Peac+c 1<31 :+ra$i9 e$ t>ri!+ calcialcalino c+! ba*e e! e$ c+!te!id+ de CaO 5$ca$i* Na2OG'2O de $a* r+ca*. Si! ebar&+, +tr+* a)t+re* ha! ba*ad+ $a *)bdii*i9! e!tre ca$cia$ca$i!+ th+$eitic+ e! e$ e!ri)eciie!t+ e! %eO re$aci9! %eO/&O. ebid+ a >*t+, #rc)$)* 2003 -r+-+!e )e *e aba!d+!e e$ )*+ de$ t>ri!+ ca$cia$ca$i!+ c)a!d+ $a di*crii!aci9! *e ba*e e! $+* c+!te!id+* de %eO &O.
#i3ashiro (1!&)
Calsificación de *asaltos con *ase en la composición normati)a < m e n t a s a t r a c ió n e n s 1lic e
d i
ne 0asalto alcalino
o n i 7 i l o e # o t l a s a 0
qz 0 a s a l t o
.oleita # e A li7 in o
etrae#ro #e 'asaltos Yoder & Tilley, 1962, Journal of Petrology, 3, 32!"32#
#l
.oleita # e c a rz o
# e . i p e r s t e n a
%$= /lano crtico #e s'satración #e slice Barrera t>rica a 1 at *e-ara a ba*a$t+* a$ca$i!+* de th+$eita* de +$ii!+ Plano PlOpx!px = /lano #e satración #e slice N+ ha barrera t>rica. Th+$eita* de +$ii!+ -)ede! :racci+!ar a th+$eita* de c)ar+ 5* rica* e! *$ice. Plano OlPl!px
Clasificación *asada en la composición química de roca total
"aturación en al-mina Especialmente importante en la clasi$icación #e rocas $5lsicas
"aturación en al-mina Pn#ice #e satración en alQmina: #$2O3 / '2OGNa2OGCaO as relaciones son molares iidir = e! -e*+ de$ 9id+ e!tre e$ -e*+ +$ec)$ar de$ 9id+. < m e n ta 4 r a # o # e s a t r a c ió n e n < l
!!$P/# Aplicación de elementos mayores para estimar la 0istoria de cristaliación raccionada en muestras del volcán 3ilauea4 a5aii.
Se -re*e!ta )!a *erie de 16 a!5$i*i* )e re-re*e!ta! ba*a$t+* -riiti+* a&a* 5* e+$)ci+!ad+*. C+! e*t+* a!5$i*i* *e i!e*ti&ar5! $+* cabi+* c+-+*ici+!a$e* de $+* $)id+* d)ra!te $a cri*ta$iaci9! :racci+!ada de aria* :a*e* :e!+cri*ta$i!a*. Fuente de los datos 4ala 1'-1 de *hilpotts5 1!!05 *rinciples of i$neous and etaorphic petrolo$35 *rentice all.
Secencia #e cristalización:
Ali7ino
a7aii asalt data set anal3ses <4ita
/la4ioclasa
1
6
?
J
K
SiA6 iA6
48.0"
48.43
47.<2
48.21
4<.16
4<.20
4<.71
"0.10
"0.37
"0."6
"0.74
"0.8"
"0.<2
"1.24
"3.42
"6.07
2.04
2.00
2.16
2.24
2.2<
2."7
2.68
2.71
3.0<
3.16
3.3"
3.36
3.61
3.74
3.36
2.<7
10.33
10.70
10.7"
11.37
13.33
12.77
13.6"
13.78
14.02
13.<2
13."7
14.02
13.80
13.60
13.7"
13.78
1.34 1 0.1 < 0.17 17.3< 8.14 1.66
1.1" 1 0.0 8 0.17 16.2< 8.67 1.71
1.08 1 0.6 " 0.18 1".43 <.33 1.7<
1."0 1 0.1 8 0.18 13.<4 <.74 1.8<
1.31 < .7 1 0.16 10.41 10.<3 2.1"
1."0 1 0.0 " 0.17 10.00 10.7" 2.12
1.1< < .7 2 0.17 8.24 11."< 2.26
1.8< < .4 6 0.17 7.34 11.46 2.2"
1.88 1 0.0 7 0.17 6.7" 10.3< 2.3"
1.78 1 0.1 8 0.18 6.33 10.24 2.61
1.36 1 0.6 3 0.18 6.16 <.<4 2.6<
1.<0 1 0.4 4 0.18 ".68 <.71 2.77
1.8" 1 0.7 1 0.1< ".46 <.4" 2.80
1.87 1 1.1 < 0.18 ".12 <.03 2.81
1.<6 1 0.4 " 0.18 3.<2 7.7" 3.34
1.<3 < .7 8 0.18 2.70 6."4 3.86
0.36
0.3"
0.44
0.44
0."1
0."1
0."4
0."7
0.62
0.64
0.67
0.74
0.7"
0.83
1.10
1.36
0.1< <<.86
0.18 <<.73
0.23 <<.<6
0.2" 0.2" 0.27 0.32 <<.8< 100.00 100.00 100.03
0.33 <<.<3
0.37 0.38 <<.66 100.03
0.40 0.41 <<.<4 100.02
0."< <<.82
0.77 <<.<2
34U = 3olar 34O(34N9e6N) < 9 3 % li#o remanente (G6A) % li#o remanente (/6A,)
0.7" 7 34 "< 100=
0.74 7 3" "7 103=
0.72 8 38 "" 82=
0.71 < 38 "3 82=
0.66 12 43 46 71=
0.64 12 44 44 71=
0.60 13 47 40 67=
0."8 14 48 37 63=
0."4 1" "1 34 "8=
0."3 16 "2 32 "6=
0."1 17 "3 31 "4=
0.4< 18 "3 2< 4<=
0.48 18 "4 28 48=
0.4" 18 "6 26 43=
0.40 24 "6 21 33=
0.33 2< "" 1" 26=
100=
106=
83=
86=
<"=
76=
76=
70=
"<=
"8=
"1=
"0=
48=
46=
32=
2"=
0 3<.3 2.6 14.< 1<.8 1<.2 2.6 1.2 0.4 73.1
0 40.7 2." 1 6.4 1<.7 16.8 2." 1.0 0.4 72.3
0 40.< 3.2 1 <.0 13.8 1<.0 2.7 0.< 0." 70.3
0 43.1 3.2 1 <.6 14.8 14.8 2.8 1.3 0." 68.3
0 4<.4 3.6 2 0.8 13.3 8." 2.8 1.1 0." 63.0
0 47.< 3.7 2 1.1 16.< ".4 3.2 1.3 0.6 61.0
0 "0.8 3.8 2 2.8 1".1 2.7 3.3 1.0 0.6 "7.6
1.3 "1.0 4.0 2 2.0 16.2 0 3.3 1.6 0.6 "4.0
2.8 "1.< 4.4 1 7.7 17.2 0 3.8 1.6 0.7 "0.6
2.4 "2.7 4." 1 8.2 16.0 0 3.< 1." 0.7 48.<
2.6 "2.1 4.7 1 8.0 16." 0 4.1 1.2 0.8 48.1
3.2 "3.3 ".2 1 6." 1".2 0 4.1 1.6 0.8 4"."
3.< "2.8 ".3 1 6.0 1".1 0 4.4 1.6 0.< 44.0
4.< "2.0 ".8 1 ".0 1".2 0 4.6 1.6 0.< 41."
7.6 "3.3 7.6 1 1.3 13.2 0 4.0 1.6 1.3 36.4
10.7 "4.1 <.3 8.1 11.2 0 3." 1.6 1.6 2<."
7<.6 73.0 "6.< 42 0
78." 73.7 "7.2 43 2
76.6 74.2 "".4 44 1
76.4 74.0 "".6 46 3
72.0 73.7 "6.6 "3 0
71.1 73.7 "".6 "1 6
67.< 73.< "".7 "4 6
67.3 73.8 "6.1 "6 3
64." 71.0 "".1 "< 1
62.7 68.4 "1.0 "< 7
60.4 67.1 48.8 "< "
60.0 66.0 48.7 61 7
"8.8 6".1 47.6 62 0
"6.0 64.0 46.6 62 7
"0.< "6.2 3<.1 68 "
42.8 48.4 31.< 74 0
*orma +;/M ! 7alores calcla#os +arzo /la4ioclasa Artoclasa &iopsi#a Diperstena Ali7ino ;lmenita 3a4netita
0.22 0.20 <<.<1 100.16
8
T
10
11
16
1?
Enstatita 3a4netita 1J 1
1K
0olcn ilauea 3a4aii Composición de fenocristales % en pe so #e los óxi#os m a!ores Ali7ino /la4ioclasa
<4ita Enstatita 3a4netita
SiA6
J0.01
,1.,0
,1.60
,J.10
0.10
-iA6
0.0J
0.16
1.11
0.6
66.0
1.1?
6T.,0
6.K6
1.KK
1.JJ
9e 6A?
0.?0
0.0K
0.81
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16.??
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10.80
JK.?
3nA
0.1
0.00
0.1T
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0.K
34A
JJ.
0.0T
1.10
6T.J0
?.18
+aA
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0.00
*a6A
0.00
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0.08
0.00
0.00
G6A
0.00
0.1?
0.00
0.00
0.00
/6A,
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
-otal
TT.TK
TT.J0
100.10
TT.6T
T8.T6
0.8
0.1K
0.
0.8?
0.11
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0
T
0
0
0
9
66
1T
?,
6
TJ
3
8
6
K,
?
K
3olar 34O(34N9e 6N)
0olcn ilauea 3a4aii
Clasiicación 16
3
o s e 9 p n e
o l i n n o a c i < l l c a l ' a S
8
5 $ 2 1 7 6 $ 2 a 2 #
Serie Sosontica
2." o 2 s e p %1."
Serie +alcilalcalina #e alto G Serie +alcilalcalina
A 6 1 G
&asalt#
6 :;
72
7;
0."
'ndesita &asáltica <2
<;
Serie +alcilalcalina #e 'a>o G (oletica)
0 82
4"
"0
""
60
SiA6 % peso
%i$2 5 en peso
=
#rma *+,: #uestras 1-& 8orati9as en oli9ino5 diópsida e hiperstena /aturadas en sílice 4holeiitas de oli9ino
#uestras :-16 8orati9as en cuarzo5 diópsida e hiperstena /oresaturadas en sílice 4holeiitas de cuarzo
,
M
0olcn ilauea 3a4aii + d a ! i + c $ ) + 8 6
#$; = olar #$<(#$Fe ) n ó i c a i c n e r e $ i # e # e c i # n P
=ndice de dierenciación Se )*a &V c++ edida de $a e+$)ci9! a&5tica. &V a)e!ta ca*i $i!ea$e!te c+! e$ !dice de di:ere!ciaci9!, a$ :racci+!ar :a*e* 5:ica* de$ $)id+. &O/40.3044 &V @ AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA &O/40.3044G%eO/71.8464
+ 8 i t i i , r P
a e7olción #el ma4ma ocrre por cristalización $racciona#a.
W!dice de di:ere!ciaci9! !+ra @ q + or + ab + an + ne + lc + kp
0olcn ilauea 3a4aii o 7 i t a m r o n o z r a c e # %
o 7 i t a m r o n o n i 7 i l o e # %
#orma C789 #$ aa!ar $a cri*ta$iaci9! :racci+!ada de +$ii!+, $a c+!tidad de$ c+-+!e!te de +$ii!+ e! e$ $)id+ ol !+rati+ di*i!)e, ha*ta de*a-arecer. e*-)>* a-arece c)ar+ q !+rati+. a in$lexión en este caso no tiene si4ni$ica#o. Reslta #el proce#imiento #e cFlclo #e la norma.
$li%ino ugita Plagio'la(a s o # i x ó s o l e # o s e p n e %
ugita Plagio'la(a )n(tatita *lmenita
0olcn ilauea 3a4aii
Mg$ Al2$/ Ca$ ?r5:ic+ de tre* 9id+* a+re* vs. e$ !dice de e+$)ci9! de$ a&a &V. L+* dat+* !+ de:i!e! $!ea* recta*, $+ c)a$ i!dica cabi+* e! e$ e!*ab$e de i!era$e* )e :racci+!a!.
$li%ino $li%ino ugita
Ali7ino &,%e2SiO4 4ita Ca&,%eSi2O6 /la4ioclasa Ca,Na#$,Si4O8 Enstatita &,%eSiO3 ;lmenita
0olcn ilauea 3a4aii 20
<4
18
16
/l4 14
o s 12 e p n e 10 % A a +
$l+ug
$l+ug +Plg
$l
8
6
ug+Plg+)n+Mt
4
En
Al
2
3t
0 0
10
20
30
40
34A % en peso
Mg$ )s. Ca$
"0
0olcn ilauea 3a4aii Ti$2 #a2$ 2$ 82$: s o # i x ó s o l e # o s e p n e %
)n(tatita + ugita + Plagio'la(a + *lmenita $li%ino ugita Plagio'la(a
?r5:ic+ de c)atr+ 9id+* a* bie! i!c+-atib$e* !+ e!tra! e! i!era$e* )e :racci+!a!. Se +b*era! cabi+* e! $a -e!die!te e! a&a* 5* e+$)ci+!ad+* a$ i!iciar e$ :racci+!aie!t+ de P$& e $.
Ali7ino &,%e2SiO4 4ita Ca&,%eSi2O6 /la4ioclasa Ca,Na#$,Si4O8 Enstatita &,%eSiO3 ;lmenita %eTiO
Vi4era #isminción en iA6 por i en piroxenosW &isminción tar#a $erte por $raccionamineto #e ilmenita. o s e p n e % n e s o # i x ó s o l e # s e n o i c a l e R
0olcn ilauea 3a4aii !elaciones de elementos incompati*les
&isminción en *a6A #e'i#a a $raccionamiento #e pla4ioclasa.
a relación /6A OG6A no cam'ia, #e'i#o a e nin4no #e los #os óxi#os estF incli#o en $ases ma!ores. m'os son $ertemente incompati'les.
La* :a*e* a+re* )e :racci+!a! *+!E
Ali7ino &,%e2SiO4 4ita Ca&,%eSi2O6 /la4ioclasa Ca,Na#$,Si4O8 Enstatita &,%eSiO3 ;lmenita
