Metakomatiit
Kategória: Vulkanické
Typ: Metamorfovaný komatiit
Všeobecné: Komatiit je ultramafická vulkanická hornina, ktorá kryštalizuje pri vysokej teplote z magmy s vysokým obsahom MgO medzi 18 – 32 hmot. %. Vyznačuje sa typickou spinifexovou textúrou, ktorá vzniká pri rýchlom chladnutí tavenín bohatých na olivín a iné Mg-Fe silikáty. Viac informácií o komaiitie je pri hornine komatiit na tejto webstránke. Vzorka z lokality Pahtavaara PAH-1 je metakomatiit - komatiit postihnutý metamorfózou.
Pôvod názvu: Komatiit je pomenovaný podľa typovej lokality Komati river na Kaapvaalskom kratóne (Barberton belt) v Juhoafrickej republike. Predpona meta označuje, že hornina je metamorfovaná.
Lokalita: Pahtavaara, severné Fínsko (vzorku daroval P. Ružička a J. Šauša)
GPS: 67° 37' 49" N, 26° 24' 52" E
Hlavné minerály: Aktinolit-tremolit, kalcit.
Akcesorické minerály: Baryt, dolomit, kremeň, rutil, magnetit, zlato.
Klasifikácia: Podľa chemického zloženia v klasifikácii vulkanických hornín založenej na katiónových percentách (Fetot+Ti), Mg a Al (Jensen a Pyke, 1982) a na základe obsahu CaO-Al2O3-MgO (Viljoen et al, 1982). V klasifikácii podľa Jensen a Pyke (1982) sa premieta do poľa komatiitu a v klasifikácii na základe oxidov Ca, Mg a Al sa nachádza v poli bazaltových komatiitov typu Badblaas a zachováva si geochemickú charakteristiku podobnú pôvodným nepremeneným komatiitom. Hornina podľa autorov Korkiakovski et al. 1992 patrí medzi amfibolové horniny, ktoré sa na lokalite nachádzajú v blízkosti amfibolovo-chloritovej bridlice s mastencom a karbonátmi, ktorá predstavuje najmenej metamorfovaný typ komatiitu.
Farba: Tmavozelená až sivozelená. Na niektorých miestach, kde prevládajú karbonáty a baryt biela.
Textúra: Kompaktná, všesmerná bez nápadných dutín.
Zrnitosť: Stredne až hrubozrnná hornina.
Štruktúra: Faneritická.
Premeny: Amfibolizácia.
Petrografická charakteristika: Hornina je tmavozelená so silným skleným leskom s nápadnými žilkami alebo šošovkami bielej farby tvorenými kremeňom a barytom. Hornina je v dôsledku prítomnosti barytu ťažká, lebo baryt má vysokú hustotu 4,5 g/cm3, nezvyčajne vysokú na minerál nekovového vzhľadu. Táto hornina reprezentuje málo premenený komatiit - metakomatiit. Pôvodná hornina pred premenou bol bazaltový komatiit typu Geluk (s veľmi vysokým obsahom MgO) určený na základe geochemického zloženia (Korkiakoski, 1992). Počas metamorfózy horninu postihla Ca-silikátová premena (alterácia) ktorá ju obohatila o Si, Ca, Au, Na, Ba, Te, S, W, Sr a P a ochudobnila o CO2, Co, Mg, Fe a Zn. V súčasnosti je lokalita ťažená na zlato a nachádza sa v paleoproterozoickom Centrálno- Laplandskom zelenokamennom páse asi 120 km severne od polárneho kruhu. Zlato tu vystupuje v rýdzej forme v baryte a kremeni. Ložisko objavila Fínska geologická služba v roku 1984. Prvú povrchovú ťažbu zahájila spoločnosť Terra Mining Oy v roku 1995. Vtedy boli odhadované rezervy rudy 1,3 miliónov t s priemernou akosťou 3,4 g/t Au (Korkiakoski a Kilpelä 1997). V súčasnosti je ložisko ťažené aj banským spôsobom a odhadované zásoby rudy sú vyššie (Technical Report, Rupert Resources Ltd. 2018; https://rupertresources.com/pahtavaara-mine/ - 4.4.2024). Ložisko Pahtavaara je orogénne ložisko zlata vznikajúce hydrotermálnou činnosťou počas regionálnej metamorfózy.
Využitie: Metakomatiit sa v súčasnosti ťaží ako významný zdroj zlata.
Literatúra: Jensen L.S., Pyke D.R., 1982: Komatiittes in the Ontario portion of the Abitibi belt. In: Arndt N.T., Nisbet E.G. (Eds.), Komatiites. George Allen and Unwin, London, pp. 147–157. Korkiakoski, E.A., 1992: Geology and gechemistry of the metakomatiiite-hosted Pahtavaara gold deposit in Sodankylä, northern Finland, with emphasis on hydrothermal alteration. Geological Survey of Finland, Bulletin 360, Academic Dissertation, Geologian Tutkimuskeskus, Espoom, 89 pp. Korkiakoski, E.A., Kilpelä, M., 1997: The komatiiite-hosted Pahtavaara gold mine near Sodankylä, northern Finland. In: Korkiakoski, E.A., Sorjonen-Ward, P., (Ed): Ore deposits of Lapland in northern Finland and Sweden. Excursion guidebook. Geologian Tutkimuskeskus, Geological Survey of Finland, Guide 43, 27-29. Viljoen, M.J., Viljoen, R.P., 1969: The geology and geochemistry of the lower ultramafic unit of the Onverwacht Group and a proposed new glass of igneous rocks. Geol. Soc. S. Africa, Spec. Pub I. 2, 55 - 86. Viljoen, M.J., Viljoen, R.P., Pearton, T.N., 1982: The nature and distribution of Archaean komatiite volcanics in South Africa. In: Arndt, N.T., Nisbet, E.G. (eds.): Komatiites. George Allen & Unwin, London, 53 - 79.
Mikrofotografie
Hypidiomorfné výrastlice aktinolitu – Act tmelené kalcitom – Cal. Aktinolit má v rovinne polarizovanom svetle nápadný zelený pleochroizmus. Kalcit - Cal je priehľadný, bez pleochroizmu s výraznou štiepateľnosťou podľa klenca (obrázok vľavo hore). V skrížených nikoloch má kalcit - Cal pestré pastelové interferenčné farby zodpovedajúce vysokému dvojlomu. Aktinolit– Act má v skrížených nikoloch ružovú až modrozelenú vysokú interferenčnú farbu (obrázok vpravo hore). Ojedinelou akcesorickou fázou je rutil - Rt nápadnej hnedočervenej farby a s vysokým reliéfom v rovinne polarizovanom svetle. Prejavuje sa slabým oranžovým až červenohnedým pleochroizmom (obrázok vľavo dole). Rutil má v skrížených nikoloch extrémne vysokú interferenčnú farbu, ktorá je dobre maskovaná vlastnou farbou minerálu a nie je prakticky pozorovateľná. Rutil sa vyznačuje aj veľmi vysokým dvojlomom. Šírka všetkých mikrofotografií je 2,2 mm.
Normatívne zloženie
Amfibolová hornina má vysoký obsah normatívneho diopsidu - di a anortitu - an, ktorý odráža vysoký obsah CaO. Zvyšok MgO po vytvorení normatívneho diopsidu - di sa umiestnil do normatívneho olivínu - ol a hypersténu hy. Prítomnosť normatívneho hypersténu a olivínu svedčí o miernom nedosýtení kremeňom. Zvýšený obsah Na2O sa nachádza v normatívnom albite - ab. Hornina nie je korund - c normatívna.
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. %)
50.10
0.33
4.91
7.96
0.23
17.88
12.99
1.20
0.08
0.03
0.30
95.99
Molekulová
hmotnosť
60.08
79.88
101.96
71.85
70.94
40.31
56.08
61.98
94.20
141.95
44.01
Molárna
proporcia
0.8339
0.0041
0.0482
0.1140
0.0032
0.4431
0.2316
0.0194
0.0008
0.0002
0.0068
ap
0.0007
0.0002
0.0002
328.68
0.07
il
0.0041
0.0041
0.0041
151.75
0.63
cc
0.0068
0.0068
0.0068
100.09
0.68
or
0.0051
0.0008
0.0008
0.0008
556.67
0.47
ab
0.1162
0.0194
0.0194
0.0194
524.46
10.15
an
0.0559
0.0279
0.0278
0.0279
278.21
7.77
zvyšky
0.1099
0.4431
0.1962
di
0.3923
0.0390
0.1572
0.1962
0.1962
222.83
43.71
hy´
0.3568
0.0709
0.2859
0.3568
106.66
38.06
ol
0.0924
0.0184
0.0740
0.0924
153.23
14.16
hy
0.1720
0.0525
0.2119
0.1720
106.66
18.35
D: 0.0924
Mg/(Mg+Fe2+): 0.801
Suma hmot. % normatívnych: 95.99
Poznámka: Časť provizórneho hypersténu - hy´ bola premenená na olivín - ol a zvyšok tvorí skutočný normatívny hyperstén – hy. Normatívny ilmenit - il bol vytvorený z molárnej proporcie TiO2. Obsah CO2 bol použitý na vytvorenie normatívneho kalcitu - cc. V hornine nebolo stanovené Fe2O3, preto nebol vytvorený normatívny magnetit - mt.
Chemické zloženie
Amfibolová hornina je bohatá na CaO a SiO2 a má nižší obsah MgO ako amfibolovo-chloritová bridlica. Amfibolové horniny na lokalite Pahtavaara majú variabilný obsah Al2O3, na základe ktorého sa rozlišuje amfibolová hornina s vysokým obsahom Al2O3 (>4 hmot. %) a nízkym obsahom Al2O3 (<4 hmot. %). Vzorka PAH-1 (nepublikovaná analýza Huraiová, 2022) má obsah SiO2 je v rozmedzí 47-52 hmot. % SiO2 a obsah Al2O3 4,9 hmot. % a preto patrí medzi amfibolové horniny s vysokým obsahom Al2O3. Vysoký obsah CaO (12,99 hmot. %) je viazaný na amfibol a karbonáty. Vzorka PAH-1 má vysokú stratu žíhaním (LOI 3,5 hmot. %), čo je dôkaz vysokého obsahu karbonátov. Obsah Ba je 699 ppm a obsah Cr 2052 ppm. Chemickým zložením je podobná komatiitovému bazaltu typu Badblaas, z formácie komatii v Južnej Afrike (Vijoen a Viljoen, 1969; Viljoen et al., 1982).
Pahtavaara - metakomatiit, vzorka PAH-1
SiO2
50.10TiO2
0.33Al2O3
4.91FeO
7.96MnO
0.23MgO
17.86CaO
12.99Na2O
1.20K2O
0.08P2O5
0.03LOI
3.50CO2
0.30Suma
99.49Mg(Mg/Fe2+)
0.80A/CNK
0.19A/NK
2.38
Huraiová 2022 - nepublikovaný údaj
Pahtavaara - metakomatiit, analýza 4
SiO2
50.10TiO2
0.66Al2O3
6.51Fe2O3
11.53MnO
0.32MgO
17.63CaO
12.06Na2O
0.82K2O
0.38P2O5
0.04Suma
100.00Mg(Mg/Fe2+)
0.75A/CNK
0.27A/NK
3.70
Korkiakoski,1992