flag slovak   flag slovak
Katedra mineralógie a petrológie
Prírodovedecká fakulta
Univerzita Komenského v Bratislave

Oceanit

Kategória: Vulkanické

Typ: Pikritový bazalt.

Všeobecné: Oceanit je varieta melanokrátneho pikritového bazaltu, ktorý sa skladá z početných fenokryštálov olivínu (20 – 50 obj. %) a menej častých fenokryštálov augitu. V základnej hmote je augit, olivín a plagioklas.

Pôvod názvu: Prvýkrát oceanit opísal Lacroix v roku 1923 zo štítového vulkánu Piton de la Fournaise na východnej strane ostrova Réunion v Indickom oceáne. V súčasnosti patrí tento vulkán k najaktívnejším na Zemi. Je súčasťou Národného parku Reunion, ktorý je zapísaný do svetového kultúrného a prírodného dedičstva, UNESCO. Termín oceanit Antoine Lacroix pôvodne použil len na pikritový bazalt s viac ako 50 obj. % fenokryštálov olivínu. Dnes sa používa na pikritové bazalty aj s menším obsahom fenokryštálov olivínu.

Lokalita: Mauna Loa, západný rift, erupcia z roku 1868 (vzorku daroval J. Lexa).

GPS: 19° 28' 12" N, 155° 34' 48" W

Hlavné minerály: Olivín a augit vo forme fenokryštálov. V základnej hmote augit, olivín a plagioklas. Fenokryštály olivínu sú normálne zonálne, klesá obsah MgO a stúpa obsah FeO od jadra smerom k okraju. Jadrá megakryštálov sú najviac bázické (Fo87-90), menej bázické sú fenokryštály veľkosti 2-2,5 mm (Fo83-84) a olivín v základnej hmote má najširšie rozpätie chemického zloženia (Fo81-61) (Wilkinson & Hensel, 1988). Augit v základnej hmote je chudobnejší na Ca v porovnaní s fenokryštálmi augitu.

Akcesorické minerály: Magneziochromit a chromit uzavretý vo fenokryštáloch olivínu, Ti-magnetit a ilmenit v základnej hmote.

Klasifikácia: Podľa chemického zloženia v TAS diagrame na základe obsahu SiO2, Na2O + K2O (Le Bas et al., 1986). Ak sa hornina na základe obsahu SiO2 a Na2O + K2O premieta do sivého poľa vyznačeného v TAS diagrame a navyše má vysoký obsah MgO, nejedná sa o klasickú bazaltovú horninu, ale o pikritový bazalt. Pikrit je vysokohorečnatá vulkanická hornina, ktorá má v TAS klasifikácii striktne definované chemické zloženie obsahom SiO2 30-50 hmot. %, MgO > 12 hmot. % a Na2O+K2O < 3 hmot. %. Pikrity sa na základe týchto chemických limitov môžu v TAS klasifikácii premietať do poľa foiditu, pikrobazaltu alebo bazaltu. Oceanit sa v tejto klasifikácii premieta do poľa bazaltu (žltý bod v klasifikácii). Obsah MgO je v tomto pikritovom bazalte 21,48 hmot. % (viď tab. chemické zloženie, vzorka ML-1868). Komatiit a mejmečit sú ultrabázické vulkanické horniny s obsahom Na2O a K2O nižším ako niektoré oceanity. Komatiit sa od oceanitu odlišuje typickou spinifexovou štruktúrou a nízkym obsahom TiO2. Mejmečit obsahuje v základnej hmote vždy aj sklo, pričom oceanit len veľmi zriedkavo.

Oceanit - Macro Oceanit - Classification

Farba: Čierna so žlto - zelenými fenokryštálmi olivínu.

Textúra: Vezikulárna - pórovitá.

Zrnitosť: Jemnozrnná základná hmota (0,1 – 1 mm) s fenokryštálmi olivínu do 5 mm.

Štruktúra: Porfyrická.

Premeny: Hornina nie je premenená.

Petrografická charakteristika: Oceanit je porfyrický pikritový bazalt s nápadnými fenokryštálmi olivínu. V niektorých vzorkách môže byť veľkosť fenokryštálov olivínu > 8 mm (Wilkinson & Hensel, 1988). Fenokryštály väčšie ako 3 mm sú megakryštály. Fenokryštály s menšou zrnitosťou majú v priemere 2 – 2,5 mm a olivín v základnej hmote má veľkosť < 1 mm. Hornina je vezikulárna, obsahuje veľa dutín vznikajúcich po úniku plynov pri jej vyliatí na zemský povrch. Dutiny nie sú sekundárne vyplnené.

Využitie: V zlievarniach a kotolniach ako izolačný materiál, lebo olivín je minerál s vysokou teplotou tavenia (~ 1200 °C).

Literatúra: Clocchiatti, R., Havette, A. & Nativel, P., 1979: Petrogenetic relations between transitional basalts and oceanites from trapped melts in olivine and chromespinel phenocrysts of Piton de la Fournaise (Reunion Island, Indian ocean). Bull. Mineral., 102, 511-525. Cohen. A.S, O´nions, R.K. & Kurz, M.D., 1996: Chemical and isotopic variations in Mauna Loa tholeiites. Earth Planetary Science Letters, 143, 111-124. Le Bas, M. J., 2000: IUGS Reclassification of the High-Mg and Picritic Volcanic Rocks. Journal of Petrology, 41, 1467-1470. MacDonald, G.A. & Katsura, T., 1961: Variations in the lava of the 1959 eruption in Kilauea Iki. Pacific Sci., 15, 358-369. Norman, M.D. & Garcia, M.O, 1999: Primitive magmas and source characteristics of the Hawaiian plume: Petrology and geochemistry of shield picrites. Earth Planetary Science Letters, 168, 27-44. Rhodes, J.M., 1995: The 1852 and 1868 Mauna Loa picrite eruptions: Clues to paental magma compositons and the magmatic plumbing system. In: Rhodes, J.M. & Lockwood: Mauna Loa Revealed: Structure, composition, history and hazards. American Geophysical Union,Washington, D.C., 241-262. Sobolev, A.V. & Nikogosian, I.K, 1994: Petrology of long-lived mantle plume magmatism: Hawaii, Pacific, and Reunion Island, Indian ocean. Petrology, 2, 111-144. Welsch, B., Faure, F., Famin, V., Baronnet, A. & Bachelery, P., 2013: Dendritic crystallization: A single process for all the textures of olivine in basalts? Journal of Petrology, 54, 539-574. Wilkinson, J.F.G., & Hensel, H. D., 1988: The petrology of some picrites from Mauna Loa and Kilauea volcanoes, Hawaii. Contribution to Mineralogy and Petrology, 98, 326–345.

Mikrofotografie

Oceanit - Micro 1 Oceanit - Micro 2 Oceanit - Micro 3 Oceanit - Micro 4

Idiomorfné fenokryštály olivínu – Ol a augitu - Aug v jemnozrnnej základnej hmote zloženej z olivínu, plagioklasu - Pl a augitu. Vo fenokryštáloch olivínu je uzavretý spinel – Spl, ktorý chemickým zložením zodpovedá magneziochromitu alebo chromitu. Vo fenokryštáloch olivínu sú uzavreté aj inklúzie silikátovej taveniny, ktoré sú pri jednom nikole hnedé a v skrížených nikoloch zhasnuté, lebo sú amorfné. Šírka mikrofotografií je 2,2 mm.

Normatívne zloženie

Oceanit je hyperstén – hy a olivín – ol normatívny tholeiitový bazalt. Nízky obsah Na2O a K2O sa premieta do nízkeho obsahu normatívneho albitu – ab a ortoklasu – or.

Krok výpočtu
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. %)
47.96
1.37

8.88
2.29
9.27
0.18
21.48
6.82
1.46
0.26
0.14


0.01

100.12



Molekulová
hmotnosť
60.08
79.88

101.96
159.69
71.85
70.94
40.31
56.08
61.98
94.20
141.95


44.01





Molárna
proporcia
0.7983
0.0172

0.0871
0.0143
0.1316
0.0025
0.5329
0.1216
0.0236
0.0028
0.0010


0.0002


1
ap











0.0033


0.0010





0.0010
328.68
0.32
4
il




0.0172



0.0172











0.0172
100.09
2.60
6
cc











0.0002





0.0002


0.0002
100.09
0.02
8
or



0.0166


0.0028






0.0028






0.0028
556.67
1.54
9
ab



0.1413


0.0236




0.0236








0.0236
278.21
16.91
13
mt







0.0143
0.0143











0.0143
231.54
3.32
14
zvyšky








0.1001

0.5329











15
di



0.1146




0.0091

0.0483
0.0573








0.0573
221.55
12.70
17
hy´



0.5756




0.0910

0.4846









0.5756
105.38
60.66
20
ol



0.1714




0.0271

0.1442









0.1714
150.66
25.83
20
hy



0.2327




0.0639

0.3403









0.2327
105.38
24.53
Y: 0.9697
D: 0.1714
Mg/(Mg+Fe2+): 0.842
Suma hmot. % normatívnych: 100.12

Poznámka: : Obsah CO2 sa premietol do normatívneho kalcitu – cc. Časť provizórneho hypersténu – hy´ bol zmenený na skutočný hyperstén – hy a normatívny olivín – ol.

Chemické zloženie

Oceanit je málo rozšírená vysokohorečnatá vulkanická hornina, ktorá z chemického hľadiska zodpovedá subalkalickému olivínovému tholeiitovému bazaltu. Typickým znakom pre oceanit je najmä vysoký obsah MgO (17,7-22,2 hmot.%) a nízky obsah Na2O a K2O (0,5 – 2,10 hmot. %). Oceanit sa vyznačuje aj vysokým obsahom niektorých kompatibilných prvkov ako Ni a Cr, dokazujúci primitívny charakter magmy. Materská magma pikritového bazaltu vzniká pri vysokom podieli (35 – 40 %) parciálneho tavenia spinelového lherzolitu relatívne bohatého na Fe (s horčíkovým číslom Mg # = Mg/(Mg+Fe2+ = 0,84). Pikritové bazalty preto nevznikajú priamo kryštalizáciou z taveniny bohatej na Mg (20 – 25 % MgO), ale sú výsledom akumulácie olivínových fenokryštálov do tholeiitovej taveniny chudobnejšej na Mg, ktorá zostala ako zvyšok (rezíduum) po kryštalizácii fenokryštálov olivínu z materskej taveniny s obsahom MgO 12-14 hmot. % (Wikinson & Hensel, 1988). Oceanit z historickej erupcie vulkánu Mauna Loa z roku 1868 má obsah Ni (864-1439 ppm) a obsah Cr (959-1451 ppm)(Rhodes, 1952; Wilkinson & Hensel, 1988; Norman & Garcia, 1999; Cohen et al., 1996; Sobolev & Nikogosian, 1994). Oceanity sú známe najmä z historickej erupcie štítového vulkánu Mauna Loa ( ostrov Havaj) z roku 1868 a z neskoršej erupcie štítového vulkánu Kilauea (ostrov Havaj), ktorá prebiehala v rokoch 1959-1960. Exkluzívny je ich výskyt na súčasných erupciách štítového vulkánu Piton de la Fournaise na ostrove Réunion. Posledná erupcia tu bola zaznamenaná v júni 2014 (http://www.volcano.si.edu/volcano.cfm?vn=233020).

Mauna Loa, Západný rift, erupcia z roku 1868, ostrov Havaj, Havajské ostrovy - vzorka ML 1868

SiO2
47.96
TiO2
1.37
Al2O3
8.88
Fe2O3
2.29
FeO
9.27
MnO
0.18
MgO
21.48
CaO
6.82
Na2O
1.46
K2O
0.26
P2O5
0.14
H2O-
0.02
CO2
0.01
F
0.02
Cl
0.01
Suma
100.17
Mg(Mg/Fe2+)
0.81

Wright, 1971; Norman & Garcia, 1999.

Mauna Loa, Západný rift, erupcia z roku 1868, ostrov Havaj, Havajské ostrovy - vzorka ML-84

SiO2
46.9
TiO2
1.3
Al2O3
8.29
FeO
11.31
MnO
0.16
MgO
22.21
CaO
6.58
Na2O
0.25
K2O
0.25
P2O5
0.15
Suma
97.40
Mg(Mg/Fe2+)
0.78

Rhodes, 1995; Cohen et al., 1996.

Kilauea, Kilauea Iki, erupcia z roku 1959, ostrov Havaj, Havajské ostrovy - vzorka 4

SiO2
44.58
TiO2
1.73
Al2O3
9.26
Fe2O3
1.27
FeO
10.76
MnO
0.18
MgO
23.46
CaO
7.18
Na2O
1.10
K2O
0.29
P2O5
0.19
H2O+
0.10
H2O-
0.04
Suma
100.14
Mg(Mg/Fe2+)
0.80

MacDonald &Katsura, 1961.

Piton de la Fournaise, erupcia z roku 1977, ostrov Reunion - vzorka 49

SiO2
43.4
TiO2
1.57
Al2O3
7.94
FeO
13.15
MnO
0.06
MgO
23.23
CaO
6.93
Na2O
1.61
K2O
0.50
P2O5
n.a.
Suma
98.39
Mg(Mg/Fe2+)
0.76

Clocchiatti et al., 1979.

Piton de la Fournaise, erupcia z januára 2006, ostrov Reunion - vzorka 0601-091

SiO2
43.7
TiO2
1.48
Al2O3
7.64
FeO
12.88
MnO
0.19
MgO
24.52
CaO
6.31
Na2O
1.49
K2O
0.34
P2O5
0.18
Suma
98.73
Mg(Mg/Fe2+)
0.77

Welsch et al, 2013.