Автор Тема: Состав базальтов и гранитов (глубин-е/поверхнос-е происх-е состава минералов).  (Прочитано 19372 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн lesha74Автор темы

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 55
  • Карма: +0/-0
    • Просмотр профиля
Около 100, прилично. В таком случае, кмк,  можно не озадачиваться некими "в планетарном масштабе" нормативными базальтами/гранитами а использовать средние составы по имеющимся точкам.
А ... Вы, наверно, имели в виду использовать данные по содержанию компонент, например, в базальтах - из данных по этим точкам? Да: там указано и какие точки относятся к каким породам, но базальтовых точек там гораздо меньше (в раз 10, может, меньше ...).


П.С.: кажется, не совсем точно сказал про 100: многие из них имеют оду и ту же дату и если брать без повторений дат, то значимых точек оказывается штук 38.

Оффлайн lesha74Автор темы

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 55
  • Карма: +0/-0
    • Просмотр профиля
Наткнулся на конспект лекций ГЕОХИМИЯ. ЧАСТЬ 2. БЫЧКОВ АНДРЕЙ ЮРЬЕВИЧГЕОЛФАК МГУ.  https://teach-in.ru/file/synopsis/pdf/geochemistry-of-individual-elements-M.pdf .
 В котором, оказывается, были данные по всем химическим элементам, которые меня интересовали (Sc, V, Сг, Со, Ni, Сu, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Cs, Bа, La, Се, Рг, Nd, Sm, Еu, Gd, Tb, Dy, Ho, Ег, Yb, Lu, Hf, Та, Pb, Th, U) относительно того каких больше в мантии, а каких - в коре.
  Оказалось, что циклические колебания (по времени) в них (в районе Монголии) очень хорошо объяснимы чередованием между глубинными и менее глубинными источниками магматизма: практически. для всех элементов, которых больше в коре максимумы в колебаниях идут, примерно, синхронно и в противофазе с колебаниями тех элементов, которых больше в мантии.
  А вот для оксидов (SiO2, TiO2, Аl2O3, Fе2О3, FeO, МnО, MgO, СаО, Na2O, К2O, P2O5, Н2O) такой штуки, в целом, почему-то нет. Например, для MgO. Его больше в мантии, чем в коре (37,8 Кларка против 3,1 Кларка в континентальной коре). Для него циклы - тоже есть. Но почему-то они идут не в противофазе, а в фазе. Т.е. там, где (судя по химическим элементам) идёт усиления более глубинного магматизма - почему-то происходит уменьшение содержания оксида магния несмотря на то, что в магме его, в целом - больше, чем в коре.
  С чем бы подобное могло быть связано?
  Мне приходит на ум такая гипотеза, что, например, оксида магния больше, чем в коре - лишь для очень глубинной мантии, а в более верхних её слоях - меньше. И если в периоды более глубинного магматизма он, в районе Кореи, идёт из этих не самых глубоких слоёв мантии, то колебания так и должны были идти.
  Хотя, в такое объяснение мне что-то верится с трудом.
   Ещё одно объяснение, которое мне пришло в голову, связано с тем, что хоть при глубинном магматизме магма идёт с более высоким содержанием оксида магнии, но из-за того, что она более горячая, то в магматических карманах идёт более длительная дифференциация по химическому составу. И в результате, каким-то образом, на поверхность выкидывает уже обеднённый оксидом магния состав (но всё же более богатый - ок. 6 Кларк, чем, в целом, в коре - ок. 3 Кларк). Может, глубинный магматизм в район Корее - ещё и более мощен по объёму. А, поэтому, его медленнее остывает. Что тоже работает на более сильную химическую дифференциацию у поднимающейся магмы.
  В результате чего, может, и получается, что из-за больше дифференциации химического состава при глубинном магматизме на поверхность выбрасывает более бедную оксидом магния магму, чем при более поверхностном несмотря на то, что в более глубоких слоях мантии оксида магния больше, чем в околокоровых?

Оффлайн jakl

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 4113
  • Карма: +31/-10
  • кгмн, доцент, снс, интересуюсь минералогией
    • Просмотр профиля
С дифференциацией это может быть связано, но не настолько. Все зависит от данных, которыми вы оперирует. Что это за породы? В любой основной магматической породе магния больше чем по зк в среднем.

Оффлайн lesha74Автор темы

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 55
  • Карма: +0/-0
    • Просмотр профиля
Амплитуда колебаний оксида магния лежит, примерно, в пределах от 4 до 11 массовых процентов (тога как в континентальной коре, в среднем - 3,1 кларка).
 Породы - разные (разные моменты времени данных - вообще говоря, и разные породы). Все - либо вулканические, либо субвулканические: базальт, трахибазальт, трахиандезибазальт, базанит, трахиандезит, фонотефрит, фоидит, оливиновый лейцитит, тефрифонолит.

Оффлайн jakl

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 4113
  • Карма: +31/-10
  • кгмн, доцент, снс, интересуюсь минералогией
    • Просмотр профиля
Амплитуда колебаний оксида магния лежит, примерно, в пределах от 4 до 11 массовых процентов (тога как в континентальной коре, в среднем - 3,1 кларка).
 Породы - разные (разные моменты времени данных - вообще говоря, и разные породы). Все - либо вулканические, либо субвулканические: базальт, трахибазальт, трахиандезибазальт, базанит, трахиандезит, фонотефрит, фоидит, оливиновый лейцитит, тефрифонолит.
Тогда в чем проблема?


PS если у вас так много щелочных пород, то выборка нерепрезентативна. Совсем. Вообще совсем.

Оффлайн lesha74Автор темы

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 55
  • Карма: +0/-0
    • Просмотр профиля
  Там для одних и тех же моментов времени есть, зачастую, данные сразу по нескольким породам (в среднем - примерно, по двум).  Кроме того, циклы, которые у меня получаются - идут в усреднённом графике по этим точкам: скользящее среднее.
  Кроме того, циклы в этих графиках (по металлам) по-моему хорошо согласуются с циклами в средней скорости движения континентов, которые обнаружил по доступным мне более древним данным (если эти циклы экстраполировать до времён графиков): там, где скорости континентов в минимуме - восходящие потоки магмы меньше всего "смазываются" движением поверхностного слоя мантии и там, по идее, состав мантии должен иметь меньше всего примесей, роднящих его с коровым составом и наоборот.  И именно это имеет место и по упомянутым графикам для металлов.
  Причём это имеет место сразу для нескольких разновидностей циклов.
  Кроме того, циклы идут в такт сразу с соответствующими несколькими сортами биотических циклов.
  Всё это мне даёт основание предполагать, что всё это - не случайность.
« Последнее редактирование: 16 Декабря 2021, 08:27:01 от lesha74 »

Оффлайн lesha74Автор темы

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 55
  • Карма: +0/-0
    • Просмотр профиля
В случае оксидов - циклы тоже идут. Но, зачастую, имеют фазу, почему-то, с точностью до наоборот. Что меня изумляет.

Оффлайн lesha74Автор темы

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 55
  • Карма: +0/-0
    • Просмотр профиля
  Там для одних и тех же моментов времени есть, зачастую, данные сразу по нескольким породам (в среднем - примерно, по двум).  Кроме того, циклы, которые у меня получаются - идут в усреднённом графике по этим точкам: скользящее среднее.
  Кроме того, циклы в этих графиках (по металлам) по-моему хорошо согласуются с циклами в средней скорости движения континентов, которые обнаружил по доступным мне более древним данным (если эти циклы экстраполировать до времён графиков): там, где скорости континентов в минимуме - восходящие потоки магмы меньше всего "смазываются" движением поверхностного слоя мантии и там, по идее, состав мантии должен иметь меньше всего примесей, роднящих его с коровым составом и наоборот.  И именно это имеет место и по упомянутым графикам для металлов.
  Причём это имеет место сразу для нескольких разновидностей циклов.
  Кроме того, циклы идут в такт сразу с соответствующими несколькими сортами биотических циклов.
  Всё это мне даёт основание предполагать, что всё это - не случайность.

  Для выделения колебаний между извержениями от "чисто" мантийных или "чисто" коровых источников, конечно, не репрезентативна. Но у меня - и не стоит такой задачи. Несмотря на то, что основной источник извержений - глубинный - это совсем не исключает того, что в него, периодически, может больше вноситься околокоровых компонент: чем быстрее движется кора - тем это сильнее "смазывает" восходящий поток мантийного источника и тем больше в этот поток вносится околокоровых компонент. Это отчётливо видно по колебаниям в содержании выше упомянутых металлов.
  Проблема в том, что это не видно по упомянутым оксидам. Точнее, для ряда случаеы - видно: для них когда, периодически, должен вносится коровый компонент (если судить по колебаниям у металлов) - у этих оксидов содержание менятся в сторону более близкую к среднему составу коры. Однако в других случаях происходит ровно наоборот: в моменты, когда усиливается приток от околокоровой области - содержание оксида удаляется от среднекорового значения. Ладно бы там никакой корреляции/антикорреляции не было бы вообще ... так она есть и с точностью до наоборот: там, где должен идти рост (у оксидов) - падение и наоборот. В этом - и проблема (строго говоря, и для некоторых металлов из списка такое есть, но это - единичные случаи).
  Поэтому, и заподозрил именно оксиды в том, что это как-то связано с химическим фракционированием.
  Думаете, это не реально или нет?
  Амплитуда колебаний у TiO2 - лк 1-1,5%, у Аl2O3 - ок.  5%, у FeO - ок. 8%, у Mg0 - ок. 8%, Na2O - ок. 3%.
  Амплитуду таких колебаний нельзя как-то объяснить тем, что при более высокой скорости континентального дрейфа мантия в карманах остываент быстрее и фракционирование идёт хуже? Например, из-за более высокой упомянутой скорости сильнее пережимается восходящий поток плюма и его скорость восхождения - уменьшается; магмы становится меньше и она начинает быстрее остывать и, как сдедствии, хуже происходит химическое фракционирование. В результате у верхней части в мантийных карманах состав становится более близок к мантийному (несмотя на то, что континентальных примесей в прюм начинает поступать больше в такие времена). И, может, она (извержение из верхней части кармана), в основном, и попадает в пробы как верхняя? Ведь в районе Монголии вулканизм шёл не в одном месте, а мигрировал по континенту, видимо, в связи с континентальным дрейфом.

Оффлайн jakl

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 4113
  • Карма: +31/-10
  • кгмн, доцент, снс, интересуюсь минералогией
    • Просмотр профиля
Слишком сумбурно, и без картинок не разберёшь что вы имеете ввиду. Пишите статью с последовательным изложением всего. От фактического материала через методику к гипотезе и дискуссии, иначе трэш.

Оффлайн Метвед

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2918
  • Карма: +17/-0
    • Просмотр профиля
Вероятно, тут дело в толщине коры (не нулевая) из которой  "коровые" источники.  Возможен любой фазовый сдвиг, от синфазного для противофазного, в зависимости от глубины конкретного источника. 

Оффлайн lesha74Автор темы

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 55
  • Карма: +0/-0
    • Просмотр профиля

С тем, что дело в сдвиге - полностью согласен.
Проблема в том, что сдвиг не может быть одновременно софазным и противофазным.
 Пожалуй приведу кое-какие графики.
 Ну вот встречаемость кобальта (микрограмм на грамм):

  Абсцисс: календарные млн.л. (логарифмическая шкала). Тёмные полосы - 2-е половины биотических циклов, которые обнаружил. Это циклы, которые сокращаются от цикла к циклу в одно и то же количество раз. Точек - не очень много ... Выше говорил о сотне. Здесь меньше - потому, что сузил рассматриваемую область времени, чтобы лучше увидеть мелкие колебания. Наверно, сам по себе такой одиночный график мог бы принять за артефакт неполноты данных, но аналогичные графики есть и для других металлов и есть и более крупные типы циклов, если рассмотреть более широкую область времени (для них статистика получается более надёжной). Но сейчас, для иллюстрации, выбрал эти более мелкие цикл потому, что для них у меня есть более отчётливые данные по средней скорости движения континентальных плит (мм./год):
 
Абсцисс - тоже календарные млн.л. (тоже логарифмическая шкала), но на более древнем интервале времени. Тёмные полосы - 2-е половины тех же самых биотических циклов, но для более древних времён, что и на предыдущем рисунке. Толстая ломаная - скользящее среднее точек.
Видно, что кульминации скорости имеют тенденцию приходиться на коны тёмных или светлых полос (на концы полуциклов). То же самое имеет место и для предыдущего рисунка. Предполагаю, что если бы были данные по средним скоростям на временах этого предыдущего  рисунка, то кульминации тоже приходились бы на концы тёмных полос. И если бы они приходились, то этим можно было бы объяснить то, что кульминации для кобальта приходятся тоже на концы полос: ведь чем больше скорость - тем больше континент перекрывает плюмовый лавовый поток и тем больше припускает в него континентальных и околоконтинентальных примесей. А в континенте кобальта - больше, чем в восходящем плюме (чем в мантии). В результате как раз на концы полуциклов и приходятся всплески кобальта (первый рисунок).
  Совершенно аналогичная картина имеет место и для ряда других металлов из списка выше (для которых эти мелкие циклы разрешимы).  Хотя, бывают и исключения (но их - подавляющее меньшинство). А вот для оксидов таких исключений - половина. Пример (массовый процент оксидам магния):

Абсцисс - тоже календарные млн.л. (логарифмическая шкала). Тёмные полосы - то же самое. Толстая ломаная - усреднение точек в одинаковые моменты. Конечно, тут тоже можно предположить, что какие-то колебания запросто могут быть просто случайными артефактами, а не циклами. Но за "дело" тоже вступается статистика: именно для оксидов часто встречаются такие «неправильные» графики.
  "Неправильность" состоит в том, что оксида магния в коре, в среднем, гораздо больше, чем в мантии. Значит, плюмовый поток должен быть ближе всего по составу к мантии во время минимумов скорости континента, когда континент меньше всего мешает этому потоку и меньше всего привносит в этот поток свои и околосвои примеси. А эти минимумы скорости приходятся на, примерно, середины светлых и тёмных полос (на это, косвенно, указывает статистика по металлам). Значит, примерно, на середины этих полос должны приходиться и максимумы в концентрации оксида магмы в магматических потоках у континента.
  Но проблема состоит в том, что  в вулканических породах там, в среднем, наблюдаются не максимумы, а минимумы. Что иллюстрирует последний рисунок.
  Напомню, что совершенно аналогичную картину вижу и по другого рода более крупным биотическим циклам по которым графики - почётче (а эти привёл - больше для иллюстрации идеи; более полной иллюстрацией была бы вся статистика - все графики, которые, несмотря на свою "кривость" кажут, в целом, на одно и то же; думаю, маловероятно, что это - случаность).
 
  Ну вот у меня есть такое предположение, что если соорудить машину времени и отправится во времена вулканизма и брать содержание оксида магмы прям внутри восходящего плюма у коры на выходе, то там максимумы концентрации будут приходиться на середины светлых или темных полос. Т.е. ровно туда, где скорость континента - минимальна и, поэтому, минимальны и континентальные/околоконтинентальные примеси. 
  Однако же, предполагаю, когда лава с этим колебательным минимумом концентрации выходит в карманы, то очень сильно фракционируется - потому, что она в большом объёме выходит (ведь континент в серединах полос имеет минимальную, в среднем, скорость и, поэтому, менее всего препятствует выходу плюма) и, поэтому, дольше держит температуру. А, значит, лучше фракционирует химически. В результате в самом верху и оказывается пониженное содержание оксида магния. Которое и обнаруживают геологи (они ведь пробы берут сверху, а не капают глубоко вниз, а если бы капнули достаточно глубоко, то было бы наоборот).
  Вот такая моя гипотеза... Может ли быть толк, нет?
 
Пишите статью с последовательным изложением всего. От фактического материала через методику к гипотезе и дискуссии, иначе трэш.
  Да пишу... Проблема в том, что для того, чтобы изложить по биотическим циклам - придётся далеко выйти за объём статьи, а для книги - хотелось бы понадёжнее написать ... вдруг, что-то недопонимаю и не хотелось бы сделать ляп ... нужна конструктивная критика ...

Оффлайн jakl

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 4113
  • Карма: +31/-10
  • кгмн, доцент, снс, интересуюсь минералогией
    • Просмотр профиля
Конечно, вы недопонимаете. Откуда вы берете данные по составу и скорости? Распространять равную скорость движения на всю территорию бессмысленно до консолидации. То есть до девона включительно.

Оффлайн lesha74Автор темы

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 55
  • Карма: +0/-0
    • Просмотр профиля
Данные по содержанию - из стати ниже (II и III приложения)
Рассказов С. В., Чувашова И. С., Ясныгина Т. А., Фефелов Н. Н., Саранина Е. В. 2012. Калиевая и калинатровая вулканические серии в кайнозое Азии. Новосибирск: Академическое изд-во «ГЕО».  351 с. https://b-ok.global/book/3258188/7d5e90?id=3258188&secret=7d5e90 , https://www.geokniga.org/bookfiles/geokniga-kalievaya-i-kalinatrovaya-vulkanicheskie-serii-v-kaynozoe-azii.pdf .

Да я не распространяю одинаковую скорость на всю территорию движения. На графике приведена средняя скорость по континентам. Причём в совершенно другом диапазоне времени, нежели, чем на графиках по содержанию кобальта и оксида. Т.е. график по скорости вообще никак напрямую не подтверждает тот механизм в районе Монголии, благодаря которому выше объяснены колебания в содержании. Привёл график по скорости лишь для косвенной иллюстрации того, что колебания в скорости континентов, действительно, могли бы существовать и идти в такт (противотакт) с биотическими циклами. То, что это имеет место и в районе рассматриваемого вулканизма в районе Монголии - это лишь рабочая гипотеза, в которую напрямую вписываются почти все данные по содержанию выше рассмотренных металлов и, наверно, половина данным по оксидам (напрямую в том смысле, что росту притока коровых/околокоровых примесей соответствует и рост их содержания в пробах вулканических пород).
Данные по скорости - из статьи ниже на fig. 10
Piper J. D. A. 2013. Continental velocity through Precambrian times: the link to magmatism, crustal accretion and episodes of global cooling. Geoscience Frontiers 4, 7-36, https://doi.org/10.1016/j.gsf.2012.05.008 .

Оффлайн jakl

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 4113
  • Карма: +31/-10
  • кгмн, доцент, снс, интересуюсь минералогией
    • Просмотр профиля

Как и ожидалось, выборка очень специфическая...

Как у вас себя ведёт хром или торий на 4 и 8 млн лет назад?

Оффлайн lesha74Автор темы

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 55
  • Карма: +0/-0
    • Просмотр профиля
Наверно, Вы попали почти в точку: эти металлы - "плохие".
Так для хрома кульминации приходятся, примерно, на концы полуциклов несмотря на то, что "должны" бы были приходиться на середины (микрограмм на грамм):

Абсцисс - тоже календарные млн.л. Тёмные полосы - то же самое.
Имею в виду, что его кульминации не должны приходиться на концы полуциклов в том смысле, что т.к. кульминации скорости приходятся на концы (рабочая гипотеза), то наибольший вклад коровой/околокоровой примеси должен приходиться га концы полуциклов. А т.к. хрома в мантии много больше, чем в коре, то на концы должны приходиться максимумы хрома в магме, вышедшей в карманы. Или максимумы - на середины полуциклов. Тогда как максимумы в пробах с поверхности приходятся, скорее, на концы.
 
А у тория - кульминации - тоже приходятся, скорее, на концы циклов (что "правильно" в том смысле, что его в коре, наоборот, по сравнению с хромом, много больше, чем в мантии), но графи - больно "кривоват" (микрограмм на грамм):

Но в данных есть и другая разновидность циклов: выше рассматривались полуциклы, но есть и сами циклы. Графики, чтоб не громоздить, приводить не буду. Скажу лишь, что для этих циклов тоже, похоже, есть колебания в средней скорости континентов и с кульминациями - тоже около концов циклов. И большинство графиков по этим циклам - тоже "правильные". Но вот для тория он - тоже не правильный и тоже выглядит "кривовато" (похоже на разнонаправленные тенденции).
« Последнее редактирование: 17 Декабря 2021, 12:46:00 от lesha74 »