Mechanismy texturního vývoje v mafických kumulátech

Abstract

Igneous cumulates represent a diverse group of mostly mafic to ultramafic rocks, best known for their unique textural features, economical profitability, and complex yet poorly understood origin. The basic principle of their formation is based on a fractional crystallization of the parental magmatic system, achieved by a mutual movement of crystals and the surrounding melt. Many of the fundamental principles of cumulate formation remain largely unresolved, partially due to their vast diversity and unreliable character of textural record. In this work, we provide a theoretical contribution to the improvement of cumulate terminology, based on relative roles of individual crystallization processes taking place in the cumulate environment. In order to observe the studied environment in real time, we conducted two series of high-temperature experiments focused on textural evolution of the magma-cumulate interface. The starting material consisted of a low-crystallinity suspension, produced by mixing a haplobasaltic glass with 10 wt. % of synthetic forsterite crystals. This proportion of the components was chosen to enable crystal settling, which took place in the initial stages of each experiment. The samples were then subjected to two different degrees of undercooling, -40 and -70 řC, in order to...

/ Czech abstract Magmatické kumuláty představují rozmanitou skupinu hornin převážně mafického až ultramafického složení, známou pro své unikátní texturní charakteristiky, ekonomický potenciál a komplexní, leč ne zcela objasněný původ. Základní princip jejich vzniku je založen na frakční krystalizaci mateřské intruze, které je dosaženo díky vzájemnému pohybu krystalů a taveniny v jejich okolí. Mnohé z fundamentálních procesů stojícími za jejich vznikem však zůstávají z větší části neznámé, což je částečně zapříčiněno velkou diverzitou této skupiny a nespolehlivých charakterem jejího texturního záznamu. Tato práce poskytuje teoretický příspěvek k vylepšení terminologie kumulátových hornin, založený na relativní roli jednotlivých krystalizačních procesů v kumulátovém prostředí. Za účelem studia vybraného systému v reálném čase jsme provedli dvě série vysokoteplotních experimentů, zaměřené na výzkum texturního vývoje rozhraní mezi kumulátem a taveninou. Startovací materiál představoval nízkokrystalinitní suspenzi, získanou smícháním skla haplobazaltového složení s 10 hm. % syntetických krystalů forsteritu. Tento poměr byl zvolen pro usnadnění sedimentace krystalů, která probíhala v iniciální fázi všech experimentů. Vzorky byly následně podrobeny dvěma různým stupňům podchlazení, -40 a -70 řC, za účelem...