Komatiit
A komatiit egy magmás kőzet, amely egykor a földfelszínre ömlött. A Föld köpenyéből származó ultrabázikus lávából keletkezett.
Jellemzése
[szerkesztés]A komatiitot 1969-ben írták le először. A lelőhelyéről nevezték el, a Dél-Afrikában lévő Komati folyóról. Vulkáni kőzet, melynek igen jellegzetes szövete és kémiai összetétele van.
Kémiai összetétele
[szerkesztés]Kémiai összetételének legsajátosabb vonása alacsony SiO2-, alacsony K2O-, alacsony Al2O3-tartalma és igen nagy MgO-tartalma.
Ásványos összetétele
[szerkesztés]Kőzetszövetének jellegzetessége az, hogy egykoron a kiömlött magmából fő kőzetalkotó ásványként olivin kristályosodott és a hosszú, tűs megjelenésű – gyors kristályosodás során keletkezett - olivin-kristályok az ausztráliai füves térségekről kapott névvel spinifex szövetet hoztak létre. (Az eredeti olivinkristályok azonban ma már csak pszeudomorfózaként vannak jelen a szövetben.) Az olivinnek nagy a magnézium-tartalma (forszterites). Kísérő ásványként még krómtartalmú piroxének, anortit és krómit található bennük.
A primér magmás fő kőzetalkotó ásványok mellett a következő ásványok találhatók még a komatiitokban: a szilikátok köréből: piroxének (augit, pigeonit, bronzit), plagioklász, az oxidásványok köréből ilmenit. A metamorfózis során jön létre az amfibol, a szerpentin, a klorit, a másodlagosan keletkezett, nátriumdús plagioklász, a kvarc, a vasoxidok, a flogopit, a baddeleyit, és a gránátcsoport köréből a pirop vagy a grosszulár.
Kőzettani jellemzése
[szerkesztés]A komatiitos magmának igen magas az olvadáspontja: kitöréskor a láva hőmérséklete 1600 °C fölött volt. Ez jóval magasabb a bazaltos lávákra jellemző 1100–1250 °C-os hőmérsékleteknél. A komatiitos láva kicsiny viszkozitása miatt gyorsan szétterült a felszínen. (A hawaii vulkánokra jellemző viszkozitás ennél jóval nagyobb, s a méz folyékonyságára hasonlít. A komatiitos lávákra jellemző gyorsan szétterülő lávafolyásoknál gyakori volt a lávacsatornák kialakulása is.
A bazaltok is a mai köpeny parciális olvadékai, és a komatiit is az volt egykor. De míg a mai lávák csak néhány százalékos parciális olvadékok, a komatiitok elérhették a korabeli köpeny 50%-os parciálisolvadék-szintjét is.
A jelenlegi földi viszonyok között a boninitoknak van viszonylag magas, 10-18% MgO-tartalommal jellemezhető összetétele.
Metamorfózisa
[szerkesztés]Az archaikum óta eltelt idők során a komatiitok metamorf átalakuláson estek át. Ezért a komatiitok rendszerint szerpentinitesedett vagy karbonátosodott formában találhatók meg.
Geokémiai osztályozása
[szerkesztés]A komatiitot az alábbi geokémiai kritériumok alapján sorolják be:
- SiO2-tartalom, amely tipikusan 40-45% közötti,
- MgO több, mint 18%
- Alacsony K2O (<0,5%),
- Alacsony CaO és Na2O (<2% együtt),
- Alacsony Ba-, Cs-, Rb- (inkompatibilis elemek) dúsulás; Σ LILE (nagy ionrádiuszú litofil elemek) <1,000ppm
- Nagy Ni (> 400 ppm), Cr (>800ppm), Co (> 150 ppm) tartalom.
A nagy MgO, K2O és Ba, Cs, Rb etc. tartalmú kimberlitek vagy egyéb ritka ultrabázisos kőzetek rokoníthatók még a komatiitokkal.
Geológiai környezete
[szerkesztés]A komatiitok az archaikumban keletkeztek. Csak kevés komatiitot találunk a proterozoikumból vagy a fanerozoikumból. Vannak nagy magnéziumtartalmú lamprofirok a mezozoikumban. Az ősi eredet magyarázata az, hogy az archaikumban mintegy 500 °C-kal magasabb volt a köpeny hőmérséklete, és a földi kéreg is vékonyabb volt. Ez a korszak a korai archaikumtól a középső archaikumig tartott (4,5 milliárd évvel ezelőttől 2,6 milliárd évvel ezelőttig).
Földrajzilag a komatiitok az archaikumi pajzsok területére korlátozódnak. Ezek ma az ún. zöldköves övezeteket (Archaikumi Greenstone Belts) alkotják. A két legismertebb komatiitos terület a Barberton-övezet Dél-Afrikában és a Yilgarn-övezet Ausztráliában.
A komatiitok gazdasági haszna
[szerkesztés]A Nyugat-ausztráliai Kambalda térségében talált nikkel-réz szulfidos ércek megtalálásával megkezdődött a komatiitok gazdasági hasznosítása. Ma a világ nikkeltermelésének mintegy egyhetede a komatiitos ércekből származik, Ausztrália, Kanada és Dél-Afrika komatiitjaiból. A komatiitokban a nikkel érce mellett arany ércek is találhatók, nemcsak a már említett Ausztrália, Kanada, és Dél-Afrika területén lévő kőzetekben, hanem a Guianai-pajzson is Dél-Amerika partjainál.
Irodalom
[szerkesztés]- Vysotskiy, S.V.; Govorov, G.I.; Kemkin, I.V.; Sapin, V.I. (1998): Boninite and ophiolite assemblage of eastern Sakhalin Island; geology and some features of petrogenesis [Boninit-ofiolitovaya assotsiatsiya Vostochnogo Sakhalina; geologiya i nekotoryye osobennosti petrogenezisa]. Tikhookeanskaya Geologiya = Pacific Geology, 17(6), p. 3-15. Publisher: Nauka, Novosibirsk, Russian Federation.
- Banerjee, A.C.; Raj, D.; Roychowdhury, M. (2000): Gold and PGM contents in a subvolcanic deccan picrite of Saurashtra, Gujarat. Journal of the Geological Society of India, 56(6), p. 625-632.
- Teklay, M.; Berhe, K.; Reimold, U.; Armstrong, R.; Watson, J. (2001): Neoproterozoic low-K tholeiite-boninite association in central Eritrea. Gondwana Research - International Geoscience Journal, 4(2), p. 194-195.
- Parman, S. W.; Grove, T. L.; Dann, J. C. (2001): The production of Barberton komatiites in an Archean subduction zone. Geophysical Research Letters, vol. 28, Issue 13, p. 2513
- Hanski, E.; Huhma, H.; Rastas, P.; Kamenetsky, V.S. (2001): The Palaeoproterozoic komatiite-picrite association of Finnish Lapland. Journal of Petrology, 42(5), p. 855-876. Publisher: Oxford University Press
- Hess, P. C. (1989): Origins of Igneous Rocks, President and Fellows of Harvard College (pp. 276–285), ISBN 0-674-64481-6.
- Hill R.E.T, Barnes S.J., Gole M.J., and Dowling S.E., (1990): Physical volcanology of komatiites; A field guide to the komatiites of the Norseman-Wiluna Greenstone Belt, Eastern Goldfields Province, Yilgarn Block, Western Australia., Geological Society of Australia. ISBN 0-909869-55-3
- Blatt, Harvey, Robert Tracy (1996): Petrology, 2nd ed., Freeman (pp. 196–7), ISBN 0-7167-2438-3.
- S. A. Svetov, A. I. Svetova, and H. Huhma, (1999): Geochemistry of the Komatiite–Tholeiite Rock Association in the Vedlozero–Segozero Archean Greenstone Belt, Central Karelia, Geochemistry International, Vol. 39, Suppl. 1, 2001, pp. S24–S38. * Vernon R.H., 2004, A Practical Guide to Rock Microstructure, (pp. 43–69, 150-152) Cambridge University Press. ISBN 0-521-81443-X