جرانيت من النوع I

تُعتبر المعادن التي تبلورت من صهارة السيليكات معادن أولية. ويتم تصنيفها إلى معادن "رئيسية" و"ثانوية" و"إضافية" بناءً على نسبها المئوية في الصخر.

تتكون المعادن الأساسية في الجرانيت من النوع I من البلاجيوكلاز ، والفلسبار البوتاسي ، والكوارتز ، كما هو الحال في الجرانيت من النوعين S و A. يحتوي الجرانيت من النوع I على كمية أقل من الكوارتز مقارنةً بنظيره من الجرانيت من النوع S من حيث مؤشر اللون. يُظهر البلاجيوكلاز تدرجًا نطاقيًا وتوأمة الألبيت . قد يُظهر الفلسبار البوتاسي نسيج البيرثيت ، وتوأمة كارلسباد ، وفي الميكروكلين ، يُظهر توأمة التارتان. نادرًا ما يُظهر الكوارتز والفلسبار البوتاسي نسيجًا جرانوفيريًا .

البيوتيت هو أكثر المعادن الثانوية شيوعًا في جرانيت النوع I. ويكون لون البيوتيت في جرانيت النوع I أكثر خضرةً بشكل عام من لونه في جرانيت النوع S، سواءً في العينة اليدوية أو تحت الضوء المستقطب. ويحتوي جرانيت التركيب المافي ، أي ذو مؤشر اللون الأعلى، على كميات أكبر من الهورنبلند والبيوتيت. ^{[ 1 ]} والهورنبلند معدن نموذجي في جرانيت النوع I، ولا يوجد أبدًا في جرانيت النوع S. ويمكن أن تكون بلورات الهورنبلند متوأمة وذات نطاقات تركيبية.

يمكن أن يتواجد الزركون والأباتيت في كل من الجرانيت من النوع I والجرانيت من النوع S، بينما يُعتبر التيتانيت (السفين) والألانايت معادن ثانوية مميزة للجرانيت من النوع I. ^{[ 1 ]}  عادةً ما يكون الألانايت محاطًا بكسور شعاعية، ناتجة عن زيادة حجمه تحت درجة الصلابة بسبب التحول الميتاميكت الناتج عن التحلل الإشعاعي . على الرغم من شيوع شوائب الأباتيت، إلا أنها ليست وفيرة أو كبيرة الحجم كتلك الموجودة في الجرانيت من النوع S. يمكن أن يتواجد المسكوفيت الأولي في الجرانيت المجزأ من النوع I ذي المحتوى البيرألوميني المنخفض. ^{[ 1 ]} لذلك، فإن وجود المسكوفيت وحده لا يُعد مؤشرًا على وجود الجرانيت من النوع S.

تُصنف المعادن التي تتشكل في الصخور نتيجةً للتفاعلات الكيميائية التي تحدث بين المعادن الأولية والسوائل الحرارية المائية ضمن المعادن تحت الصلبة. تتشكل هذه المعادن عند درجات حرارة وضغوط أقل من درجة حرارة وضغط الصلابة، في غياب مصهور السيليكات. وقد تتشكل معادن أخرى ناتجة عن التغيرات السطحية نتيجةً لتفاعل المعادن الموجودة في الصخور مع المياه الجوفية والغلاف الجوي.

يمكن أن يؤدي تحوّل البيوتيت إلى إنتاج الفلوريت والكلوريت وأكاسيد الحديد مثل الماغنيتيت والإلمنيت . ويُلاحظ تحوّل السيريسيت داخل الفلسبارات. في الجرانيتات من النوع I الأكثر تطورًا، يوجد الكالسيت كمعدن متأخر أو تحت الصلابة. الفلوريت، مثل الكالسيت، نادر، وعند وجوده يرتبط بالجرانيتات من النوع I الأكثر تطورًا. يمكن أن يتشكل كناتج متأخر للتبلور. ويُلاحظ عادةً كجزء من تحوّل البيوتيت تحت الصلابة مع الكلوريت والأكاسيد المعتمة. يوجد المسكوفيت نتيجة تحوّل الفلسبارات والبيوتيت. ويمكن العثور على الإيبيدوت ، خاصةً على حواف الألانايت.

يمكن استخدام مؤشر اللون، أو النسبة المئوية للمعادن الأخرى غير الكوارتز والبلاجيوكلاز والفلسبار القلوي (مثل السيليكات المافية والأكاسيد والكبريتيدات والفوسفات وغيرها)، لاستنتاج نضج الجرانيت. يتميز جرانيت النوع الأول حديث التكوين بمؤشر لون أعلى، حيث يكون الأمفيبول والبيوتيت والسفين والألانايت والأكاسيد أكثر وفرة. في المقابل، يتميز جرانيت النوع الأول الأكثر تطورًا (أي المجزأ) بمؤشر لون أقل، وقد يحتوي على معادن مثل المسكوفيت التي تدل على طبيعته المجزأة.

تتميز صخور الجرانيت من النوع I بتنوع نسيجها. وكما هو الحال في أنواع الجرانيت الأخرى، يتفاوت حجم بلوراتها من دقيق التبلور إلى خشن التبلور ؛ وتشمل توزيعات أحجام البلورات نسيجًا بورفيريًا، ونسيجًا متسلسلًا، ونادرًا نسيجًا متساوي الحبيبات. وكما هو الحال في أنواع الجرانيت الأخرى، فإن البلورات الكبيرة في صخور الجرانيت من النوع I غالبًا ما تكون من الفلسبار، ولكنها قد تكون أيضًا من الهورنبلند . ويُعد وجود الأمفيبول سمة تشخيصية مميزة عند فحص عينة يدوية للتمييز بين صخور الجرانيت من النوع S وصخور الجرانيت من النوع I. ^{[ 1 ]}

تتميز صخور الجرانيت من النوع I بغناها بالسيليكا والكالسيوم والصوديوم، ولكنها تحتوي على كميات أقل من الألومنيوم والبوتاسيوم مقارنةً بصخور الجرانيت من النوع S. وتكون صخور الجرانيت من النوع I عادةً غنية بالألومنيوم أو قليلة الألومينا. ويتجلى ذلك معدنيًا بوجود الأمفيبول ومعادن ثانوية مثل الإسفين والألانايت في صخور الجرانيت الغنية بالألومنيوم من النوع I. تجدر الإشارة إلى أن صخور الجرانيت المجزأة من النوع I قليلة الألومينا قد تتبلور فيها معادن المسكوفيت الأولية، ونادرًا ما تتبلور فيها معادن العقيق الغنية بالسبيسارتين .

تميل مخططات العناصر الأرضية النادرة في صخور الجرانيت من النوع I إلى أن تكون أكثر استواءً من تلك الموجودة في صخور الجرانيت من النوع S، ويُعزى ذلك إلى انخفاض كمية الأباتيت في صخور الجرانيت من النوع I. كما تتميز صخور الجرانيت من النوع I بنسب روبيديوم / سترونتيوم (Rb/Sr) أقل من صخور الجرانيت من النوع S.

تعتبر نسب نظائر السترونتيوم الأولية ( ⁸⁷ Sr/ ⁸⁶ Sr) _i عامل تمييز جيد بين الجرانيت من النوع I والجرانيت من النوع S، حيث أن الجرانيت من النوع I لديه نسب نظائر السترونتيوم الأولية أقل من الجرانيت من النوع S.

يُعتقد أن الجرانيت من النوع I قد نشأ من انصهار الصخور النارية. في الواقع، يشير الحرف "I" في مصطلح I-type إلى الصخور النارية. وقد توصل تشابل ووايت إلى هذا التفسير في بحثهما المنشور عام 1974، استنادًا إلى ملاحظاتهما في حزام لاكلان المطوي جنوب شرق أستراليا .

يُمثل خط IS نقطة التقاء مُلاحظة بين صخور الجرانيت من النوع I والنوع S في منطقة صخرية نارية . عادةً ما يكون هذا التقاء واضح المعالم؛ ومن الأمثلة على ذلك حزام لاكلان المطوي في أستراليا. يُفسر خط IS بأنه موقع بنية قديمة في باطن الأرض فصلت بين منطقتي توليد نوعي الصهارة المختلفين.

يمكن تصنيف كتل الجرانيت إلى مجموعات ومجموعات فرعية حسب مناطقها الأصلية، والتي تُفسَّر بدورها بمقارنة تركيبها. ويستند هذا التفسير إلى رسم بياني لتركيزات العناصر المختلفة مقابل مستوى تطور الجرانيت، عادةً كنسبة مئوية للسيليكا أو نسبة المغنيسيوم إلى الحديد. وتظهر الصخور النارية ذات المنطقة الأصلية نفسها على خط مستقيم في فضاء السيليكا إلى العناصر.

غالبًا ما تتميز الجرانيتات التي تعود إلى نفس المنطقة المصدرية بتركيب معدني شديد التباين؛ فعلى سبيل المثال، قد يختلف مؤشر اللون اختلافًا كبيرًا داخل نفس الباثوليت. إضافةً إلى ذلك، تقاوم العديد من المعادن الانصهار، ولا تنصهر عند درجات الحرارة المعروفة بتكوين الصهارة التي تُشكل جرانيتات النوع I. أحد النماذج التي تُفسر هذا الشذوذ المعدني هو نموذج فصل البقايا. في هذا النموذج، لا تنصهر المعادن المقاومة للانصهار، مثل معادن مؤشر اللون، بل تُرفع بواسطة الصهارة في الحالة الصلبة. وبالتالي، تحتوي الصهارة الأبعد عن مناطقها المصدرية على عدد أقل من معادن مؤشر اللون، بينما تحتوي الصهارة الأقرب إلى مناطقها المصدرية على مؤشر لون أعلى. يُكمل هذا النموذج نموذجي الانصهار الجزئي والتبلور التجزيئي .

تشمل النماذج الأخرى اختلاط الصهارة ، واندماج القشرة الأرضية ، واختلاط مناطق المصدر . وقد أظهرت دراسات حديثة أن مناطق مصدر الصهارة من النوع I والنوع S لا يمكن أن تكون متجانسة من الصخور النارية أو الرسوبية على التوالي. بل تُظهر العديد من الصهارة علامات على أنها ناتجة عن مزيج من مواد المصدر. ويمكن تمييز هذه الصهارة بامتلاكها سلسلة من خصائص نظائر النيوديميوم والهافنيوم التي يمكن اعتبارها مزيجًا من خصائص نظائر النوعين I وS. ويُعد اختلاط الصهارة جانبًا آخر من جوانب تكوين الجرانيت يجب أخذه في الاعتبار عند دراسة الجرانيت. يحدث اختلاط الصهارة عندما تتداخل صهارة ذات تركيب مختلف مع كتلة صهارة أكبر. في بعض الحالات، تكون المصهورات غير قابلة للامتزاج وتبقى منفصلة لتشكل تجمعات تشبه الوسائد من الصهارة المافية الأكثر كثافة في قاع حجرات الصهارة الفلسية الأقل كثافة. وستُظهر بازلتات الوسائد المافية مصفوفة فلسية، مما يشير إلى اختلاط الصهارة. أو بدلاً من ذلك، تختلط الصهارة معًا وتشكل صهارة ذات تركيبة متوسطة بين الصهارة المتداخلة والصهارة المتداخلة.