II.3. Magmás kőzetek elnevezése, osztályozása

II.3.1. Magmás kőzetek nagyobb csoportokba sorolása

A magmás kőzetek elnevezése, osztályozása hagyományosan a petrográfiai megfigyeléseken és a kémiai összetételen alapul. A petrográfiai alapon történő elnevezés lehet pusztán kvalitatív megfigyelésen alapuló, de a pontosabb besoroláshoz mennyiségi, azaz kvantitatív elemzés szükséges. A kvalitatív jellemzés az alapanyag kristályok (nem a fenokristályok!) szabad szemmel is megfigyelhető méretén, a felzikus és mafikus ásványok viszonylagos mennyiségén alapul:

II.21. ábra – Magmás kőzetek szemcseméret szerinti osztályozása

További kvalitatív megfigyelés a kőzetalkotó ásványok két nagyobb csoportjának (mafikus, illetve felzikus) viszonylagos mennyisége. A magmás kőzetekben a lényeges elegyrészeket megjelenésük és összetételük alapján két csoportra különítjük el:

1, Színtelen (szálikus, felzikus) elegyrészek, amelyek Fe, Mg és Ti mentesek vagy ezeket az elemeket csak nagyon kis mennyiségben tartalmazzák; ennélfogva nincs vagy csak nagyon halvány a saját színük. Áttetszőek vagy átlátszóak. Ebbe a csoportba tartoznak a földpátok, földpátpótlók és a kvarc.

2, Színes (mafikus) elegyrészek, amelyek Fe, Mg és esetleg Ti-tartala számottevő.Ennek következtében színük sötét, elsősorban fekete vagy zöld, az olivin kivételével nem vagy csak nagyon kevéssé áttetszőek. Ide tartozik az olivin, piroxén, amfibol, biotit és az opakásványok (pl. Fe-Ti oxidok).

A színindex (M') a színes (mafikus) ásványok teljes kőzethez viszonyított térfogatszázalékát jelenti. A színindex szempontjából azonban a modális összetételen alapuló rendszerezésnél (Streckeisen-rendszer) az M csoportba sorolt színtelen ásványok (muszkovit, apatit, kalcit) nem tartoznak a mafikus ásványok közé. A színindex alapján a kőzeteket négy csoportra osztjuk:

II.22. ábra – Magmás kőzetek színindex szerinti osztályozása

A kvalitatív megfigyelések nem adnak pontos besorolást, a magmás kőzetek elnevezéséhez mérhető, számszerűsítő tulajdonságok szükségesek. Ilyen a kőzet modális, azaz kimérhető ásványos összetétele és a teljes kőzet főelem kémiai összetétele.

Első megközelítésben a főelem kémiai összetétel alapján sorolhatjuk nagyobb csoportokba a magmás kőzeteket. Az egyik legrégibb osztályozási szempont az SiO2-tartalom (ez nem összetévesztendő a kvarc-tartalommal, ebben az esetben a kémiai elemzés során meghatározott szilícium-dioxid koncentrációról van szó!), ami alapján 4 nagy csoport különíthető el:

II.23. ábra – Magmás kőzetek osztályozása az SiO2-tartalom alapján

Ezek a furcsának hangzó elnevezéseket feltehetően Elie de Beamont használta először 1847-ben, amikor úgy gondolták, hogy a szilícium-dioxid tartalmat ’kovasav’ tartalomként írták le. Így, amelyik kőzet jelentős SiO2-t tartalmazott, azaz nagy ’kovasav’ tartalma volt, azt savanyúnak nevezték el, aminek az ellenpárja a bázisos, így ezzel a jelzővel illették a kis SiO2-tartalmú magmás kőzeteket. Bár a ’kovasav’ elnevezés nyilvánvalóan nem helyes, mégis ezek a jelzők mélyen beívódtak a magmás kőzetek felosztásába és így a mai napig általánosan használt. Sokan azonban ehelyett inkább az ultramafikus-mafikus-felzikus elnevezéseket használják, ami közé megtartják az intermedier nevet is. Fontos látnunk azonban, hogy az egyik a színindexen alapul, a másik a kémiai összetételen, ezért pl. a bázisos és mafikus, vagy az ultrabázisos és ultramafikus elnevezések nem szinonimák.

A négy fő magmás kőzetcsoportra a következők jellemzők:

Ultrabázisos kőzetek: SiO2 <45%. Uralkodó elemek az Mg, Fe és Ti. Kőzetalkotó ásványai a színes szilikátok (olivin, piroxén, amfibol, esetleg csillám) és a gyakran jelentős mennyiségű opakásványok (Fe-Ti oxidok). Az ebbe a csoportba tartozó kőzetek színe sötét, sűrűsége igen nagy.

Bázisos kőzetek: SiO2 = 45-52%. Jelentős mennyiségben van jelen az Fe, azonban a Mg mennyisége jelentősen csökken. Ezzel együtt az Al- és a Ca-tartalom az ultrabázisos kőzetekhez képest nagyobb. Kőzetalkotó ásványaik között, ennek megfelelően, megjelenik a Ca-gazdag plagioklász, a színes elegyrészek közül elsősorban piroxén és olivin fordul elő, a kőzetek ritkán amfibolt is tartalmazhatnak. Általában sötét színűek, sűrűségük nagy.

Neutrális/intermedier kőzetek: SiO2 = 52-63%. A bázisos kőzetekhez viszonyítva csökken a Mg, Fe, Ca jelentősége, ugyanakkor az Al-tartalom nagyobb. Lényeges elemmé válik a Na, és részben a K-tartalom. Lényeges elegyrészeik a Ca-Na plagioklász, egyes típusokban a káliföldpát. A színes elegyrészek közül elsősorban amfibol fordul elő, de megtalálható a piroxén és a biotit is. A kőzetek sűrűsége közepes, színe általában közepesen sötét.

Savanyú kőzetek: SiO2 >63%. Az Mg, Fe, ás a Ca tartalom alapvetően kicsi, uralkodó elemeik a Na, K, és Al (természetesen az Si mellett). A kőzet lényeges elegyrészei a kvarc, a káliföldpát, a Na-gazdag plagioklász, a biotit és az amfibol. A kőzetek világosak, sűrűségük kicsi.

További csoportosítási lehetőség egyes ásványok jelenléte, ami párosulhat a kémiai összetétel jellemzőivel is. Azokat a magmás kőzeteket, amelyekben a mafikus ásványokat alkáli piroxének (egirinaugit, egirin) és/vagy alkáli amfibolok (arfvedsonit, riebeckit) alkotják, a felzikus elegyrészek pedig Na- és/vagy K-gazdag ásványok (káliföldpát vagy földpátpótlók) alkáli magmás kőzeteknek nevezzük. Ezeket a kőzeteket részben az ásványos összetétel, részben a főelem kémiai összetétel alapján, a szilícium-telítettség szerint bontjuk további csoportokra. Fontos hangsúlyozni, hogy a Si-telítettség nem azonos a kőzet SiO2-tartalommal. A fonolit SiO2 koncentrációja például 58-60 tömeg% is lehet, mégis Si-telítetlen kőzet, mivel igen magas az alkália-tartalma és a kőzetben földpátpótlók fordulnak elő. A Si-telítettség tehát azt jelenti, hogy van-e elegendő SiO2-tartalom telített ásványok, pl. földpátok vagy éppen ortopiroxén kristályosodására. Amennyiben nincs, akkor ezen ásványok helyett részben más ásványok jelennek meg, mint például az ortopiroxén helyett az olivin, a földpátok helyett a nefelin és leucit, azaz földpátpótlók. Ez utóbbi esetben Si-telítetlenségről beszélünk.

SiO2-re nézve telített ásványok azok, amelyek kristályosodásuk során nem képesek további SiO2-t felvenni, és ezáltal új ásvánnyá alakulni. Akkor képződnek, ha a magma képződésükhöz megfelelő mennyiségű vagy többlet SiO2-vel rendelkezik. Ez utóbbi esetben a magmából telített ásványok mellett kvarc is kristályosodik (pl. földpátok, piroxén, csillámok stb.)

SiO2-re nézve telítetlen ásványok (nefelin, leucit, olivin, szodalitfélék, analcim stb.) olyan magmából képződnek, amelyben nincs elég SiO2 ahhoz, hogy csak telített ásvány képződjön. Amennyiben kristályosodásuk során valamilyen okból kifolyólag a magma SiO2-ben dúsul, annak felvételével - részben vagy egészben - telített ásvánnyá alakulnak. Pl.:

NaAlSiO4 + 2 SiO2 = NaAlSi3O8

KAlSi2O6 + SiO2 = KAlSi3O8

nefelin

albit

leucit

ortoklász

NaAlSi2O6 *H2O+ SiO2 = NaAlSi3O8

(Mg,Fe)2SiO4 + SiO2 = (Mg,Fe)2Si2O6

analcim

albit

olivin

ortopiroxén

Mindezek alapján az alkáli magmás kőzeteket az alábbi három csoportra osztjuk:

1, Si-telítetlen alkáli kőzetek azok, amelyekben telítetlen ásvány van, az esetlegesen előforduló telített ásványok mellett. A fentiekből következik, hogy ezekben a kőzetekben elsődleges, magmából kikristályosodó kvarc nem lehet.

2, A Si-telített alkáli kőzetekben csak telített ásványok vannak, nincs bennük sem telítetlen ásvány, sem elsődleges kvarc.

3, Si-túltelített alkáli kőzetek azok, amelyekben telített ásványok mellett elsődleges kvarc is előfordul telítetlen ásványok ezekben a kőzetekben nincsenek.

Ezt a besorolást a főelem geokémiai adatok alapján számszerűsíthetjük, illetve van olyan eset, amikor csak ezekből az adatokból következtethetünk a Si-telítettségre, mivel a magma nem teljesen kristályosodott ki és egy része kőzetüvegként szilárdult meg. Ekkor a főelem kémiai összetételből számított CIPW norma értékek alapján soroljuk be e csoportokba a magmás kőzetet:

1, Si-telítetlen alkáli kőzet: normatív nefelint és/vagy leucitot tartalmaz

2, Si-telített alkáli kőzet: nem tartalmaz sem normatív nefelint és/vagy leucitot, sem normatív kvarcot.

3, Si-túltelített alkáli kőzet: normatív kvarcot tartalmaz.

A szilíciumgazdag kőzetek (pl. gránitok, riolitok) esetében az alumínium-tartalomnak is jelentős szerepe van, így ezek esetében a következő, alapvetően főelem kémiai összetételen alapuló Al-telítettségi csoportokat különítenek el: peralumíniumos, metalumíniumos, peralkáli. A felosztás alapja az Al2O3/(K2O + Na2O + CaO) arány, ahol az egyes oxidok nem tömeg%-os, hanem moláris (molszázalék) mennyiségben vannak kifejezve. Az egyes csoportok meghatározása a következő:

Peralumíniumos: viszonylag Al-gazdag (Al-túltelített) kőzetek: Al2O3/(K2O + Na2O + CaO) arány > 1; a földpátok és a földpátpótlók, mint fő Al-tartalmú ásványok mellett a kőzetben Al-gazdag színes elegyrészek, illetve akcesszóriák fordulnak elő: muszkovit, Al-gazdag biotit, esetenként kordierit, szillimanit, andaluzit, ritkán korund, topáz, turmalin, almandin-spessartin gránát

Metalumíniumos: Al-ban viszonylag szegény (Al-telítetlen kőzetek), azaz Al2O3/(K2O + Na2O + CaO) arány < 1, azonban az Al2O3/(K2O + Na2O) arány > 1, vagyis alkáliákban is viszonylag szegény kőzetek. Az Al-t a színes elegyrészek közül a hornblende tartalmazza, a biotit Al-szegény. Gyakori a titanit.

Peralkáli: Al-ban viszonylag szegény, (Al-telítetlen kőzetek), azaz Al2O3/(K2O + Na2O + CaO) arány < 1, azonban az Al2O3/(K2O + Na2O) arány < 1, vagyis alkáliákban viszonylag gazdag kőzetek. Az Al-tartalmú ásványok a földpátok és földpátpótlók mellett alkáli színes elegyrészek, vagyis alkáli piroxén (egirin), alkáli amfibol (pl. riebeckit, richterit, enigmatit) fordulnak elő a kőzetben.

A magmás kőzetek nagyvonalú kémiai felosztásában fontos megjegyeznünk, hogy bár sokan használják a mészalkáli és tholeiites jelzőt, ezek nem kőzetcsoport kategóriák, hanem magma differenciációs trendek. Ezért nem javasolt ezeknek a jelzőknek a használata magmás kőzetek csoportjainak elkülönítésében.

A magmás kőzetek pontos nevét kétféle módszerrel adhatjuk meg. A mélységi magmás kőzeteket a mikroszkópos vizsgálat modális ásványösszetétel meghatározása alapján osztályozzuk. Az ásványok viszonylagos mennyiségét – pontszámlálós – eljárással határozzuk meg. A vulkáni kőzetek esetében ez a módszer nem ad pontos eredményt, mivel e kőzetek alapanyagának ásványai sok esetben még mikroszkóp használatával sem ismerhetők fel, sőt számos esetben az alapanyagot kőzetüveg alkotja. Ebben az esetben a kőzet teljes főelem összetételén, ezen belül is az SiO2, illetve az összalkáli, azaz az Na2O+K2O tartalom alapján történik az elnevezés.

II.3.2. Mélységi magmás kőzetek osztályozása és elnevezése: a Streckeisen-féle módszer

1976-ban, majd 1978-ban Albert Streckeisen dolgozta ki és publikálta a magmás kőzetekre a ma általánosan elfogadott és használatos rendszert. A rendszert mélységi kőzetekre dolgozta ki, de - egyes nagy kőzetüvegtartalmú vagy nagyon finomszemcsés kőzeteket kivéve - vulkáni kőzetekre is használható. A rendszer a kőzetek modális ásványos összetételén alapul (vagyis a kőzetalkotó ásványok térfogatszázalékos eloszlásán).

A kőzetek osztályozása során a kőzetalkotó ásványokat az alábbi öt csoportba osztjuk:

Q = kvarc, tridimit, krisztobalit

A = alkáli földpátok: káliföldpátok (ortoklász, mikroklin, szanidin, anortoklász), albit (maximum 5% anortit tartalomig)

P = plagioklász (anortit tartalom 5-100%; oligoklász, andezin, labradorit, bytownit, anortit), szkapolit

F = földpátpótlók (foidok): nefelin, leucit, szodalitcsoport ásványai, analcim, kankrinit, káliszilit

M = színes (mafikus) elegyrészek: olivin, piroxén, amfibol, csillámok, opak-ásványok (pl.: magnetit, ilmenit, kromit, pirit stb.), akcesszóriák (pl.: cirkon, apatit, turmalin, gránát, stb), melilit, elsődleges karbonátok

A Q, A, P és F csoportba tartozó ásványok a színtelen (szálikus, felzikus), az M csoportba tartozók a színes (mafikus) elegyrészek továbbá az akcesszóriák és az oxid ásványok (opak elegyrészek), jóllehet ez utóbbiak között vannak átlátszó ásványok is (pl muszkovit, apatit, kalcit), de a modális elemzés szempontjából ezeket az M-csoportba sorolják.

A Q és az F csoport ásványai egyidejűleg nem fordulhatnak elő ugyanabban a magmás kőzetben elsődleges (primer) képződési módon, mert az olvadékban a többlet SiO2 a földpátpótlóval reakcióba lép és földpátot hoz létre. Ezért egyféle magmás kőzetben maximálisan három csoport ásványai fordulhatnak csak elő.

A kőzetek Streckeisen rendszerben elfoglalt helyét a színtelen elegyrészek szabják meg, ha M<90 térfogatszázalék, és a színes elegyrészek alapján osztályozunk, ha M=90-100 térfogatszázalék.

A kőzettípus pontos elhelyezése a Streckeisen rendszerben modális összetételük alapján csak petrográfiai mikroszkópos módszerrel történő vizsgálattal lehetséges (a vulkáni kőzetek esetében még ott sem mindig). A szabad szemmel történő makroszkópos kőzethatározás lehetőségei korlátozottak a mikroszkópos és műszeres vizsgálatokhoz viszonyítva, ezért ebben az esetben a Streckeisen rendszer egyszerűsített (több csoportot összevonó) változatát használjuk.

II.3.2.1. A kőzetek osztályozása M<90 esetén

Amennyiben M<90, a színtelen elegyrészek alapján osztályozzuk a kőzeteket. Az osztályozást a QAPF, alaplapjukkal egymással szembefordított egyenlő oldalú kettős háromszög diagramban végezzük. A mafikus alkotók térfogatszázalékos mennyiségének levonása után, a maradék színtelen elegyrészeket 100%-ra átszámolva helyezzük el az egyes kőzetek pontjait a kettős QAPF háromszögdiagramban.

II.24. ábra – Mélységi magmás kőzetek osztályozására szolgáló Streckeisen diagram.

Egyes magmás kőzetek esetében – pl. diorit és gabbró elkülönítésében – a plagiklászok An (anortit)-tartalmát használjuk. A dioritban a plagioklász összetétele Na-ban gazdagabb (An<50 mol%), a tipikus színes elegyrészek az amfibol vagy biotit, esetenként piroxén. A gabbróban a plagioklász összetétele Ca-ban gazdag (An>50 mol%), a tipikus színes elegyrészek a piroxén, olivin és az amfibol. További megjegyzések: Az alkáli gránit, alkáli szienit mezőben akkor használjuk ezeket az elnevezéseket, amennyiben azok színes elegyrészként alkálipiroxént (egirin, egirinaugit) és/vagy alkáliamfibolt (pl. Riebeckit, arfvedsonit, barkevikit stb.) tartalmaznak. Más esetben alkáliföldpát gránit, illetve alkáliföldpát szienit a helyes elnevezés. Az anortózit több mint 90%-ban plagioklászból álló kőzet (vagyis a diorit-gabbró csoportba sorolható az ábra alapján). A plagioklász összetétele a földi anortózitokban általában bytownittól oligoklászig terjedhet, általában labradoritos összetételű, tehát nem anortit (a holdi anortózitban a plagioklász összetétele legtöbbször anortitos-bytownitos). A foidit csoportban az egyes kőzetek elnevezése az uralkodó földpátpótló és az olivin tartalom alapján történik. A foidolit csoportban az uralkodó alkálifém alapján Na-s (nefelinolit) és K-os (leucitolit) csoportot különíthetünk el, emellett a színindex eltérése alapján mindkét csoportba 3-3 kőzettípus sorolható:

Nefelinolit: urtit (M < 30%), ijolit (M = 30-70%), melteigit (M > 70%)

Leucitolit: italit (M < 30%), fergusit (M = 30-70%), missourit (M > 70%)

A gabbroidális kőzetek további osztályozását az alábbi háromszögdiagramok mutatják:

II.25. ábra – Gabbroidális kőzetek további osztályozása ásványos elegyrészeik (plagioklász - Plag, piroxén - Px, olivin - Ol, hornblende – Hbl, ortopiroxén – Opx, klinopiroxén – Cpx) viszonylagos mennyisége alapján.

II.3.2.2. A kőzetek osztályozása M=90-100 esetén

Amennyiben M=90-100 közé esik, a színes elegyrészek alapján osztályozunk. Ezek a kőzetek az ultrabázitok (ultramafitok). Leggyakoribb ásványaik az olivin, piroxén és az amfibol (hornblende). Ennek megfelelően két háromszögdiagramot (olivin-ortopiroxén-klinopiroxén, olivin-piroxén-amfibol) használunk. Általában peridotitnak nevezzük mindazokat a kőzeteket, amelyben az olivin több mint 40 tf%, és piroxenitnek illetve hornblenditnek azokat a kőzeteket, amelyekben az olivin kevesebb, mint 40 tf%, valamint vagy a piroxén vagy az amfibol uralkodó mennyiségű. A peridotitokat tovább osztályozhatjuk az olivin mennyisége illetve a piroxén fajtája alapján: dunit (olivintartalom>90%, vagyis tisztán olivinperidotit), illetve harzburgit (olivin+ortopiroxén), lherzolit (olivin+ortopiroxén+klinopiroxén), wehrlit (olivin+klinopiroxén). ). A piroxeniteket szintén a piroxén fajtája szerint osztályozhatjuk: ortopiroxenit (ortopiroxén), websterit (ortopiroxén+klinopiroxén) és klinopiroxenit (klinopiroxén). Amennyiben az olivintartalon nem éri el a 40 tf%-ot, olivin ortopiroxenit, olivin websterit, olivin klinopiroxenit elnevezést kell alkalmaznunk. Ha a kőzet gránátot vagy spinellt tartalmaz, és ezek mennyisége kevesebb, mint 5%, akkor a kőzet elnevezése pl. gránát-tartalmú peridotit. Amennyiben a fenti ásványok kőzetben előforduló mennyisége 5% fölötti, a kőzet elnevezése pl. gránát-peridotit. A spinell a peridotitokban általában Cr-gazdag, leggyakrabban kromit. Az ilyen Cr-gazdag peridotitokban a piroxén is Cr-gazdag, általában Cr-diopszid Amennyiben az opakásványok mennyisége több, mint 5%, a kőzetet ércperidotitnak nevezzük. Az uralkodóan amfibolból (hornblende) álló kőzeteket hornblenditnek nevezzük. Végezetül ritkán előfordulhat csillámtartalmú ultrabázit is (a csillám általában flogopit), a kőzet neve kimberlit (a gyémánt anyakőzete).

II.26. ábra – Ultramafikus kőzetek osztályozása az olivin, ortopiroxén és klinopiroxén viszonylagos mennyisége alapján.

Amennyiben a kőzet hornblendét is számottevő mennyiségben tartalmaz, akkor az osztályozásra az alábbi háromszögdiagramot használjuk:

II.27. ábra – Hornblende-tartalmú ultramafikus kőzetek osztályozása az olivin, piroxének és hornblende viszonylagos mennyisége alapján.

II.3.2.3. Karbonatitok osztályozása

A karbonatitok olyan kőzetek, amelyek több mint 50%-ban magmából kivált, primer karbonátásványokat tartalmaznak. Mélységi és vulkáni körülmények között egyaránt keletkezhetnek. A legtöbb karbonátit lemezen belüli magmatizmushoz kapcsolódik, általában bázisos-ultrabázisos alkáli kőzetek komplexumaihoz kötődően vulkáni csatornakitöltések, tömzsök, dike-ok és néha lávaömlések formájában. Leginkább földpáttartalmú, melilites kőzetekkel, kimberlitekkel együtt fordulnak elő. Erősen differenciálódott, köpeny eredetű olvadékból képződnek, amelyben a Mg és a Ca erősen feldúsult. A karbonátitokban általában sajátalakú fenokristályok találhatók, a karbonátittestek szegélye gyors lehűléssel kapcsolatos hirtelen megdermedésről tanúskodik, gyakran hólyagüregesek. Legismertebb előfordulási helyük a Kelet-Afrikai Árok rendszerben van.

A karbonatitok osztályozása:

Kalcit karbonátit: a karbonát uralkodóan kalcit.

Sővit: durva szemcsés

Alvikit: közép-finomszemcsés

Dolomitkarbonátit (beforsit): a karbonát uralkodóan dolomit.

Ferrokarbonátit: Elsősorban vasgazdag karbonátásványokból áll.

Nátrokarbonátit: Lényeges elegyrészei a Na-K-Ca karbonátásványok. (Nagyon ritka kőzet.)

A karbonatitokban a karbonátásáványokon kívül az alábbi ásványok gyakoriak: Nb-gazdag piroklór, F-apatit, alkáli amfibolok (riebeckit, arfvedsonit), diopszid, egirin, egirin-augit, albit, biotit vagy flogopit, olivin, fluorit, opakásványok (elsősorban magnetit).

Amennyiben a primer karbonát mennyisége 10% alatt van, akkor a kőzet elnevezése során a "karbonátásvány-tartalmú" előtagot kell használni (pl. dolomittartalmú peridotit, kalcittartalmú ijolit). Ha a karbonáttartalom 10-50% közötti, akkor karbonátitos kőzetről (pl. karbonátitos ijolit) beszélünk.

II.3.2.4. Melilites magmatitok osztályozása

Melilites magmás kőzeteknek nevezzük azokat a magmás kőzeteket, amelyekben a melilittartalom több, mint 10%. Ezek a kőzetek a legkisebb Si-tartalmú magmás kőzetek, az SiO2-tartalom esetenként 30% alatti. Képződésük mind kontinentális-, mind óceáni lemezen belüli területeken törénik. Legismertebbek előfordulásuk a Kelet-Afrikai Árok rendszerben van, de például a Hawaii-szigeteken is megtalálhatóak. Leggyakrabban nefelinittel, kimberlittel, alnőittel (lamprofír-változat), és nefelin-, káliszilit- vagy leucittartalmú alkáli magmás kőzetekkel együtt fordulnak elő.

A melilites magmatitok osztályozása:

Ultrabázisos melilites kőzetek: Ezekben a mafikus elegyrészek mennyisége több, mint 90%. A meliliten kívül elsősorban olivint és/vagy klinopiroxént tartalmaznak lényeges elegyrészként. Ha az olivintartalom 10% fölötti, akkor előtagként szerepel a kőzet neve előtt (pl. olivin melilitit).

Leggyakoribb akcesszóriák: biotit vagy flogopit, apatit, perovszkit, kalcit, Fe-Ti-oxidok. A Na-gazdag változatok nefelint, a K-gazdag változatok leucitot vagy káliszilitet is tartalmaznak kis mennyiségben. Az ultrabázisos melilites kőzetek sohasem tartalmaznak földpátot.

Melilitit: vulkáni változat

Melilitolit: mélységi változat

Nemultrabázisos melilites kőzetek: Ezekben a mafikus elegyrészek mennyisége 90%-nál kevesebb. Elnevezésük pl. melilit-nefelinit, melilit-ijolit, stb.

Azokat a kőzeteket, amelyben a melilit tartalom 10%-nál kevesebb, "melilit-tartalmú" előtaggal kell ellátni, pl. melilit-tartalmú nefelinit.

II.3.2.5. Lamprofírok osztályozása

A lamprofír uralkodóan sötét szilikátokból (csillámból, amfibolból, piroxénből, olivinből) álló bázisos, ultrabázisos összetételű, főleg telérrajokban megjelenő kőzet. Lávája, intrúziója, piroklasztitja ritka, azonban breccsásodva vafógy breccsásodott környezetben előfordulhat. Makroszkóposan az egyes típusai nem, vagy csak nehezen különíthetőek el egymástól, a pontos meghatározás csak polarizációs mikroszkóppal lehetséges.

Szövete kristályos szemcsés, azon belül pánidiomorf szemcsés, a színes szilikátok (csillám, amfibol, piroxén) általában két generációs, ekkor a kőzetalkotó ásványok kétféle nagyságrendben jelennek meg, vagyis általában porfíros szövetű.

Az ásványos összetétele változatos, de elsősorban víztartalmú kőzetalkotó ásványokat tartalmaz, ezek közül a csillám biotit vagy flogopit, az amfibol általában alkáli (barkevikit, kaersutit), de lehet közönséges hornblende is. A pirovének közül a Ti-augit mellett alkáli pirocén (egirin, egirinaugit) fordulhat elő. Az olivin – amennyiben megjelenik - nagyméretű fenokristályként található, és általában erőteljesen átalakult (kloritosodás, szerpentinesedés, karbonátosodás). Az alapanyagban a fenti elegyrészeken kívül előfordulhatnak karbonátásványok, apatit, oxid(opak)ásványok, klorit, szerpentinit, zeolit, agyagásvány, egyes ritka változatokban melilit, perovszkit, esetenként kőzetüveg.

A lamprofírok egyik jellegzetessége az ocellum. Ez elsősorban világos kőzetalkotó elegyrészeket tartalmazó, makroszkóposan is felismerhető méretű, szem alakú kerekded ásványaggregátum. Anyaga alapján két változatát különíthejük el

a, szilikátos (földpát, földpátpótló, kőzetüveg, zeolit)

b, karbonátos

A lamprofíroknak többféle csoportosítása, osztályozása ismert, ezek közül Streckeisen (1980) rendszerében három fő csoportot különített el (ld. QAPF diagram)

- Mészalkáli lamprofír

- Alkáli lamprofír

- Melilites lamprofír

Mészalkáli lamprofírok:

M=35-50, telített vagy túltelített, SiO2 tartalom 50-54%. Általában posztorogén gránithoz és diorithoz kapcsolódik

Minett: alkáli földpát > plagioklász, biotit, Mg-gazdag piroxén, (±olivin, ±kvarc)

Kerzantit: plagioklász > alkáli földpát, biotit, Mg-gazdag piroxén, (±olivin, ±kvarc)

Vogézit: alkáli földpát > plagioklász, hornblende, Mg-gazdag piroxén, (±olivin, ±kvarc)

Spessartit: plagioklász > alkáli földpát, hornblende, Mg-gazdag piroxén, (±olivin, ±kvarc)

Alkáli lamprofírok:

M>40, telítetlen, SiO2 tartalom 38-42%, jelentős (~10%) illótartalmú. Ocellumok gyakoriak. Elsősorban kontinentális alkáli komplexumokhoz kapcsolódik, ritkán óceáni szigeteken is előfordul

Kamptonit: plagioklász > alkáli földpát, kevés földpátpótló, alkáliamfibol vagy oxiamfibol, (olivin, Ti-augit, biotit)

Sannait: alkáli földpát > plagioklász, kevés földpátpótló, alkáliamfibol vagy oxiamfibol, (olivin, Ti-augit, biotit)

Monchiquit: plagioklász > alkáli földpát, kevés földpátpótló, alkáliamfibol vagy oxiamfibol, (olivin, Ti-augit, biotit), Összetétele hasonló a kamptonithoz, a különség az alapanyagban van, ugyanis a monchiquit alapanyagában kőzetüveg és/vagy földpátpótló (nefelin, analcim, ritkábban szodalit-félék, leucit) jelenik meg.

Melilites lamprofírok:

M>70, telítetlen, SiO2 tartalom 25-35%. Alkáli komplexumokhoz vagy karbonatitokhoz kapcsolódik

Polzenit: fenokristály: melilit, biotit, olivin; az alapanyagban az előbbieken kívül földpátpótló (nefelin, szodalitfélék), alkáliamfibol

Alnőit: fenokristály: biotit vagy flogopit, ±olivin; az alapanyagban biotit, melilit, karbonát, piroxén, gránát, kromit, apatit, alkáliamfibol

Az alábbi táblázat összesítve mutatja a lamprofírok nevezéktanát:

Lamprofírok osztályozása

felzikus ásvány

uralkodó mafikus ásvány

földpát

földpátpótló

biotit, diopszidos augit (+/- olivin)

hornblende, diopszidos augit (+/- olivin)

Na-Ti-amfibol, Ti-augit, olivin, biotit

melilit, biotit, +/-Ti-augit, +/-olivin, +/-kalcit

or>pl

-

minett

vogezit

 

 

pl>or

-

kerzantit

spessartit

 

 

or>pl

fp>fpp

 

 

sannait

 

pl>or

fp>fpp

 

 

camptonit

 

-

üveg vagy fpp

 

 

monchiquit

polzenit

-

-

 

 

 

alnöit

Lamprofír csoport:

Mészalkáli

Alkáli

Melilites

rövidítések:

or=ortoklász, pl=plagioklász, fp=földpát, fpp=földpátpótló

II.28. ábra – Lamprofírok osztályozása a Streckeisen-féle QAPF diagram alapján.

II.3.2.6. Ultrakáli kőzetek

Egyes magmás kőzetek káliumtartalma akár jelentősen meghaladhatja a nátriumtartalmat. Amennyiben K2O/Na2O > 2, K2O > 3 tömeg%, továbbá MgO > 3 tömeg%, akkor a magmás kőzetet ultrakáli kőzetnek nevezzük. Amennyiben a K2O/Na2O=1-2, akkor a kőzet káli jellegű:

II.29. ábra – Ultrakáli és káli kőzetek besorolása a viszonylagos alkália tartalom alapján.

Az ultrakáli kőzetek osztályozását Foley és munkatársai alapján a következőkben adjuk meg:

Ultrakáli kőzetek nevezéktana

 

I

II

III

 

Lamproit

Kamafugit

Plagioleucitit

Főelem geokémiai jelleg:

Kis Al2O3, CaO, Na2O

Kis Al2O3, Na2O

Nagy Al2O3

Nagy K2O/Al2O3

Nagy CaO

Kis TiO2

Változó TiO2

Kis SiO2 (<45 t%)

 

extrém nagy K2O/Na2O

Változó K2O/Al2O3

 

Nyomelemek

extrém inkompatibilis

Nagy Nb, Ta, Zr

Negatív anomális a

elem gazdagság

nincs negatív

következő elemekben:

gyakran negatív

Sr-anomália

Ti, Nb, Ta, Zr, Ba

 

Sr-anomália

 

 

Illók

Nagy H2O, kis CO2

Nagy CO2, nagy H2O

közepes H2O

Nagy F (0.2-0.6t%)

nagy-közepes F

kis-közepes CO2

közepes F

Lemeztektonikai helyzet

kontinentális extenziós

kontinentális rift

kollíziós terület

 

terület

 

 

II.3.2.7. A magmás kőzetek elnevezésének további sajátságai

A kőzetek szemcsemérete, specifikus modális ásványos összetétele vagy egyéb tulajdonságai alapján változatos jelzőket adhatunk ugyanahhoz az alapkőzetnévhez. Pl. riolit esetén gránátos riolit (ha gránátot tartalmaz), szferolitos riolit (jellegzetes szöveti típus esetén), barna, átalakult riolit (általános megjelenést leíró név), de utalhatunk a kőzet genetikájára is, pl. szubvulkáni andezit. Amennyiben egy kőzetnévben több ásvány is szerepel, azokat növekvő mennyiségi sorrendben illesztjük a kőzetnévhez, vagyis a kőzetnévhez közelebb annak az ásványnak a neve áll, amiből a kőzet többet tartalmaz. Pl. amfibol- biotitgránit név esetén a biotit mennyisége több, mint az amfibolé.

A valamilyen ásvány "-tartalmú" utótag használata magmás kőzetek esetén ásványtípusfüggő. Kvarc esetén ez az érték 5%, földpátpótló tartalom esetén 10% alatti mennyiség. Kőzetüveget tartalmazó kőzeteknél az alábbi elnevezéseket használjuk:

üvegtartalmú

0-20% kőzetüvegtartalom

üveggazdag

20-50% kőzetüvegtartalom

üveges

50-80% kőzetüvegtartalom

80% kőzetüvegtartalom felett speciális kőzetneveket adunk (obszidián, szurokkő, stb.) Azoknál a kőzetüvegtartalmú vulkáni kőzeteknél, amelyeket a kémiai (normatív) összetételen alapuló osztályozás alapján neveztünk el, a kőzetnév elé hialo- előtagot teszünk.

A mikro- előtagot abban az esetben használjuk, amennyiben a kőzet finomabb szemcsés, mint általában lenni szokott (pl.: mikrogránit). Egyedül a régóta használatos dolerit és diabáz (=mikrogabbró) a kivétel, ahol megengedettek a fent említett speciális nevek.

A meta- előtag akkor használatos, amikor a magmás kőzetet később metamorf hatás ért (pl.: metaandezit), de csak abban az esetben, amikor az eredeti magmás szövet még felismerhető, és az eredeti kőzet típusa még visszakövetkeztethető.

II.3.3. A kőzetek kémiai összetétel alapján történő osztályozása, a TAS diagram

A kőzetüveget illetve igen kisméretű kristályokat, kristálykezdeményeket tartalmazó vulkáni kőzeteknél a modális összetételen alapuló osztályozás nem egyértelműen határozza meg a kőzet rendszerben elfoglalt helyzetét, hiszen a kőzetüveg összetételét sem makroszkóposan, sem mikroszkóposan nem lehet meghatározni. Minél nagyobb a kőzetüveg mennyisége, annál pontatlanabb lesz az ásványos összetételen alapuló rendszerbe történő behelyezése egy kőzetnek. Ezért - elsősorban a vulkáni kőzetek esetében (de a mélységi kőzeteknél is használatos) - a kémiai összetételen alapuló rendszerezést is alkalmazunk. Számos módszer közül a legegyszerűbb és legelterjedtebb a TAS diagram, amely a kőzetek kémiai elemzése során kapott SiO2 (a vízszintes tengelyen) és a K2O+Na2O (a függőleges tengelyen) tömegszázalékának függvényében osztályozza az egyes kőzettípusokat. Ábrázolni csak az üde kőzeteket adatait lehet felhasználni, vagyis amelyekben az illó mennyisége 5% alatt marad, és az elemzéseket az illók elhagyása után 100%-ra kell átszámolni, és az így kapott adatokat ábrázolni. Ez azt jelenti, hogy az elemzett főelem oxid adatokat meg kell szoroznunk 100/(Összes-LOI) értékkel. Példa száraz összetételre, 100%-ra való átszámolásra:

Elemzett adatok:

SiO2

63.35

59.16

62.75

67.41

62.91

TiO2

0.34

0.3

0.36

0.33

0.35

Al2O3

17.04

14.25

16.12

16.14

16.29

Fe2O3

2.44

3.09

2.95

2.39

2.94

MnO

0.04

0.08

0.06

0.05

0.05

MgO

1.56

1.92

2.26

1.52

2.23

CaO

3.12

7.24

3.97

3.39

4.1

Na2O

4.23

3.68

4.22

4.3

4.41

K2O

2.87

3.02

3.13

3.58

3.03

P2O5

0.12

0.16

0.18

0.13

0.17

LOI

4.1

6.3

3.2

0.3

2.7

Összes:

99.21

99.20

99.20

99.54

99.18

Illó-mentes összetételre, 100%-ra átszámolt összetétel:

SiO2

66.61

63.68

65.36

67.93

65.21

TiO2

0.36

0.32

0.38

0.33

0.36

Al2O3

17.92

15.34

16.79

16.26

16.88

Fe2O3

2.57

3.33

3.07

2.41

3.05

MnO

0.04

0.09

0.06

0.05

0.05

MgO

1.64

2.07

2.35

1.53

2.31

CaO

3.28

7.79

4.14

3.42

4.25

Na2O

4.45

3.96

4.4

4.33

4.57

K2O

3.02

3.25

3.26

3.61

3.14

P2O5

0.13

0.17

0.19

0.13

0.18

Összes

100

100

100

100

100

Az elemzési adatok ezután a következőképpen ábrázoljuk az SiO2 vs. Összalkáli diagramon:

II.30. ábra – A vulkáni kőzetek osztályozása a TAS diagram segítségével

A következő ábra a nemzetközi geológiai unió által elfogadott osztályozási rendszert mutatja a TAS diagram alapján:

II.31. ábra – A vulkáni kőzetek osztályozására szolgáló TAS diagram.

A diagramon a bazanit/tefrit mezőbe eső összetétel esetében a CPIW-számítással kapott normatív olivintartalom alapján soroljuk be a kőzetet. A trachibazalt-trachiandezit mezőkben a pontos nevet a viszonylagos alkália tartalom alapján adjuk:

Trachibazalt:

Na2O-2≥K2O esetében: hawaiit

Na2O-2<K2O esetében: káli-trachibazalt

Bazaltos trachiandezit:

Na2O-2≥K2O esetében: mugearit

Na2O-2<K2O esetében: shoshonit

Trachiandezit:

Na2O-2≥K2O esetében: benmoreit

Na2O-2<K2O esetében: latit

A trachit esetében, ha a normatív kvarc tartalom meghaladja a 20%-ot, akkor trachidácit a kőzet neve, míg ellenkező esetben használhatjuk a trachit nevet.