6. MAQMATİK PROSESLƏRDƏ
MİKROELEMENTLƏRİN PAYLANMASINA
TƏSİR EDƏN FAKTORLAR
Əvvəlki fəsillərdə petroloji hipotezləri yoxlamaq üçün maq-
matik süxurların kimyəvi tərkibindən geniş bəhs edilmişdir.
Mikroelementlər (element-qatışıqlar) istifadə qaydasına görə pet-
rogen elementlərdən fərqləndiyinə görə onlara yuxarıda dəqiq
baxılmamışdır. Adətən, maqmatik
prosesləri öyrənərkən Rb, Ba,
Sr, Nb, Ta, Hf, NTE, U, Th, Ni, Cr, Co, V, Sc və bir çox belə
elementlər maraq doğurur. Çox vaxt bu elementlərə bəzi
petrogen elementlərlə, məsələn,
K, Ca, P birgə baxılır.
Müxtəlif minerallar bu və ya başqa miqdarda mikroelement-
ləri saxlayır və onlar əsas elementlərdən fərqlənərək daha çox
seçilir. Bu isə maqmatik proseslərdə onların davranışına həlledici
təsir göstərir. Öz növbəsində bu elementlər maqma ilə mü-
vazinətda olan və ya ola bilməyən mineral paragenezislərin
tərkibinə və təbiətinə təsir edir. Bu elementlərin istifadəsi onların
dəqiq təyin olunmasından sonra daha da artmışdır.
Elementləri
dəqiq təyin edən rentgen spektral, mikrozond, neytron
aktivləşmə, izotopların mass-spektroskopik üsulları qeyd etmək
vacibdir. Ona görə də hal-hazırda bir çox petroloji-geokimyəvi,
geodinamik modellər mikroelementlərə əsaslanmışdır.
6.1. Elementlərin paylanma əmsalı
Mikroelementlərin paylanma əmsalı ( K
D
) elementlərin
ərinti - kristal sistemində paylanmasını öyrəndikdə, maqmatik
mənbədə bərk fazaların nisbətini təyin etdikdə və ərintinin bərk
qalığa nisbətən payını müəyyən etdikdə böyük əhəmiyyətə
malikdir.
Paylanma əmsalı dedikdə, vulkanitlərdə mikroele-
mentin möhtəvilərdəki miqdarının əsas kütlədəki (ərintidəki)
miqdarına olan nisbəti başa düşülür. Yəni,
mineral maye ilə
müvazinətdə olduqda kimyəvi elementlər bu iki faza arasında
onların hər bir fazada kimyəvi aktivliyinə uyğun olaraq pay-
lanır. Hər iki fazada əgər elementin konsentrasiyası 1%-dən və
ya 10 000 p.p.m.-dən az olduqda (q/t) Henri qanunun tətbiqi
aşağıdakı asılılığı verir.
139
яринти
element
eral
element
D
C
C
K
min
=
Cpx
d
Opx
d
Ol
d
Komb
K
K
K
K
2
.
0
3
.
0
5
.
0
.
+
+
=
Burada
K
D
paylanma əmsalı,
C elementin konsentrasi-
yasıdır. Məsələn,
Sr-un plagioklaz fenokristalındakı miqdarı
500 p.p.m., əsas kütlədəki miqdarı 125 p.p.m. olarsa, onda
Sr-
un plagioklaz və əsas kütlə arasında paylanma əmsalı 4 ola-
caqdır.
Eyni vaxtda bir neçə bərk faza kristallaşdıqda kombinə ol-
unmuş paylanma əmsalı təyin edilir:
K
Komb
=
Σ
i
r
i
k
i
, burada
r
i
–
ərintidən ayrılan bərk fazaların payları,
k
i
–bərk fazaların hər
birinin paylanma əmsalıdır. Məsələn, əgər süxur 50%
olivindən, 30% ortopiroksendən və 20% klinopiroksendən
ibarətdirsə, onda
K
Komb
belə təyin olunacaqdır:
Aydındır ki, elementlərin paylanma əmsalı tərkibdən
asılıdır. Məsələn, qranatda və klinopiroksendə əksər
mikroelementlərin paylanma əmsalı müxtəlif olacaqdır. Bazalt
və riolit ərintilərilə müvazinətda
olan əksər minerallarda K
D
NTE on dəfə dəyişəcəkdir. Dyuk göstərmişdir ki, tünd rəngli
mineralların miqdarı artdıq-da
K
Ni
Cpx
və
K
Co
Cpx
uyğun olaraq
1,8-dən 10-a və 1-dən 1,7-yə kimi dəyişir. Bu qismən
mineralların, xüsusilə də sülb birləşmələr əmələ gətirənlərin
tərkibilə şəbəkənin parametrləri arasındakı asılılığı əks etdirir.
Burada mikroelementləri onun əvəz etdiyi petrogen
elementlərlə müqayisə etmək faydalıdır. Bunun üçün
mikroelementin paylanma əmsalını daşıyıcı elementin
paylanma əmsalına bölmək lazımdır. Belə yolla alınan
mürəkkəb paylanma əmsallarının, məsələn, plagioklazda
Sr/Ca,
olivində
Ni/Mg tərkibdən az asılı olduğunu göstərir. Qeyd
138
edilən qeyri-sabitlik adətən,
temperaturla tənzimlənir və
paylanma əmsalına temperatur təsir edir. Məsələn, Dreyk və
Vell (1975) tərəfindən stronsiumun plagioklazda paylanması
1400-1100
0
C intervalda temperaturun sadə loqarifmik
funksiyasıdır. Bununla yanaşı,
K, Rb, Sr və
Ba paylanma
əmsallarının klinopiroksendə təzyiqdən asılı olaraq dəyişməsi
isbat olunmuşdur. Lakin bu effekt çox az olduğu üçün bu
asılılığı barometr kimi istifadə etməmişlər. Xakli və Rayta görə
Havay toleit bazaltlarında temperatur 1160-dan 1050
0
C-yə
düşdükdə
K
D
Ni
2,22-dən 4,40-a kimi artır. Bu alimlər
eksperimental yolla sübut etmişlər ki,
Ni klinopiroksenə
nisbətən olivinin strukturuna daha asan daxil olur və temperatur
aşağı düşdükdə ərintidən olivin
və piroksenə keçən nikelin
miqdarı artır,
Ol
Ni
/ Px
Ni
nisbəti isə azalır.
Bizim tərəfimizdən Kiçik Qafqazın gec kaynozoy yaşlı vul-
kanitlərində dəmir qrupu elementlərinin paylanma əmsalı təyin
edilmişdir və belə nəticəyə gəlinmişdir ki, onların klinopirok-
sendə paylanmasında ərintinin tərkibi, temperaturu və əlbəttə,
klinopiroksenlərin kristallokimyəvi xüsusiyyəti əhəmiyyətli rol
oynamışdır. Bu vulkanitlərin olivin və klinopiroksenlərində
K
D
Ni
–ə görə subqələvi olivinli bazaltın kristallaşma temperaturu
1200
0
C, traxibazaltınkı isə 1150
0
C hesablanmışdır
(İmamverdiyev, 2000, 2003).
Dəyişənvalentli elementlərin paylanma əmsalına, həmçinin
oksidləşmə dərəcəsi də təsir göstərir. Bu onunla izah edilir ki,
müvazinət zamanı belə elementlərin paylanma əmsalı oksigenin
fuqitivliyindən asılıdır. Belə elementlərdən ən həssası
NTE-yə
daxil olan yevropiumdur. Oksigenin fuqitivliyinin aşağı
qiymətində bu element iki valent vəziyyətində ion radiusu
stronsiumdan sonra kalsiuma yaxın
olduğu üçün əsasən
plagioklazın tərkibinə daxil olur və tünd rəngli minerallardan,
xüsusilə də klinopiroksendən uzaqlaşır. Oksigenin fuqitivliyi
artdıqda isə o üçvalentli formaya keçir. Bu xüsusiyyəti əsas
götürərək, Dreyk və Vell (1975) yevropiumun valentliyinin
dəyişməsinə görə bazalt ərintilərində oksigenin fuqitivliyini
hesablamışlar.
Beləliklə, mikroelementlərin paylanma əmsalını tətbiq
etdikdə uyğun sabitləri hesablamaq üçün biz ya tam
eksperimental tədqiqatlar aparmalıyıq (və bizim süxurların P-T-
fo
2
şəratini bilməliyik) və ya biz öyrəndiyimiz tərkibə yaxın
süxurlardan məlumatları cədvəllərdən götürməliyik. Vulkanik
süxurların bir çoxlarında bir sıra mikroelementlərin paylanma
əmsalları hesablanmışdır. Aşağıda
onlardan bir neçəsi
göstərilir.
6.2. Bazalt, andezibazalt, andezit, riolitlərdə
mikroelementlərin paylanma əmsalları
Cədvəl 6.1-də bazalt və andezibazalt ərintisilə müvazinətdə
olan minerallarda bir sıra nadir elementlərin paylanma əmsalı
göstərilmişdir. Təsnifat diaqramlarına uyğun olaraq bu ərin-
tilərdə silisium oksidinin miqdarı 45-57% götürülmüşdür.
NTE
paylanma əmsalı isə ümumiləşdirilərək şəkil 6.1-də öz əksini
tapmışdır. Cədvəl və şəkildə göstərilmiş məlumatlar dünyanın
bir çox ölkələrinin aparıcı alimlərinin apardığı fenokristal/ərinti
eksperimental nəticələrindən alınmışdır. Şəkil 6.1-dən görünür
ki,
NTE atom radiusundan asılı olaraq ayrı-ayrı minerallarda
müxtəlif cür paylanmışdır və ağır
NTE paylanma əmsalı
qranatda vahiddən böyükdür. Ərintidən mineralların
fraksionlaşması qalıq
ərintinin mikroelementlərlə
zənginləşməsinə
səbəb olur. Məsələn, plagioklazın
fraksionlaşması
Eu-un, olivin və ya qranatın fraksionlaşması
ağır
NTE-nin azalmasına səbəb olur.
Eyni qanunauyğunluğu digər elementlər üçün başqa
minerallarda da müşahidə etmək olar. Məsələn,
Ba üçün
maksimal
K
D
biotitdə müəyyən edilirsə,
Sr-un maksimal
qiyməti plagioklazda,
Sc üçün
isə belə münasibət
klinopiroksendə müşahidə edilir. Dediklərimiz yuxarıdakı
140
141