1

Zadanie1.
Na podstawie podanych wyników analizy chemicznej piroksenu wyprowadź jego wzór
krystalochemiczny. Przedstaw punkt projekcyjny tego minerału na diagramie Q-J u na
podstawie jego położenia wybierz odpowiedni trójkąt klasyfikacyjny. Narysuj punkt projekcyjny
na tym trójkącie i nazwij minerał bazując na położeniu tego punktu. W razie konieczności
uzupełnij tą nazwę w oparciu o poniższą tabelę.

Dane do wprowadzenia wzoru krystalochemicznego piroksenu (jednoskośnego):

Tabela 1

Składnik

%wag

Masa molowa

Udział

molowy U

m

Stosunki

atomowe

kationów S

k

Stosunki

atomowe

anionów S

a

Wartość do

wzoru W

SiO

2

47,22

60,09

0,786

0,786

1,572

1,866

TiO

2

1,11

79,90

0,014

0,014

0,028

0,033

Al

2

O

3

3,57

101,80

0,035

0,070

0,105

0,166

Fe

2

O

3

1,06

159,70

0,007

0,014

0,021

0,033

FeO

23,01

71,85

0,320

0,320

0,320

0,759

MnO

1,04

70,94

0,015

0,015

0,015

0,036

CaO

13,27

56,08

0,237

0,237

0,237

0,563

MgO

9,12

40,31

0,226

0,226

0,226

0,536

Na

2

O

0,25

61,98

0,004

0,008

0,004

0,019

SUMA

99,65

2,528

Wzór ogólny piroksenu
M

2

M

1

T

2

O

6

T – Si

4+

, Al

3+

, Fe

3+

M

1

– Al

3+

, Fe

3+

, Ti

4+

, Cr

3+

, Ti

3+

, Sc

3+

, Mg

2+

, Fe

2+

, Mn

2+

M

2

– Mg

2+

, Fe

2+

, Mn

2+

, Ca

2+

, Na

+

, Li

+

, K

+

Wzór krystalochemiczny piroksenu:
T – (Si

1.866

Al

0,134

)

2

O

6

M

1

– (Al

0,032

Fe

3+

0,033

Ti

0,033

Mg

0,536

Fe

2+

0,366

)

M

2

– (Fe

2+

0,393

Mn

0,036

Ca

0,563

Na

0,019

)

(Fe

2+

0,393

Mn

0,036

Ca

0,563

Na

0,019

)(Al

0,032

Fe

3+

0,033

Ti

0,033

Mg

0,536

Fe

2+

0,366

)[(Si

1.866

Al

0,134

)]

2

O

6

Obliczenia do punktu projekcyjnego na diagramie Q-J:

Tabela 2

Q = Fe

2+

+ Ca + Mg

0,563+0,536+0,759=1,858

J = 2Na

2 * 0,019=0,038

2

Rysunek 1

oraz do trójkąta klasyfikacyjnego Wo-En-Fs:
udział enstatytu (En): x = Mg/(Mg+Fe+Ca)*100%

x = 28,9%

udział ferrosilitu (Fs): x = Fe/(Mg+Fe+Ca)*100%

x=40,9%

udział wolastaonitu (Wo) : x = Ca/(Mg+Fe+Ca)

x = 30,3%

Rysunek 2

Badany minerał to augit wapniowo-żelazowo-magnezowy.

3

Zadanie 2.
Przeprowadź interpretację geochemiczną załączonych analiz skał magmowych wykorzystując:
diagram TAS, trójkąt klasyfikacyjny AFM, diagramy dyskryminacyjne Ti/100; Zr; Y*3; Ti/100; Zr;
Sr/2 oraz diagram pajęczy z normalizacją do chondrytów. Zamieść odpowiednie tabele,
obliczenia, rysunki i komentarze.

Tabela 3

IX

Numer próbki

[% wag.]

1

2

3

SiO

2

47,52

51,93

49,36

TiO

2

1,42

2,89

1,42

Al

2

O

3

14,43

13,60

13,13

Fe

2

O

3

2,46

3,02

4,84

FeO

8,65

9,09

8,88

MnO

0,17

0,19

0,19

MgO

9,33

4,44

6,13

CaO

8,82

8,41

10,37

Na

2

O

1,86

2,78

1,20

K

2

O

0,84

0,93

0,82

P

2

O

5

0,19

0,57

0,14

LOI

2,69

1,54

2,53

Suma

98,38

99,38

99,01

1. Dane do diagramu TAS (Middlemost, 1994):

Tabela 4

Zawartość [%wag]

Numer próbki

1

2

3

SiO

2

46,22

51,13

48,10

Na

2

O + K

2

O

2,63

3,65

1,97

Do obliczania zawartości SiO

2

i

Na

2

O + K

2

O (tab. 4) przyjęto wartość sumy analizy pomniejszoną o

LOI. Następnie z proporcji (przykład poniżej) obliczono nową zawartość procentową tych związków.

Dla SiO

2

98,38-2,69=95,69 [% wag.]
47,52 - 98,38
X

SiO2

- 95,69

X

SiO2

=46,22

[% wag.]

Dla pozostałych związków obliczenia wykonano analogicznie.

4

Rysunek 3

Po zaznaczeniu wyników na diagramu wyszło, iż wszystkie próbki to BAZALTY (basalt).


2. Dane do trójkąta klasyfikacyjnego AFM (Irvine and Baragar, 1971):

Tabela 5

Zawartość [%wag]

Numer próbki

1

2

3

A = Na

2

O + K

2

O

2,70

3,71

2,02

F = FeO + 0,8998Fe

2

O

3

10,86

11,81

13,24

M = MgO

9,33

4,44

6,13

Tabela 6

Zawartość

procentowa w AFM

Numer próbki

1

2

3

A

11,80

18,55

9,44

F

47,44

59,17

61,90

M

40,76

22,28

28,66

Suma AFM

100%

100%

100%

5

Dla każdej próbki obliczono A, F i M (tab. 6) (przykład poniżej dla próbki 1).
A=1,86+0,84=2,63 [% wag.]
F=8,65+0,8998*2,46=10,86 [% wag.]
M=9,33 [% wag.]
∑=22,89 [% wag.]

2,70 - 22,89
X

A

- 100

X

A

=11,80 %

10,86 - 22,89
X

F

- 100

X

F

=47,44 %

9,33 - 22,89
X

M

- 100

X

M

=40,76 %

Rysunek 4

Ze względu na zawartość pierwiastków głównych dla bazaltów sklasyfikowano wszystkie próbki
jako bazalty toleitowe. Przy czym skała nr 1 cechuje się nieco wyższą zawartością magnezu,
skała nr 3 przewyższa pozostałe pod względem zawartości żelaza, a skała nr 2 zawiera
najwięcej alkaliów.

6

3. Dane do diagramu dyskryminacyjnego Ti/100; Zr; Y*3 (Pearce and Cann, 1973):

Najpierw obliczono ile Ti w ppm znajduje się w TiO

2

(tab. 7).

M

TiO2

=80

M

T

=48

80

- 1,42

48

- X

X=0,85 [% wag.]=85,2 [ppm]
Następnie odczytano wartość Zr i Y z tabeli (tab. 11).

Tabela 7

Zawartość [ppm]

Numer próbki

1

2

3

Ti/100

85,20

173,40

85,20

Zr

102,00

245,00

103,00

Y*3

39,00

105,00

90,00

Wartości z powyższej tabeli zamieniono na wartości procentowe za pomocą proporcji,
analogicznie jak w punkcie 2 (tab. 8).

Tabela 8

Zawartość

procentowa

Numer próbki

1

2

3

Ti/100

37,67

33,13

30,63

Zr

45,09

46,81

37,02

Y*3

17,24

20,06

32,35

Suma

100%

100%

100%

7

Rysunek 5

Z diagramu dyskryminacyjnego wynika, że próbki 1 i 2 są bazaltami WPB, a próbka 3 to bazalt
MORB.

4. Dane do diagramu dyskryminacyjnego Ti/100; Zr; Sr/2 (Pearce and Cann, 1973):

Dane do tego diagramu obliczono analogicznie jak w punkcie 3.

Tabela 9

Zawartość [ppm]

Numer próbki

1

2

3

Ti/100

85,20

173,40

85,20

Zr

102,00

245,00

103,00

Sr/2

126,50

123,50

72,50

Tabela 10

Zawartość

procentowa

Numer próbki

1

2

3

Ti/100

27,16

32,00

32,68

Zr

32,52

45,21

39,51

Sr/2

40,32

22,79

27,81

Suma

100%

100%

100%

8

Rysunek 5

Z diagramu dyskryminacyjnego wynika, że wszystkie próbki to bazalty typu MORB.

Porównując wyniki zauważono, że na obu diagramach dyskryminacyjnych próbka 3 to bazalt
typu MORB, natomiast próbki 1 i 2 według diagramu dyskryminacyjnego Ti/100; Zr; Y*3 to
bazalty typu WPB, a według diagramu dyskryminacyjnego Ti/100; Zr; Sr/2 to bazalty typu
MORB.

9

5. Dane do diagramu pajęczego z normalizacją do chondrytów (Thompson, 1982):

Tabela 11

Zawartość [ppm]

Numer próbki

Dane do

normalizacji

[ppm]

Normalizacja do chondrytów

1

2

3

1

2

3

Cr

399,00

20,40

81,00

2660,00

0,15

0,01

0,03

Sc

27,80

28,20

51,40

5,82

4,78

4,85

8,83

Ga

17,00

21,00

15,00

10,00

1,70

2,10

1,50

Zn

55,00

47,00

70,00

312,00

0,18

0,15

0,22

Cu

47,00

37,00

80,00

126,00

0,37

0,29

0,63

Cs

0,30

0,30

0,40

0,19

1,58

1,58

2,11

Rb

26,00

29,00

25,00

2,30

11,30

12,61

10,87

Ba

322,00

342,00

215,00

2,34

137,61

146,15

91,88

Sr

253,00

247,00

145,00

7,80

32,44

31,67

18,59

Zr

102,00

245,00

103,00

3,94

25,89

62,18

26,14

Hf

2,58

6,00

2,42

0,104

24,81

57,69

23,27

Nb

8,00

23,00

5,00

0,25

32,00

92,00

20,00

Ta

0,45

1,31

0,20

0,01

45,00

131,00

20,00

Y

13,00

35,00

30,00

1,56

8,33

22,44

19,23

Th

0,51

3,20

0,93

0,03

17,00

106,67

31,00

U

1,50

1,30

1,40

0,0081

185,19

160,49

172,84

La

10,50

29,70

6,20

0,23

45,65

129,13

26,96

Ce

25,30

67,00

14,30

0,60

42,17

111,67

23,83

Nd

11,90

49,00

11,00

0,45

26,44

108,89

24,44

Sm

3,80

12,40

4,00

0,15

25,33

82,67

26,67

Eu

1,32

2,61

1,24

0,06

22,00

43,50

20,67

Tb

0,62

1,66

0,97

0,04

15,50

41,50

24,25

Yb

1,76

3,52

3,44

0,16

11,00

22,00

21,50

Lu

0,18

0,54

0,47

0,02

9,00

27,00

23,50

10

Rysunek 6

1

10

100

1000

Cs

Rb

Ba

Th

U

Nb

Ta

La

Ce

Sr

Nd

Hf

Sm

Zr

Eu

Y

Tb

Yb

Lu

Diagram pajęczy

Próbka 1

Próbka 2

Próbka 3

Na diagramie pajęczym zauważono, że wszystkie krzywe są upodobnione kształtem do krzywej
charakterystycznej dla bazaltów wysp oceanicznych OIB. Tak jak ona są one również pochylone
w prawo, a więc zawierają więcej pierwiastków niekompatybilnych. Natomiast krzywa 3
odbiega od krzywych charakterystycznych, lecz można zauważyć, że bardziej zbliżona jest
jednak do krzywej bazaltów wysp oceanicznych OIB. Jest nieznacznie przechylona w prawą
stronę.