background image

 

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

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

– 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 

 

 
 
 
 

background image

 

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. 

background image

 

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.] 

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

1,86 

2,78 

1,20 

K

2

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 

SiO

2

 

46,22 

51,13 

48,10 

Na

2

O + K

2

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

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. 
 
 
 
 
 
 

background image

 

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 

A = Na

2

O + K

2

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 

11,80 

18,55 

9,44 

47,44 

59,17 

61,90 

40,76 

22,28 

28,66 

Suma AFM 

100% 

100% 

100% 

 

background image

 

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.  

 
 
 

background image

 

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 

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 

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% 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

 

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 

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 

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% 

 
 

background image

 

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. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

 

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

Tabela 11 

Zawartość [ppm] 

Numer próbki 

Dane do 

normalizacji 

[ppm] 

Normalizacja do chondrytów 

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 

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 

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 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

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.