Troktolit
Kategória: Plutonické
Typ: Gabroidná hornina.
Všeobecné: Troktolit je mafická intruzívna hornina. Je to varieta gabra zložená prevažne z plagioklasu a olivínu. Môže obsahovať aj malé množstvo pyroxénu. Od typického gabra ho odlišuje neprítomnosť pyroxénov.
Pôvod názvu: Troktolit je pomenovaný podľa gréckeho slova pstruh. Prvýkrát ho spomína Arnold von Lasaulx, nemecký mineralóg a petrológ v roku 1875.
Lokalita: Vulkán Hualalai, ostrov Havaj, (Havajské ostrovy, lávový prúd Kaupulehu z roku 1800 (vzorku daroval J. Lexa)
GPS: 19° 45' 50,22" N, 155° 58' 44,18" W
Hlavné minerály: Plagioklas bohatý na Ca a olivín.
Akcesorické minerály: Pyroxén.
Klasifikácia: Klasifikuje sa na základe modálneho zloženia mafických minerálov, pyroxénov (Px), plagioklasu (Plag) a olivínu (Ol) v trojuholníkovom klasifikačnom diagrame gabroidných hornín (Streckeisen, 1976).
Farba: Biela až svetlosivá so zelenými kryštálmi olivínu.
Textúra: Masívna (kompaktná).
Zrnitosť: Strednozrnná (1 – 3 mm) s veľkými ojedinelými kryštálmi olivínov do 1 cm.
Štruktúra: Faneritická, rovnomernezrnitá.
Premeny: Hornina nie je premenená.
Petrografická charakteristika: Xenolit troktolitu o veľkosti 7 cm sa nachádza v alkalickom bazalte, ktorý eruptoval vo forme lávového prúdu Kaupulehu zo severozápadného riftu (1700 m nad morskou hladinou) vulkánu Hualalai v roku 1800. Troktolit ako hornina je špecifický tým, že je zložený len z plagioklasu a olivínu. Patrí do hornín skupiny gabra, kde sú horniny prevažne tmavé, avšak troktolit je veľmi svetlý. Makroskopicky sa dajú odlíšiť biele plagioklasy a zelené zrná olivínu. Lávový prúd Kaupulehu patrí k najmladším lávovým prúdom vulkánu Hualalai. V čase erupcie mal bazaltový lávový prúd veľmi nízku viskozitu a vysokú rýchlosť viac ako 10 m s-1 (40 km h-1) a spôsobil veľké škody. Celková dĺžka lávového prúdu od ústia riftu po more je 15 km (Guest et al., 1995). Xenolity troktolitu a iných mafických a ultramafických hornín ako dunit, wehrlit, websterit, gabro a anortozit (Bohrson & Clague, 1988; Chen et al., 1992, Schamberger & Hammer, 1996) vytvorili akumulácie v lávovom prúde (Richter & Murata, 1961; Jackson et al., 1981; Guest et al., 1995).
Využitie: Troktolit nemá praktické využitie. Je to však z petrologického hľadiska veľmi zaujímavá hornina, lebo vzniká akumuláciou olivínu a plagioklasu z magmy ultrabázického až bázického zloženia a takýchto hornín sa nevyskytuje veľa. Troktolity patria aj k najkrajším horninám privezeným z Mesiaca. Niektoré kumulátové horniny však môžu byť aj ekonomicky zaujímavé. V anortozitových komplexoch sa veľmi ojedinele ťaží veľmi čistý anortit a vo zvrstvených intrúziách sa môže akumulovať chromit, magnetit a ilmenit. Ekonomicky sú však vo zvrstvených intrúziách významnejšie akumulácie sulfidických minerálov, ktoré sú zdrojom niklu, kobaltu, medi a platinoidov. Sulfidické minerály tu vytvárajú intersticiálnu základnú hmotu medzi silikátovými minerálmi. K najvýznamnejším ultramafickým zvrstveným intrúziám patrí Bushveld komplex v Južnej Afrike , intrúzia Skaergaard v Grónsku alebo intrúzia Rum v Škótsku.
Literatúra: Bohrson, W.A. & Clague, D.A., 1988: Origin of ultramafic xenoliths containing exsolved pyroxenes from Hualalai volcano. Hawaii. Contribution to Mineralogy and Petrology, 100, 2, 139-155. Chen, Ch.-H., Presnall, D.C. & Stern, R.J., 1992: Petrogenesis of Ultramafic Xenoliths from the 1800 Kaupulehu Flow, Hualalai Volcano, Hawaii. Journal of Petrology, 33, 1, 163-202. Cox K.G., Bell J.D., Pankhurst R.J., (1979): The Interpretation of the Igneous Rocks. George Allen & Unvin, London, 450 p. Fodor, R.V. & Galar, P., 1997: A View into the Susurface of Mauna Kea Volcano, Hawaii: Crystallization Processes Interpreted through Petrology and Petrographz of Gabbroic and Ultramafic Xenoliths. Journal of Petrology, 38, 5, 581-624. Gao, R., Lassiter, J.C., Barnes, J.D., Clague, D.A. & Bohrson, W.A., 2016: Geochemical investigation of Gabbroic Xenoliths from Hualalai Volcano: Implications for lower oceanic crust accretion and Hualalai Volcano magma storage system. Earth and Planetary Science Letters, 442, 162-172. Guest, J.E.., Spudis, P.D., Greeley, R., Taylor, G.J. & Baloga, S.M., 1995: Emplacement of xenolith nodules in the Kaupulehu lava flow, Hualalai Volcano, Hawaii. Bulletin Volcanology, 57, 179-184. Hall, A., 1987: Igneous Petrology, Longman, p. 228-231. Jackson, E.D., Clague, D.A., Engleman, E., Friesen, W.B. & Norton, D., 1981: Xenoliths in the alkalic basalt flows from Hualalai Volcano, Hawaii. US Geol Survey Open-File Report 81-1031, 1-32 p. Lasaulx, A.von., 1875: Elemente der Petrographie. Strauss, Bonn. 486 pp. Rhodes, J.M., Rodgers, K.V., Shih, C., Bansal, B.M., Nyquist, L.E., Wiesmann, H. & Hubbard, N.J. 1974: The relationships between geology and soil chemistry at the Apollo 17 landing site. Proc. 5th Lunar Sci. Conf., 1097-1117. Schamberger, P.J. & Hammer, J.E., 1996: Leucocratic and Gabbroic Xenoliths from Hualalai Volcano, Hawaii. Journal of Petrology, 47, 9, 1785-1808. Streckeisen, A. , 1976: To each plutonic rock its proper name. Earth Science Reviews. 12, 1–33.
Mikrofotografie
Troktolit tvorí olivín (Ol) a plagioklas (Pl). Olivín je pri jenom nikole priehľadný, bez štiepateľnosti. U plagioklasu je v skrížených nikoloch dobre viditeľné polysyntetické dvojčatenie podľa albitového zákona. Relatívne široké a nie veľmi početné lamely indikujú, že plagioklas je bázického zloženia, lebo má vyšší obsah anortitovej komponenty. Troktolit z hľadiska terminológie kumulátových hornín podľa pomeru kumulátových minerálov ku základnej hmote (Hall, 1996), patrí ku adkumulátom, lebo obsahuje 93 – 100 % akumulovaných magmatických minerálov. Šírka mikrofotografií je 2,2 mm.
Normatívne zloženie
Troktolit je kumulátová hornina a jej zloženie nereprezentuje zloženie magmy z ktorej hornina kryštalizovala. Troktolit je olivín – ol a anortit - an normatívna hornina. Nízky obsah SiO2 sa prejavil prítomnosťou normatívneho nefelínu – ne, na rozdiel od priemerného gabra, ktoré je kremeň – q normatívne. Obsah CaO sa premietol do vysokého obsahu normatívneho anortitu – an a diopsidu – di. Celý obsah TiO2 sa nachádza v normatívnom ilmenite – il.
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. %)
46.01
0.93
19.81
9.56
0.11
10.97
9.00
2.73
0.09
0.02
99.23
Molekulová
hmotnosť
60.08
79.88
101.96
71.85
70.94
40.31
56.08
61.98
94.20
141.95
Molárna
proporcia
0.7658
0.0116
0.1943
0.1346
0.0016
0.2721
0.1605
0.0440
0.0010
0.0001
ap
0.0005
0.0001
0.0001
328.68
0.05
il
0.0116
0.0116
0.0116
151.75
1.77
or
0.0057
0.0010
0.0010
0.0010
556.67
0.53
ab´
0.2643
0.0440
0.0440
0.0440
524.46
23.10
an
0.2986
0.1493
0.1493
0.1493
278.21
41.53
zvyšky
0.1230
0.2721
di
0.0215
0.0033
0.0074
0.0107
0.0107
226.38
2.43
hy´
0.3844
0.1196
0.2648
0.3844
110.21
42.36
ol
0.1922
0.1196
0.2648
0.1922
160.32
30.81
ne
0.0083
0.0021
0.0041
0.0041
284.11
1.17
ab
0.2397
0.0420
0.0399
0.0399
524.46
20.95
D: 0.2086
D1: 0.0164
D2: 0.0164
Mg/(Mg+Fe2+): 0.689
Suma hmot. % normatívnych: 99.23
Poznámka: Nedosýtenie horniny SiO2 spôsobilo, že celý provizórny hyperstén – hy´ bol zmenený na olivín – ol a časť provizórneho albitu – ab´ bola zmenená na nefelín – ne a bol vytvorený skutočný albit – ab. Xenolit troktolitu v láve zo štítového vulkánu Mauna Kea na ostrove Havaj (Fodor a Galar, 1997).
Chemické zloženie
Troktolit a iné gabroidné xenolity vznikli frakčnou kryštalizáciou magmy, ktorá vznikala v štítovom a post-stítovom štádiu vývoja vulkánu Hualalai. Geochemická a petrologická charakteristika gabroidnych xenolitov potvrdila existenciu magmatického rezervoáru nachádzajúceho sa v spodnej až hlbokej oceánskej kôre počas štítového štádia jeho vývoja (Gao et al., 2016). Petrologické modelovanie potvrdilo existenciu magmatického rezervoára v hĺbke 8 - 17 km (2,5 – 5,0 kbar). Chemické zloženie troktolitu je premenlivé v závislosti od množstva modálneho olivínu a plagioklasu. Na základe obsahu SiO2 je troktolit bázická až ultrabázická hornina. V porovnaní s priemernou analýzou gabra (Cox et al., 1979) má vyšší obsah Al2O3, MgO a FeO.
Mauna Kea, xenolit, Havaj - C6
SiO2
46.01TiO2
0.93Al2O3
19.81FeO
9.56MnO
0.11MgO
10.97CaO
9.00Na2O
2.73K2O
0.09P2O5
0.02Suma
99.23Mg(Mg/Fe2+)
0.67
Fodor a Galar (1997).
Mauna Kea, xenolit, Havaj - C49
SiO2
40.45TiO2
5.95Al2O3
16.44FeO
13.61MnO
0.12MgO
11.93CaO
7.66Na2O
2.35K2O
0.11P2O5
0.02LOI
0.33Suma
99.55Mg(Mg/Fe2+)
0.61
Fodor a Galar (1997).
Lunárny troktolit - 76535
SiO2
42.88TiO2
0.05Al2O3
20.73FeO
4.99MnO
0.07MgO
19.09CaO
11.41Na2O
0.23K2O
0.03P2O5
0.03Suma
99.51Mg(Mg/Fe2+)
0.87
Rhodes et al., 1974