Oceanit
Kategória: Vulkanické
Typ: Pikritový bazalt.
Všeobecné: Oceanit je varieta melanokrátneho pikritového bazaltu, ktorý sa skladá z početných fenokryštálov olivínu (20 – 50 obj. %) a menej častých fenokryštálov augitu. V základnej hmote je augit, olivín a plagioklas.
Pôvod názvu: Prvýkrát oceanit opísal Lacroix v roku 1923 zo štítového vulkánu Piton de la Fournaise na východnej strane ostrova Réunion v Indickom oceáne. V súčasnosti patrí tento vulkán k najaktívnejším na Zemi. Je súčasťou Národného parku Reunion, ktorý je zapísaný do svetového kultúrného a prírodného dedičstva, UNESCO. Termín oceanit Antoine Lacroix pôvodne použil len na pikritový bazalt s viac ako 50 obj. % fenokryštálov olivínu. Dnes sa používa na pikritové bazalty aj s menším obsahom fenokryštálov olivínu.
Lokalita: Mauna Loa, západný rift, erupcia z roku 1868 (vzorku daroval J. Lexa).
GPS: 19° 28' 12" N, 155° 34' 48" W
Hlavné minerály: Olivín a augit vo forme fenokryštálov. V základnej hmote augit, olivín a plagioklas. Fenokryštály olivínu sú normálne zonálne, klesá obsah MgO a stúpa obsah FeO od jadra smerom k okraju. Jadrá megakryštálov sú najviac bázické (Fo87-90), menej bázické sú fenokryštály veľkosti 2-2,5 mm (Fo83-84) a olivín v základnej hmote má najširšie rozpätie chemického zloženia (Fo81-61) (Wilkinson & Hensel, 1988). Augit v základnej hmote je chudobnejší na Ca v porovnaní s fenokryštálmi augitu.
Akcesorické minerály: Magneziochromit a chromit uzavretý vo fenokryštáloch olivínu, Ti-magnetit a ilmenit v základnej hmote.
Klasifikácia: Podľa chemického zloženia v TAS diagrame na základe obsahu SiO2, Na2O + K2O (Le Bas et al., 1986). Ak sa hornina na základe obsahu SiO2 a Na2O + K2O premieta do sivého poľa vyznačeného v TAS diagrame a navyše má vysoký obsah MgO, nejedná sa o klasickú bazaltovú horninu, ale o pikritový bazalt. Pikrit je vysokohorečnatá vulkanická hornina, ktorá má v TAS klasifikácii striktne definované chemické zloženie obsahom SiO2 30-50 hmot. %, MgO > 12 hmot. % a Na2O+K2O < 3 hmot. %. Pikrity sa na základe týchto chemických limitov môžu v TAS klasifikácii premietať do poľa foiditu, pikrobazaltu alebo bazaltu. Oceanit sa v tejto klasifikácii premieta do poľa bazaltu (žltý bod v klasifikácii). Obsah MgO je v tomto pikritovom bazalte 21,48 hmot. % (viď tab. chemické zloženie, vzorka ML-1868). Komatiit a mejmečit sú ultrabázické vulkanické horniny s obsahom Na2O a K2O nižším ako niektoré oceanity. Komatiit sa od oceanitu odlišuje typickou spinifexovou štruktúrou a nízkym obsahom TiO2. Mejmečit obsahuje v základnej hmote vždy aj sklo, pričom oceanit len veľmi zriedkavo.
Farba: Čierna so žlto - zelenými fenokryštálmi olivínu.
Textúra: Vezikulárna - pórovitá.
Zrnitosť: Jemnozrnná základná hmota (0,1 – 1 mm) s fenokryštálmi olivínu do 5 mm.
Štruktúra: Porfyrická.
Premeny: Hornina nie je premenená.
Petrografická charakteristika: Oceanit je porfyrický pikritový bazalt s nápadnými fenokryštálmi olivínu. V niektorých vzorkách môže byť veľkosť fenokryštálov olivínu > 8 mm (Wilkinson & Hensel, 1988). Fenokryštály väčšie ako 3 mm sú megakryštály. Fenokryštály s menšou zrnitosťou majú v priemere 2 – 2,5 mm a olivín v základnej hmote má veľkosť < 1 mm. Hornina je vezikulárna, obsahuje veľa dutín vznikajúcich po úniku plynov pri jej vyliatí na zemský povrch. Dutiny nie sú sekundárne vyplnené.
Využitie: V zlievarniach a kotolniach ako izolačný materiál, lebo olivín je minerál s vysokou teplotou tavenia (~ 1200 °C).
Literatúra: Clocchiatti, R., Havette, A. & Nativel, P., 1979: Petrogenetic relations between transitional basalts and oceanites from trapped melts in olivine and chromespinel phenocrysts of Piton de la Fournaise (Reunion Island, Indian ocean). Bull. Mineral., 102, 511-525. Cohen. A.S, O´nions, R.K. & Kurz, M.D., 1996: Chemical and isotopic variations in Mauna Loa tholeiites. Earth Planetary Science Letters, 143, 111-124. Le Bas, M. J., 2000: IUGS Reclassification of the High-Mg and Picritic Volcanic Rocks. Journal of Petrology, 41, 1467-1470. MacDonald, G.A. & Katsura, T., 1961: Variations in the lava of the 1959 eruption in Kilauea Iki. Pacific Sci., 15, 358-369. Norman, M.D. & Garcia, M.O, 1999: Primitive magmas and source characteristics of the Hawaiian plume: Petrology and geochemistry of shield picrites. Earth Planetary Science Letters, 168, 27-44. Rhodes, J.M., 1995: The 1852 and 1868 Mauna Loa picrite eruptions: Clues to paental magma compositons and the magmatic plumbing system. In: Rhodes, J.M. & Lockwood: Mauna Loa Revealed: Structure, composition, history and hazards. American Geophysical Union,Washington, D.C., 241-262. Sobolev, A.V. & Nikogosian, I.K, 1994: Petrology of long-lived mantle plume magmatism: Hawaii, Pacific, and Reunion Island, Indian ocean. Petrology, 2, 111-144. Welsch, B., Faure, F., Famin, V., Baronnet, A. & Bachelery, P., 2013: Dendritic crystallization: A single process for all the textures of olivine in basalts? Journal of Petrology, 54, 539-574. Wilkinson, J.F.G., & Hensel, H. D., 1988: The petrology of some picrites from Mauna Loa and Kilauea volcanoes, Hawaii. Contribution to Mineralogy and Petrology, 98, 326–345.
Mikrofotografie
Idiomorfné fenokryštály olivínu – Ol a augitu - Aug v jemnozrnnej základnej hmote zloženej z olivínu, plagioklasu - Pl a augitu. Vo fenokryštáloch olivínu je uzavretý spinel – Spl, ktorý chemickým zložením zodpovedá magneziochromitu alebo chromitu. Vo fenokryštáloch olivínu sú uzavreté aj inklúzie silikátovej taveniny, ktoré sú pri jednom nikole hnedé a v skrížených nikoloch zhasnuté, lebo sú amorfné. Šírka mikrofotografií je 2,2 mm.
Normatívne zloženie
Oceanit je hyperstén – hy a olivín – ol normatívny tholeiitový bazalt. Nízky obsah Na2O a K2O sa premieta do nízkeho obsahu normatívneho albitu – ab a ortoklasu – or.
Normatívne minerály
SiO2
TiO2
ZrO2
Al2O3
Fe2O3
FeO
MnO
MgO
CaO
Na2O
K2O
P2O5
F
S
CO2
Suma
Molárna proporcia normatívneho minerálu
Molekulová hmotnosť normatívneho minerálu
Hmot. % normatívnych minerálov
Oxid
(hmot. %)
47.96
1.37
8.88
2.29
9.27
0.18
21.48
6.82
1.46
0.26
0.14
0.01
100.12
Molekulová
hmotnosť
60.08
79.88
101.96
159.69
71.85
70.94
40.31
56.08
61.98
94.20
141.95
44.01
Molárna
proporcia
0.7983
0.0172
0.0871
0.0143
0.1316
0.0025
0.5329
0.1216
0.0236
0.0028
0.0010
0.0002
ap
0.0033
0.0010
0.0010
328.68
0.32
il
0.0172
0.0172
0.0172
100.09
2.60
cc
0.0002
0.0002
0.0002
100.09
0.02
or
0.0166
0.0028
0.0028
0.0028
556.67
1.54
ab
0.1413
0.0236
0.0236
0.0236
278.21
16.91
mt
0.0143
0.0143
0.0143
231.54
3.32
zvyšky
0.1001
0.5329
di
0.1146
0.0091
0.0483
0.0573
0.0573
221.55
12.70
hy´
0.5756
0.0910
0.4846
0.5756
105.38
60.66
ol
0.1714
0.0271
0.1442
0.1714
150.66
25.83
hy
0.2327
0.0639
0.3403
0.2327
105.38
24.53
D: 0.1714
Mg/(Mg+Fe2+): 0.842
Suma hmot. % normatívnych: 100.12
Poznámka: : Obsah CO2 sa premietol do normatívneho kalcitu – cc. Časť provizórneho hypersténu – hy´ bol zmenený na skutočný hyperstén – hy a normatívny olivín – ol.
Chemické zloženie
Oceanit je málo rozšírená vysokohorečnatá vulkanická hornina, ktorá z chemického hľadiska zodpovedá subalkalickému olivínovému tholeiitovému bazaltu. Typickým znakom pre oceanit je najmä vysoký obsah MgO (17,7-22,2 hmot.%) a nízky obsah Na2O a K2O (0,5 – 2,10 hmot. %). Oceanit sa vyznačuje aj vysokým obsahom niektorých kompatibilných prvkov ako Ni a Cr, dokazujúci primitívny charakter magmy. Materská magma pikritového bazaltu vzniká pri vysokom podieli (35 – 40 %) parciálneho tavenia spinelového lherzolitu relatívne bohatého na Fe (s horčíkovým číslom Mg # = Mg/(Mg+Fe2+ = 0,84). Pikritové bazalty preto nevznikajú priamo kryštalizáciou z taveniny bohatej na Mg (20 – 25 % MgO), ale sú výsledom akumulácie olivínových fenokryštálov do tholeiitovej taveniny chudobnejšej na Mg, ktorá zostala ako zvyšok (rezíduum) po kryštalizácii fenokryštálov olivínu z materskej taveniny s obsahom MgO 12-14 hmot. % (Wikinson & Hensel, 1988). Oceanit z historickej erupcie vulkánu Mauna Loa z roku 1868 má obsah Ni (864-1439 ppm) a obsah Cr (959-1451 ppm)(Rhodes, 1952; Wilkinson & Hensel, 1988; Norman & Garcia, 1999; Cohen et al., 1996; Sobolev & Nikogosian, 1994). Oceanity sú známe najmä z historickej erupcie štítového vulkánu Mauna Loa ( ostrov Havaj) z roku 1868 a z neskoršej erupcie štítového vulkánu Kilauea (ostrov Havaj), ktorá prebiehala v rokoch 1959-1960. Exkluzívny je ich výskyt na súčasných erupciách štítového vulkánu Piton de la Fournaise na ostrove Réunion. Posledná erupcia tu bola zaznamenaná v júni 2014 (http://www.volcano.si.edu/volcano.cfm?vn=233020).
Mauna Loa, Západný rift, erupcia z roku 1868, ostrov Havaj, Havajské ostrovy - vzorka ML 1868
SiO2
47.96TiO2
1.37Al2O3
8.88Fe2O3
2.29FeO
9.27MnO
0.18MgO
21.48CaO
6.82Na2O
1.46K2O
0.26P2O5
0.14H2O-
0.02CO2
0.01F
0.02Cl
0.01Suma
100.17Mg(Mg/Fe2+)
0.81
Wright, 1971; Norman & Garcia, 1999.
Mauna Loa, Západný rift, erupcia z roku 1868, ostrov Havaj, Havajské ostrovy - vzorka ML-84
SiO2
46.9TiO2
1.3Al2O3
8.29FeO
11.31MnO
0.16MgO
22.21CaO
6.58Na2O
0.25K2O
0.25P2O5
0.15Suma
97.40Mg(Mg/Fe2+)
0.78
Rhodes, 1995; Cohen et al., 1996.
Kilauea, Kilauea Iki, erupcia z roku 1959, ostrov Havaj, Havajské ostrovy - vzorka 4
SiO2
44.58TiO2
1.73Al2O3
9.26Fe2O3
1.27FeO
10.76MnO
0.18MgO
23.46CaO
7.18Na2O
1.10K2O
0.29P2O5
0.19H2O+
0.10H2O-
0.04Suma
100.14Mg(Mg/Fe2+)
0.80
MacDonald &Katsura, 1961.
Piton de la Fournaise, erupcia z roku 1977, ostrov Reunion - vzorka 49
SiO2
43.4TiO2
1.57Al2O3
7.94FeO
13.15MnO
0.06MgO
23.23CaO
6.93Na2O
1.61K2O
0.50P2O5
n.a.Suma
98.39Mg(Mg/Fe2+)
0.76
Clocchiatti et al., 1979.
Piton de la Fournaise, erupcia z januára 2006, ostrov Reunion - vzorka 0601-091
SiO2
43.7TiO2
1.48Al2O3
7.64FeO
12.88MnO
0.19MgO
24.52CaO
6.31Na2O
1.49K2O
0.34P2O5
0.18Suma
98.73Mg(Mg/Fe2+)
0.77
Welsch et al, 2013.