Charnockit
Kategória: Plutonické
Typ: Ortopyroxénový granit.
Všeobecné: Charnockit je magmatická hornina, ktorá patrí do skupiny charnockitových hornín, ktoré charakterizuje prítomnosť ortopyroxénu (alebo fayalitu a kremeňa), perthitu, mezoperthitu alebo antiperthitu. Charnockity často asociujú s noritmi alebo anortozitmi v starých predkambrických terénoch. Napriek tomu, že mnohé charnockity vykazujú znaky charakteristické pre metamorfované horniny (deformácia a rekryštalizácia) klasifikujú sa ako magmatické horniny. Magmatický pôvod charnockitov ako prvý publikoval Sir Thomas Holland (1893, 1900), ktorý opísal charnockity z ich typovej oblasti, malého kopca Saint Thomas Mount v Pallavarame na predmestí Madrasu (dnešného Chennaia).
Pôvod názvu: Charnockit pomenoval Holland v roku 1900 podľa náhrobného kameňa Joba Charnocka (1630–1692), zakladateľa indickej Kalkaty, pochovaného na cintóríne St. John´s v Kalkate (Holland, 1900). V skutočnosti však Sir Thomas Holland opisuje charnockit už v práci „The petrology of the Job Charnocks´ tombstone, publikovanej v Journal of Asiatic Society of Bengal v roku 1983 (Touret a Huizenga, 2012).
Lokalita: Eastern Ghats Belt (EGB), masív Jenapore, provincia Rengali, severovýchodná India pri Bengálskom zálive (vzorku daroval M. Kohút).
GPS:
Hlavné minerály: Kremeň, plagioklas, alkalický živec, ortopyroxén, hornblend, klinopyroxén, biotit.
Akcesorické minerály: Ilmenit, zirkón.
Klasifikácia: Podľa modálneho zloženia v hornej časti QAPF diagramu pre plutonické horniny (Streckeisen, 1976). Charnockit je ortopyroxénový granit a v tejto klasifikácii sa premieta do poľa granitu, ktoré definuje modálny obsah kremeňa (Q 20 – 60 %) a pomer P/(P + A) medzi 10 – 65. V charnockite sa nachádzajú rôzne formy perthitických živcov, ktoré nie sú súčasťou modálnej QAPF klasifikácie. Subkomisia pre klasifikáciu magmatických hornín preto odporúča nasledovné rozdelenie perthitických živcov medzi A a P: perthit priradiť vrcholu A, lebo sa jedná o exsolúcie albitického plagioklasu v K-živci, pričom prevláda K-živec, mezoperthit rozdeliť rovnako medzi A a P, lebo obsah K- živca a Na – Ca živca - plagioklasu (obyčajne oligoklasu až andezínu) je približne rovnaký a antiperthit priradiť P, lebo hlavnou zložkou je plagioklas (andezín) v ktorom je odmiešaný alkalický živec.
Farba: Sivohnedá.
Textúra: Kompaktná, všesmerná.
Zrnitosť: Strednozrnná (1 – 3 mm) hornina.
Štruktúra: Faneritická, hypidiomorfne zrnitá.
Premeny: Hornina nie je premenená.
Petrografická charakteristika: Hornina je zložená prevažne z kremeňa, plagioklasu a alkalického živca. Hlavným feromagneziálnym minerálom je alotriomorfný ortopyroxén. Zrná biotitu sa nachádzajú v priestoroch medzi živcami a kremeňmi. Alkalické živce sú len zriedkavo pertitické a kremeň ojedinele uzatvára ihlice ilmenitu.
Využitie: Obkladový a dekoračný kameň.
Literatúra: Duchesne, J.-C. & Wilmart, E., 1997: Igneous Charnockites and Related Rocks from the Bjerkreim–Sokndal Layered Intrusion (Southwest Norway): a Jotunite (Hypersthene Monzodiorite)-Derived A-type Granitoid Suite. Journal of Petrology, 38, 3, 337-369. Holland, T.H., 1900: The charnockite series, a group of Archaean hypersthenic rocks in Penninsular India. Memoirs of the Geological Survey of India, Calcutta, vol. 28, 119-249. Holland, T.H., 1893: The petrology of the Job Charnocks´tombstone. J. Asiatic Soc. Bengal, 62, 162-164. Kar, R.K & Bhattacharya, S., 2010: New experimental constraints: implications for petrogenesis of charnockite of dioritic composition. Natural Science, 2, 10, 1085-1089. Rajesh, H.M., 2012: A geochemical perspective on charnockite magmatism in Peninsular India. Geoscience Frontiers, 3, 6, 773-788. Streckeisen, A. L., 1976: To each plutonic rock its proper name. Earth Science Reviews, 12, 1-33. Touret, J.L.R. & Huizenga, J.M., 2012: Charnockite microstructures: From magmatic to metamorphic. Geoscience Frontiers, 3, 6, 745-753.
Mikrofotografie
Alotriomorfný ortopyroxén – Opx medzi alotriomorfne až hypidiomorfne ohraničenými zrnami alkalického živca – Kfs, plagioklasu – Pl a kremeňa – Qz. Ortopyroxén má dobrú štiepateľnosť, pozitívny reliéf a v skrížených nikoloch oranžovú interferenčnú farbu z prvého rádu Newtonovej interferenčnej škály. Hlavným akcesorickým minerálom je zirkón – Zrn, ktorý má veľmi vysoký reliéf a v skrížených nikoloch vysoké, pestré interferenčné farby. Šírka mikrofotografií je 2,2 mm.
Normatívne zloženie
Charnockit je kremeňom nasýtená hornina. Obsah FeO je v normatívnom zložení viazaný hlavne na hyperstén – hy a menej na diopsid – di. Relatívne nízky obsah alkálií (Na2O + K2O) sa prejavil nízkym normatívnym obsahom ortoklasu – or a albitu – ab. Vyšší obsah normatívneho anortitu – an vyplýva z vyššieho obsahu CaO. Zvyšná molárna proporcia CaO je tiež viazaná v normatívnom diopside – di.
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. %)
49.69
2.90
13.85
2.38
13.64
0.22
3.75
7.90
1.14
2.07
0.75
98.29
Molekulová
hmotnosť
60.08
79.88
101.96
159.69
71.85
70.94
40.31
56.08
61.98
94.20
141.95
Molárna
proporcia
0.8271
0.0363
0.1358
0.0149
0.1929
0.0031
0.0930
0.1409
0.0184
0.0220
0.0053
ap
0.0176
0.0053
0.0053
328.68
1.74
il
0.0363
0.0363
0.0363
151.75
5.51
or
0.1318
0.0220
0.0220
0.0220
556.67
12.23
ab
0.1104
0.0184
0.0184
0.0184
524.46
9.65
an
0.1909
0.0955
0.0955
0.0955
278.21
26.56
mt
0.0149
0.0149
0.0149
231.54
3.45
zvyšky
0.1417
0.0930
di
0.0556
0.0168
0.0110
0.0278
0.0278
235.60
6.55
hy
0.2070
0.1250
0.0820
0.2070
119.43
24.72
q
0.1314
0.1314
60.08
7.89
D: -0.1165
Mg/(Mg+Fe2+): 0.396
Suma hmot. % normatívnych: 98.29
Poznámka: Tvorba normatívnych minerálov skončila pri kremeni – q. Charnockit neobsahuje žiadny špeciálny normatívny minerál.
Chemické zloženie
Charnockit sa v porovnaní s klasickým granitom odlišuje nižším obsahom SiO2 (49,69 – 54,45 hmot. %), vyšším obsahom FeO (7,78-13,64 hmot. %), vyšším obsahom CaO (7,9-8,68 hmot. %) a nižším obsahom alkálií Na2O+K2O (3,21-4,52 hmot. %) (Kar a Bhattacharya, 2010). Je to metaluminózna hornina s molekulárnym pomerom Al2O3/(CaO+Na2O+K2O) = 0,74-0,81 a molekulárnym pomerom Al2O3/(Na2O+K2O) = 2,24-3,36. Charnockit má vysoký obsah Ti (5820-17400 ppm), K (4338-8588 ppm), Ba (376-1527 ppm), Sr (296-341 ppm), Zr (117-329 ppm), Nb (11,6-35,3 ppm) a Th (1,51-8,84 ppm). Vysoký je tiež obsah ľahkých vzácnych zemín La – Eu, pričom najvyšší je obsah La (47,5-92,7 ppm) a Nd (42,8-87,7 ppm). Charnockity reprezentujú buď suchú felzickú magmu (chudobnú na H2O) umiestnenú v spodnej kôre, alebo sú to granitové intrúzie, ktoré boli následne dehydrované počas metamorfózy (700 + 50 °C, 2-15 kbar) zodpovedajúcej granulitovej fácii (Touret a Huizenga, 2012). Magmatický vek charnockitu z masívu Jenapor v provincii Rengali je 2,9 – 3,0 miliardy rokov, vek metamorfózy masívu je ~2,8 miliardy rokov (Rajesh, 2012).
Eastern Ghats, masív Jenapore, India - JN35A
SiO2
49.69TiO2
2.90Al2O3
13.85Fe2O3
2.38FeO
13.64MnO
0.22MgO
3.75CaO
7.90Na2O
1.14K2O
2.07P2O5
0.75LOI
1.54Suma
99.83Mg(Mg/Fe2+)
0.33A/CNK
0.75A/NK
3.36
Kar & Bhattacharya, 2010
Eastern Ghats, masív Jenapore, India - 2.J.95
SiO2
52.03TiO2
1.72Al2O3
15.53Fe2O3
1.36FeO
9.44MnO
0.16MgO
5.50CaO
8.19Na2O
2.78K2O
1.51P2O5
0.42LOI
1.28Suma
99.92Mg(Mg/Fe2+)
0.51A/CNK
0.74A/NK
2.50
Kar & Bhattacharya, 2010
Bjerkreim–Sokndal, zvrstvená intrúzia, juhozápadné Nórsko - U-12
SiO2
66.57TiO2
0.73Al2O3
13.25Fe2O3
2.38FeO
4.50MnO
0.10MgO
0.31CaO
1.89Na2O
4.12K2O
5.28P2O5
0.16Suma
99.29Mg(Mg/Fe2+)
0.11A/CNK
0.83A/NK
1.06
Olivínový charnockit, Duchesne,& Wilmart, 1997.