แลมโปรไฟร์

หินแลมโปรไฟร์ ( มาจากภาษากรีกโบราณλαμπρός ( lamprós ) ' สว่าง' และφύρω ( phúrō ) ' ผสม' ) เป็นหินอัคนี ที่ มี โพแทสเซียม สูงมาก พบ ได้ไม่บ่อย มีปริมาณน้อย ส่วนใหญ่เกิดขึ้นในรูปของแนวหินแทรก (dikes) , โลโพลิธ (lopoliths) , แลคโคลิธ (laccoliths ) , ส ต็อก (stocks ) และการแทรกตัว ขนาดเล็ก เป็นหินมาฟิก หรืออัลตรามาฟิกที่ มีความเป็นด่างสูง มีซิลิกาต่ำกว่าจุดอิ่มตัวมีแมกนีเซียมออกไซด์สูงโพแทสเซียมออกไซด์มากกว่า 3% โซเดียมออกไซด์สูงและมีนิกเกลและโครเมียมสูง
หินแลมโปรไฟร์พบได้ในทุกยุคทาง ธรณีวิทยา ตัวอย่าง จากยุคอาร์เคียนมักพบร่วมกับแหล่งแร่ทองคำ ตัวอย่างจาก ยุคซีโนโซอิกได้แก่ หินแมกนีเซียมในเม็กซิโกและอเมริกาใต้และหินแลมโปรไฟร์อัลตรามาฟิกอายุน้อยจากเมืองจิมปีในออสเตรเลียที่มีปริมาณแมกนีเซียมออกไซด์ 18.5% ที่อายุประมาณ 250 ล้านปี
ธรณีวิทยาหิน
วิทยาศาสตร์สมัยใหม่ถือว่าแลมโปรไฟร์เป็นคำเรียกโดยรวมสำหรับหินอัคนีมาฟิกที่มี โพแทสเซียมสูงมาก ซึ่งมีองค์ประกอบแร่ หลัก ประกอบด้วยแอมฟิโบลหรือไบโอไทต์และมีเฟลด์สปาร์อยู่ในเนื้อพื้น
หินแลมโปรไฟร์ไม่สามารถจัดจำแนกตามสัดส่วนเชิงปริมาณ เช่น ระบบQAPF ได้ เนื่องจากมีองค์ประกอบทางแร่ที่เฉพาะเจาะจง และไม่สามารถจัดจำแนกตามแผนภาพการจำแนกองค์ประกอบทางเคมี เช่นTASได้ เนื่องจากมีองค์ประกอบทางเคมีที่เฉพาะเจาะจงเช่นกัน จึงถูกจัดจำแนกแยกต่างหากภายใต้ ระบบการตั้งชื่อ ของ IUGSสำหรับหินอัคนี (Le Maitre et al., 1989) สาเหตุหลักเป็นเพราะหินชนิดนี้หายาก มีองค์ประกอบทางแร่ที่เฉพาะเจาะจง และไม่เข้ากับระบบการจัดจำแนกแบบดั้งเดิม ตัวอย่างเช่น ระบบ TAS ไม่เหมาะสมเนื่องจากองค์ประกอบทางแร่ถูกควบคุมโดยโพแทสเซียม ไม่ใช่แคลเซียมหรือโซเดียม
มิทเชลล์ได้เสนอแนะว่าหินที่อยู่ใน "เฟสแลมโปรไฟร์" มีลักษณะเฉพาะคือการมีผลึกไมกาและ/หรือแอมฟิโบลร่วมกับไคลโนไพรอกซีนและ/หรือเมลิไลต์ ในปริมาณน้อยกว่า ฝังอยู่ในเนื้อพื้นซึ่งอาจประกอบด้วย (อย่างใดอย่างหนึ่งหรือในหลายๆ ส่วนผสม) ของแพลจิโอเคลสเฟลด์สปาร์อัลคาไลน์เฟลด์สปาธอยด์คาร์บอเนตมอนติเซลไลต์ เมลิไลต์ ไมกา แอมฟิโบล ไพรอกซีนเพอร์รอฟสไกต์ ออกไซด์ของเหล็กและไทเทเนียม และแก้ว
อาจจำเป็นต้องใช้แผนการจำแนกประเภทที่รวมข้อมูลทางพันธุกรรมเพื่ออธิบายสาหร่ายกลุ่ม Lamprophyres อย่างถูกต้อง (Tappe et al., 2005)
เจเนซิส
หินหินแลมโปรไฟร์ถูกจัดอยู่ในกลุ่มหินที่มีแร่ธาตุ เนื้อสัมผัส และกำเนิดคล้ายคลึงกัน หินแลมโปรไฟร์คล้ายกับหินแลมโปร ไอต์ และ หิน คิมเบอร์ไลต์แม้ว่าแนวคิดสมัยใหม่จะมองว่าหินออเรนไจต์ หินแลมโปรไอต์ และหินคิมเบอร์ไลต์เป็นหินคนละชนิดกัน แต่หินแลมโปรไฟร์ส่วนใหญ่มีกำเนิดคล้ายคลึงกับหินชนิดอื่นๆ เหล่านี้ (Tappe et al., 2005)
มิตเชลพิจารณาว่าหินแลมโปรไฟร์เป็น " กลุ่มลักษณะ " ของหินอัคนีที่เกิดขึ้นจากสภาวะบางอย่าง (โดยทั่วไปคือ การแยกตัวของหินชนิดอื่นในระยะหลังที่มีสารระเหยสูง) ทั้งสองแนวคิดนี้อาจใช้ได้กับบางส่วน แต่ไม่ใช่ทั้งหมดของหินกลุ่มกว้างๆ ที่เรียกว่าหินแลมโปรไฟร์และหินเมลิไลต์
หากไม่นับรวมข้อโต้แย้งที่ซับซ้อนเกี่ยวกับการกำเนิดหินแล้ว ส่วนประกอบที่สำคัญในการกำเนิดหินแลมโปรไฟร์มีดังนี้:
- การหลอมเหลวในระดับความลึกสูง ทำให้เกิดหินหนืดที่มีองค์ประกอบเป็นหินแมกมามากขึ้น
- การหลอมละลายบางส่วนในระดับต่ำ ซึ่งทำให้เกิดหินหนืดที่มีธาตุอัลคาไลสูง (โดยเฉพาะโพแทสเซียม)
- มีการสะสมของธาตุลิโทฟิล (K, Ba, Cs, Rb) ในปริมาณสูง และมี Ni และ Cr ในปริมาณมาก
- ความเข้มข้นของโพแทสเซียมและโซเดียมสูง (ภาวะซิลิกาไม่อิ่มตัวเป็นเรื่องปกติ)
- การเสริมความเข้มข้นของสารระเหยบางรูปแบบ เพื่อให้ได้แร่ไบโอไทต์ ( ฟลอโกไพต์ ) และแอมฟิโบล ( พาร์กาไซต์ )
- ขาดการตกผลึกแบบเศษส่วน (โดยทั่วไป; มีข้อยกเว้น)
- ค่า Mg# สูง (MgO/(FeO + MgO))
ตัวอย่างแต่ละชิ้นจึงอาจมีองค์ประกอบทางแร่และกลไกการก่อตัวที่หลากหลาย หินที่ถือว่าเป็นหินแลมโปรไฟร์นั้นเกิดจากการหลอมเหลวที่ลึกและขับเคลื่อนด้วยสารระเหยในสภาพแวดล้อมของเขตการมุดตัวของแผ่นเปลือกโลก ในขณะที่คนอื่นๆ เช่น มิตเชล พิจารณาว่าพวกมันเป็นส่วนที่แตกแขนงออกมาในภายหลังจากหินอัคนีแทรกซ้อน เป็นต้น แม้ว่าสิ่งนี้อาจยากที่จะอธิบายให้สอดคล้องกับองค์ประกอบทางเคมีและแร่ธาตุของหินหลอมเหลวดั้งเดิมของพวกมันได้
ปิโตรกราฟี

หินแลมโปรไฟร์เป็นกลุ่มหินที่มีผลึกขนาดใหญ่ซึ่งโดยทั่วไปประกอบด้วยไบโอไทต์และแอมฟิโบล (ที่มีพื้นผิวการแตกตัวที่สว่าง) และไพรอกซีนแต่ไม่ใช่เฟลด์สปาร์จึงแตกต่างจากหินพอร์ฟิรีและพอร์ฟิไรต์ซึ่งเฟลด์สปาร์ตกผลึกในสองรุ่น โดยพื้นฐานแล้วเป็น หิน ไดค์พบเป็นไดค์และซิลล์ บาง ๆ และยังพบเป็นเฟสขอบของการแทรกตัวของหินพุโทนิก โดยทั่วไปมีสีเข้มเนื่องจากมีซิลิเกต เฟอร์โรแมกนีเซียมจำนวนมาก มี ความหนาแน่นจำเพาะสูงและมีแนวโน้มที่จะสลายตัว ด้วยเหตุผลเหล่านี้จึงถูกกำหนดให้เป็นอนุกรมเมลาโนเครต (อุดมไปด้วยแร่ธาตุ สีเข้ม ) และมักจะมาพร้อมกับอนุกรมลิวโคเครตที่เสริมกัน (อุดมไปด้วยแร่ธาตุสีขาวเฟลด์สปาร์และควอตซ์ ) เช่นแอปไลต์ พอร์ฟิรี และเฟลไซต์[ 1 ]
ไบโอไทต์ (โดยทั่วไปคือฟลอโกไพต์ ) และแอมฟิโบล (โดยทั่วไปคือพาร์กาไซต์หรือฮอร์นเบลนด์แมกนีเซียม อื่นๆ ) มีลักษณะเป็นผลึกสมบูรณ์ เฟลด์สปาร์จำกัดอยู่เฉพาะในเนื้อพื้นในหินแลมโปรไฟร์หลายชนิด ควอตซ์สีอ่อนและส่วนประกอบของเฟลด์สปาร์มักปรากฏในรูปจุดกลมหรือโอเซลลีซึ่งมีการตกผลึกอย่างต่อเนื่องจากขอบเข้าสู่ศูนย์กลาง จุดเหล่านี้อาจประกอบด้วยเฟลด์สปาร์รูปรัศมีหรือรูปแปรง (มีฟลอโกไพต์และฮอร์นเบลนด์บ้าง) หรือควอตซ์และเฟลด์สปาร์ บริเวณตรงกลางที่เป็นควอตซ์หรืออนาลไซต์อาจแสดงถึงโพรงไมอาโรไลต์ ดั้งเดิม ที่ถูกเติมเต็มในภายหลัง[ 1 ]
การมีอยู่หรือไม่มีอยู่ของแร่ธาตุหลักทั้งสี่ ได้แก่ ออร์โทเคลส พลาจิโอเคลส ไบโอไทต์ และฮอร์นเบลนด์ จะเป็นตัวกำหนดชนิด: [ 2 ]
- Minetteประกอบด้วยไบโอไทต์และออร์โทเคลส[ 3 ]
- เคอร์แซนไทต์ประกอบด้วยไบโอไทต์และแพลจิโอเคลส
- โวเกไซต์ประกอบด้วยแร่ฮอร์นเบลนด์และแร่ออร์โทเคลส
- สเปสซาร์ไทต์ประกอบด้วยฮอร์นเบลนด์และแพลจิโอเคลส
- หินมอนชิไควต์ไม่มีเฟลด์สปาร์ มีเนื้อพื้นเป็นแก้วหรือมีเฟลด์สปาธอยด์เป็นส่วนประกอบ และมีผลึกแอมฟิโบลอยู่ภายใน
แลมโปรไฟร์แต่ละชนิดอาจมีและมักจะมีแร่ธาตุทั้งสี่ชนิด แต่จะตั้งชื่อตามแร่ธาตุสองชนิดที่เป็นส่วนประกอบหลัก[ 1 ]
หินเหล่านี้ยังประกอบด้วยออกไซด์ของเหล็ก (โดยปกติจะมีไททาเนียมเป็นส่วนประกอบ) อะพาไทต์บางครั้งก็มีสฟีน ออไจต์ และ โอลิวีน ฮอร์นเบลนด์และไบโอไทต์มีสีน้ำตาลหรือน้ำตาลอมเขียว และโดยทั่วไปแล้วผลึกของพวกมันแม้จะมีขนาดเล็กก็สมบูรณ์แบบมากและทำให้ ภาพ ตัดขวางมีลักษณะที่จดจำได้ง่าย ฮอร์นเบลนด์สีเขียวพบได้ในหินเหล่านี้บางชนิด ออไจต์มีลักษณะเป็นผลึกรูปทรงสมบูรณ์สีเขียวอ่อน มักเป็นแบบโซนัลและผุกร่อนได้ง่าย โอลิวีนในสภาพสดใหม่นั้นหายาก มันมีลักษณะเป็นเม็ดกลมๆ ที่สึกกร่อน ในหลายกรณีมันจะสลายตัวเป็นฮอร์นเบลนด์สีเขียวหรือไม่มีสีในลักษณะเป็นกลุ่มแผ่กระจาย (ไพไลต์) แพลจิโอเคลสมีลักษณะเป็นผลึกสี่เหลี่ยมผืนเล็กๆ ออร์โทเคลสอาจมีรูปร่างคล้ายกันหรืออาจเป็นเส้นใยและรวมกลุ่มกันเป็นก้อนคล้ายช่อที่แคบตรงกลางและแผ่ออกไปทางปลายทั้งสองข้าง เนื่องจากแลมโปรไฟร์ทั้งหมดมีแนวโน้มที่จะเปลี่ยนแปลงโดยการผุกร่อนจึงมักพบแร่รองจำนวนมากในนั้น แร่หลักคือแคลไซต์และคาร์บอเนต อื่นๆ ไลโมไนต์คลอไรต์ควอตซ์และเคโอไลน์[ 1 ]
โครงสร้างแบบโอเซลลาร์เป็นเรื่องปกติ โอเซลลีประกอบด้วยออร์โทเคลสและควอตซ์เป็นหลัก และอาจมีเส้นผ่านศูนย์กลางได้ถึงหนึ่งในสี่ของนิ้ว ลักษณะเด่นอีกประการหนึ่งของหินเหล่านี้คือการมีผลึกแปลกปลอมขนาดใหญ่ หรือซีโนคริสต์ของเฟลด์สปาร์และควอตซ์ รูปทรงของผลึกเหล่านี้มีลักษณะกลม แสดงถึงการดูดซึมบางส่วน และควอตซ์อาจถูกล้อมรอบด้วยขอบการกัดกร่อนของแร่ธาตุ เช่น ออไจต์และฮอร์นเบลนด์ ซึ่งเกิดขึ้นในบริเวณที่แมกมาโจมตีผลึก[ 1 ]
Lamprophyres (รวมถึง minette) ตามประเพณีได้รับการกำหนดไว้ดังนี้: [ 4 ]
- โดยปกติจะเกิดขึ้นในรูปของหินไดค์ที่มีผลึกขนาดใหญ่
- ประกอบด้วยเฟลด์สปาร์และ/หรือเฟลด์สปาธอยด์ที่ถูกจำกัดอยู่ในเมทริกซ์ หากมีอยู่
- ไบโอไทต์หรือฟลอโกไพต์เป็นแร่ธาตุ สำคัญ ชนิด หนึ่ง
- โดยทั่วไปมีการเปลี่ยนแปลงทางความร้อนใต้ดิน อย่างกว้างขวาง
- อาจประกอบด้วยแคลไซต์ปฐมภูมิ ซีโอไลต์และแร่ธาตุไฮโดรเทอร์มอลอื่นๆ ที่พบได้ทั่วไป
- และ/หรือ Na₂O , , , , และ Ba กว่าปกติ
หากพิจารณาจากหลักการทางเคมีล้วนๆ หินแลมโปรไฟร์ที่เกิดจากการปะทุ (เช่นminette ) อาจถูกจัดประเภทเป็นtrachybasalt ที่มีโพแทสเซียมสูง , shoshoniteหรือlatiteโดยใช้แผนภาพปริมาณอัลคาไล-ซิลิกาโดยรวม (ดูการจัดประเภท TAS ) หรือเป็น absarokite, shoshonite หรือ banakite โดยใช้การจัดประเภทที่บางครั้งใช้กับลาวาที่มีโพแทสเซียมสูง การจัดประเภททางเคมีดังกล่าวละเลยลักษณะเฉพาะของเนื้อสัมผัสและแร่ธาตุของหินแลมโปรไฟร์
การตั้งชื่อ
การตั้งชื่อและการจำแนกประเภทของหินแลมโปรไฟร์ได้รับการแก้ไขหลายครั้ง และมีการถกเถียงกันอย่างมากในวงการธรณีวิทยา นิโคลัส ร็อกและเพื่อนร่วมงานได้ทุ่มเทเวลาอย่างมากให้กับระบบการตั้งชื่อเชิงพรรณนาที่ซับซ้อน ซึ่งอิงตามระบบการตั้งชื่อที่อิงตามตัวอย่างในภูมิภาคต่างๆ ของหินแลมโปรไฟร์ที่มีลักษณะทางแร่ที่หลากหลาย ระบบนี้อิงตามระบบการตั้งชื่อแบบท้องถิ่นและเรียบง่าย โดยตั้งชื่อตามหมู่บ้านในฝรั่งเศสที่อยู่ใกล้เคียงซึ่งพบตัวอย่างแรกๆ ของหินแลมโปรไฟร์ชนิดต่างๆ (โดยวอสจ์เป็นตัวอย่างสำคัญ)
ระบบการตั้งชื่อสมัยใหม่ได้มาจากการพยายามจำกัดพารามิเตอร์ทางพันธุกรรมบางอย่างของการกำเนิดของแลมโปรไฟร์[ 5 ]โดยส่วนใหญ่แล้ว ระบบนี้ได้ยกเลิกชื่อเดิมของสายพันธุ์แลมโปรไฟร์ในระดับจังหวัด และหันมาใช้ชื่อทางแร่ธาตุแทน ชื่อเดิมยังคงใช้เพื่อความสะดวก
โวเกไซต์
หินโวเกไซต์ได้รับการอธิบายครั้งแรกจาก เทือกเขา โวสจ์ประเทศฝรั่งเศส โดยมีการบรรยายถึงหินประเภทนี้ (ที่จริงแล้วคือหินมิเนต) ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20
มินเน็ตต์

โยฮันเซน (1937) ได้ให้มุมมองทางประวัติศาสตร์เกี่ยวกับมินเน็ตต์ โดยเขียนว่า "...ชื่อนี้ถูกใช้โดยคนงานเหมืองในโวสเกสเพื่อเรียกแร่เหล็กแบบโอโอไลต์หรือแบบเม็ด และอาจมาจากหุบเขามินเกตต์ ซึ่งเป็นแหล่งที่พบ..."
ตัวอย่างได้แก่ มินเน็ตต์ในเขตภูเขาไฟนาวาโฮ (เช่น ไดค์ใกล้ชิปร็อคและมิตเทนร็อค รัฐนิวเม็กซิโก) ของที่ราบสูงโคโลราโด[ 6 ]และในแถบภูเขาไฟเม็กซิกัน[ 7 ]
เคอร์แซนไทต์
เคอร์แซนไทต์ได้รับการตั้งชื่อตามหมู่บ้านเคอร์แซนตันแคว้นบริตตานีประเทศฝรั่งเศส ซึ่งเป็นสถานที่ที่พบหินชนิดนี้เป็นครั้งแรก ชื่อที่ล้าสมัยของเคอร์แซนไทต์คือเคอร์แซนตัน[ 8 ]
การกระจาย
โดยทั่วไปแล้ว Lamprophyres มักเกี่ยวข้องกับเหตุการณ์การแทรกตัวของแกรโนไดโอไรต์ ที่มีปริมาณมาก [ 9 ]พวกมันปรากฏเป็นชั้นขอบของหินแกรนิตบางชนิด แม้ว่าโดยปกติแล้วจะเป็นแนวหินและแผ่นหินที่อยู่ขอบและตัดผ่านหินแกรนิตและไดโอไรต์[ 10 ]ในเขตอื่นๆ ที่มีหินแกรนิตจำนวนมาก ไม่พบหินในกลุ่มนี้เลย เป็นเรื่องยากที่จะพบเพียงสมาชิกเดียวของกลุ่มนี้ แต่หินประเภทอื่นๆ เช่น minettes, vogesites, kersantites เป็นต้น ล้วนปรากฏอยู่ และมักจะมีรูปแบบการเปลี่ยนผ่าน[ 1 ]
นอกจากนี้ แลมโปรไฟร์ยังเป็นที่ทราบกันดีว่ามีความสัมพันธ์เชิงพื้นที่และเวลากับการเกิดแร่ทองคำ เช่นแหล่งแร่ทองคำ ที่เกิด จากกระบวนการสร้างภูเขา[ 11 ]ร็อค (1991) พิจารณาว่าแลมโปรไฟร์อาจเป็นหินต้นกำเนิดของทองคำได้[ 9 ]แต่โดยทั่วไปแล้วมุมมองนี้ไม่ได้รับการสนับสนุน คำอธิบายที่สมเหตุสมผลกว่าสำหรับความสัมพันธ์นี้คือ แลมโปรไฟร์ ซึ่งเป็นตัวแทนของ "ของเหลว" ที่ไหล จากชั้น แอสเทโนสเฟียร์และชั้นแมนเทิลมีความสัมพันธ์กับช่วงเวลาที่มีการไหลของของเหลวสูงจากชั้นแมนเทิลผ่านเปลือกโลก ในระหว่างการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยาที่เกี่ยวข้องกับการมุดตัว ซึ่งเป็นแรงผลักดันให้เกิดการเกิดแร่ทองคำ[ 12 ]
หินแลมโปรไฟร์ที่ไม่ใช่เมลิไลต์พบได้ในหลายพื้นที่ที่มีหินแกรนิตและไดโอไรต์ เช่นที่ราบสูงสกอตแลนด์และที่ราบสูงทางใต้ของสกอตแลนด์[ 13 ] [ 14 ]เขตทะเลสาบทางตะวันตกเฉียงเหนือของอังกฤษไอร์แลนด์ เทือกเขา โวสเกสของฝรั่งเศสป่าดำและ ภูมิภาคเทือกเขา ฮาร์ซของเยอรมนีมาสโคตา เม็กซิโกจาเมกา[ 10 ] และในบางพื้นที่ของบริติชโคลัมเบียประเทศแคนาดา[ 15 ]
ลิงก์ภายนอก
- ภาคผนวก IUGS
- แผนผังแสดงการจำแนกประเภทธรณีวิทยาหินอัคนี
- รายชื่อหินอัลคาไลน์ในทวีปอเมริกา(เก็บถาวรเมื่อ 2007-11-08 ที่Wayback Machine)