GSI/19/2014

The origin of intraplate alkaline mafic magmatism in continental shelves: lavas and xenoliths from the Upper

Cretaceous volcanos of Mt Carmel

Jonathan Kaminchik, Amit Segev and Yaron Katzir

Ministry of National infrastructuresEnergy and Water Resources

Geological Survey of Israel

The Faculty of Natural SciencesDepartment of Geological and

Environmental Sciences

Jerusalem, November 2014

The origin of intraplate alkaline mafic

magmatism in continental shelves: lavas and

xenoliths from the Upper Cretaceous volcanos

of Mt Carmel

Jonathan Kaminchik, Amit Segev and Yaron Katzir

Report based on a M.Sc. thesis submitted by Jonahtan Kaminchik to the Department

of Geological and Environmental Sciences, Faculty of Natural Sciences, Ben-Gurion

University of the Negev

GSI/19/2014 Jerusalem, November 2014

The Faculty of Natural Sciences

Department of Geological and

Environmental Sciences

Ministry of National infrastructures

Energy and Water Resources

Geological Survey of Israel

Abstract

Mafic alkaline rocks commonly occur in intra-plate settings, either in

continental rifts or in areas with no extension, where they are interpreted as a

manifestation of mantle upwelling above a hot spot. The origin of continental mafic

alkaline magmatism may be very deep as indicated by the occurrence of xenoliths of

garnet peridotite. Several intra-plate magmatic events occurred in the Levant during

Mesozoic times and were linked to the development of passive margins in northern

Gondwana and to mantle plume rising beneath the African plate. Magma erupted

during the late Triassic-early Jurassic (~200 Ma), and early Cretaceous (~140-120

Ma) (Garfunkel, 1989; 1991; Laws & Wilson, 1997). The Cretaceous magmatic

province of the Levant, exposed over a large area from Syria and the Palmyrides in

the north, through Mt. Hermon, Lebanon, and eastern Samaria to Makhtesh Ramon in

the Negev, ended during the late Cretaceous with the eruption of intra-plate alkaline

mafic lavas in Mt. Carmel and Umm El Fahm. The alkaline mafic magmatism in Mt.

Carmel includes five magmatic horizons (V1-V5), mostly pyroclastic, intercalated

with carbonate sedimentary rocks, thus indicating underwater phreato-volcanic

eruptions on the continental shelf (Sass, 1980). These events are represented in the

Umm El Fahm area by correlative basalt flows. The lower four volcanic horizons

were dated by Segev et al. (2002) using 40

Ar/39

Ar and biostratigraphic correlations to

the Cenomanian at 99.0±1.0 to 95.4±0.5 Ma. The uppermost horizon (V5) occurs

within the En Zetim Formation which is of Campanian age (82.0±1.3 Ma). The first

and last magmatic horizons in Mt. Carmel (V1 & V5) consist of altered gray tuff that

bears xenoliths of garnet clinopyroxenites as well as other xenoliths and xenocrysts.

This research aims to characterize the source of volcanism in Mt. Carmel and

Umm El Fahm by petrographic and geochemical methods, as an example of intra-

continental alkaline mafic magmatism on continental shelves. The Cretaceous

magmatism of Mt. Carmel is characterized by altered pyroclastic rocks and is thus

unsuitable for a comprehensive petrographic and chemical study. Nonetheless the

assemblage of xenoliths and xenocrysts brought to the surface by the Maharal (V1)

and Bat Shelomo (V5) tuffs and can be used to characterize the source of volcanism.

The origin and setting of formation of the garnet pyroxenites, which are rare among

the Arabian plate mantle xenoliths, is also an important petrological question. Their

mode and timing of formation are studied here by geochemical and multiple isotope

tools.

Pyroxenite xenoliths studied in this work include two suites, similar to the suites

defined by Mittlefehldt (1986): a) clinopyroxenites xenoliths with magmatic texture;

b) clinopyroxenites xenoliths with metamorphic texture. Magmatic xenoliths are

represented by garnet clinopyroxenite with a wide range of modal distributions of the

major minerals: Pyrope, augite, spinel and ilmenite. In samples with high garnet

content and in garnet xenocrysts the garnet crystals are cracked and rimmed by

kelyphite of micron-size orthopyroxene, anorthite and spinel. Wide beam EDS

analysis shows that the chemical composition of all the mineralogical phases

constituting the kelyphitic texture together is identical to the parent garnet on the

expense of which the kelyphite grew. Metamorphic xenoliths are also composed of

pyrope, augite and spinel, but the garnet content is much lower and garnet occurs as

exsolutions in augite or as interstitial crystals and is not substituted by the kelyphitic

texture.

Xenoliths of garnet pyroxenite from Mt. Carmel in particular and from the

Arabian plate in general contain spinel in equilibrium with garnet. The coexistence of

spinel and garnet in clinopyroxenites indicates crystallization within a narrow range

of temperature and pressure: T=1100-1200°C and P=13-15 Kb (~40 km) (Irving,

1974). Garnet clinopyroxenites from Mt. Carmel have oxygen isotope ratio within the

mantle range, [δ18

OGrt=5.31±0.22‰ (2σ), n=12], [δ18

OCpx=5.18±0.34‰ (2δ), n=8].

These values indicate that the xenoliths have a pure mantle origin with neither crustal

contribution to the source nor contamination during ascent. Therefore the garnet

clinopyroxenites from Kerem Maharal and Nahal Rakefet (V1) and from Bat Shelomo

(V5) did not form as residues after melting of a subducted oceanic plate, as suggested

for eclogite xenoliths worldwide (Gonzaga et al., 2010).

Basalt samples that were collected from Mt. Carmel and Umm El Fahem are

porphyritic olivine basalts. Modeling of REE contents of the garnet pyroxenites

indicates that the xenoliths formed as cumulates from basaltic melts that resemble

OIB. The Upper Cretaceous basalts from Mt. Carmel and Umm El Fahm are

characterized by OIB-like REE patterns. It is likely that the Mt. Carmel xenoliths and

xenocrysts crystallized from basaltic melts similar to the Carmel basalts, but older

than them.

Nd and Hf isotope ratios of the garnet pyroxenites plot on the evolution line of

the regional sub-continental-lithospheric-mantle considered to form by a late

Neoproterozoic asthenospheric plume head (Stein and Hofmann, 1992; Stein and

Goldstein, 1996). Nonetheless Sm/Nd and Lu/Hf whole rock isochron ages of three

samples are much younger: 306±8 and 197±13 Ma, respectively. These ages may

represent heating and/or metamorphism that reset the radiogenic clocks.

The Carmel garnet pyroxenites crystallized as cumulates from OIB-type melts

in the uppermost mantle (40-45 km) during an upwelling of mantle plume, either at

the end of the Pan-African orogenesis or by early Mesozoic continental rifting. Some

pyroxenites recrystallized during a later thermal event. Prior to having been

scavenged by ascending magma during the Upper Cretaceous the pyroxenites

decompressed to lower crustal conditions as indicated by garnet breakdown to form

granulite-facies kelyphite.

Mantle xenoliths are common in volcanic fields of variable age across the

Arabian plate. Garnet clinopyroxenites from Mt. Carmel belong to the sub-group of

Al-Augite xenoliths, but are extremely rare and occur only in three localities in the

Arabian plate: 1) Mt. Carmel; 2) Al Ashaer in Syria; 3) Kishb and Hutaymah in Saudi

Arabia at the margins of the Red Sea. The three sites in the Arabian plate where Al-

Augite xenoliths are reported have a history of at least two tectono-magmatic events,

the first having involved extension, crustal thinning and upwelling of the lithospheric

mantle. Al-Augite garnet pyroxenites turn out to be markers of recurring mantle

upwelling and melting in the Arabian plate.

שוליבמאפי , אלקליני ,לוחי-תוך מגמטיזם של המקור

ן העליון הקרטיקומיבשת: לבות וקסנוליתים מהרי הגעש

אום אל פחםבו בכרמל

וירון קציר שגב עמית, 'יקקמינצ יונתן

מחלקה למדעי לשהוגש על ידי יונתן קמינצ'יק .M.Sc חיבור לשם קבלת תואר מתבסס על"ח זה דו

גוריון בנגב-פקולטה למדעי הטבע, אוניברסיטת בןההגיאולוגיה והסביבה,

1024נובמבר , התשע" כסלוירושלים, GSI/19/2014דוח מס'

הפקולטה למדעי הטבע המחלקה למדעי הגיאולוגיה והסביבה

משרד התשתיות הלאומיות האנרגיה והמים

הגיאולוגי לישראל המכון

i

עניינים תוכן

2 ................................................................................................................................................... תקציר.2

3 .................................................................................................................................................. הקדמה.1

3 ........................................................................................................................................ מבוא .1.2

4 ............................................................................................................................. גיאולוגי רקע .1.1

5 ........................................................................................................................... המגמות מקור .1.3

8 .......................................................................................................................... המחקר מטרות .1.4

9 ..................................................................................................................................... עבודה שיטות. 3

9 ..................................................................................................................................... שדה עבודת. 3.2

20 ............................................................................................................................. מאותדוג הכנת. 3.1

20 ................................................................................................... היד דוגמאות של ראשוני מיון 3.1.2

20 .................................................................................................................................. שקפים. 3.1.1

23 .................................................................................................................... נרליםמי הפרדות. 3.1.3

23 .................................................................................. ואיזוטופית כימית לאנליזה אבקות הכנת. 3.1.4

23 ............................................................................................................................... מעבדה עבודת. 3.3

23 ................................................................................................. מקוטב אור במיקרוסקופ פטרוגרפיה

Scanning Electron Microscope (SEM) ..................................................................... 23-ב פטרוגרפיה

Electron Probe Micro Analyzer .................................... 23 (EPMA) ידי על מינרלים של כימית אנליזה

24 ...................................................... נדירות ועפרות קורט יסודות, עיקריים יסודות של שלם סלע אנליזת

24 .............................................................................................................. חמצן של איזוטופית אנליזה

25 ............................................................ שלם סלע בדוגמאות וניאודימיום הפניום של איזוטופית אנליזה

21 .............................................................................................................................................. תוצאות. 4

21 .................................................................................................................................. שדה עבודת. 4.2

21 .......................................................................................................................... (4-5 ראיו) כרמל הר

27 ................................................................................................................(1 איור) פחם אל אום אזור

27 ........................................................................................................... היד דוגמאות של במעבדה הבדיק

27 .................................................................................................................. ל"מהר מטוף קסנוליתים

28 .............................................................................................................. שלמה בת מטוף קסנוליתים

28 ................................................................................................. פחם אל אום ומאזור מהכרמל בזלות

28 ................................................................................................................................... פטרוגרפיה. 4.3

29 .................................................................................................................... מקוטב אור מיקרוסקופ

29 ...................................................................................................................................... קסנוליתים

17 ............................................................................................................................................. בזלות

18 .................................................................................................. (SEM) סורק אלקטרוני מיקרוסקופ

34 .................................................................................................................. הרכב כימי של מינרלים .4.4

43 ................................................................................. הסלע בכלל עיקריים יסודות של הכימי ההרכב. 4.5

ii

44 ...................................................................................... הסלע בכלל קורט יסודות של הכימי ההרכב. 4.1

47 ........................................................................................................................ איזוטופיים יחסים. 4.7

47 ........................................................................................................................ רדיוגניים איזוטופים

49 ............................................................................................................................ יציבים םאיזוטופי

52 ................................................................................................................................................... דיון. 5

52 ................................................................................................ הערבי בלוח מעטפתיים קסנוליתים. 5.2

53................................................................................................................איזוטופים של חמצן.. 5.2.2

54 ............................................................................................................ הנדירות העפרות תבנית 5.2.1

51 .............................................................................................................. עיקריים יסודות הרכב 5.2.3

59 ............................................................ הכרמל מהר קלינופירוקסניטים גרנט של תרמוברומטריה 5.2.4

12 ...................... פירוקסניטים-הגרנט נגזרו ממנו המעטפתי במאגר האיזוטופיות המערכות התפתחות 5.2.5

15 .............................................................................. פחם אל אום ואזור כרמל הר בזלות של פטרוגנזה. 5.1

18 ................................................................................................................................................. סיכום. 1

70 ......................................................................................................................................... ספרות רשימת

iii

רשימת איורים

יחסית למעטפת בבזלות אוקיאניות ובקרום היבשתי המציג העשרה בתכולת יסודות קורט גרף .2איור .((Hofmann,1997פרימיטיבית

(.Segev, 2000) בישראל וסביבותיה פאנרוזואיות מגמטיות פרובינציות השתרעות .1איור .Wilson et al י"ע שהוצגו כפי בלבנט פנירוזואים בוולקנים Sr כנגד Nd של איזוטופים יחסים. 3איור

(2000). . 1:50,000 (Segev & Sass, 2009)עתלית גליון, גיאולוגית מפה גבי על הדוגמאותמיקום . 4איור

ובת שלמה. בזלות מבקעת שפיה ועופר. קסנוליתים וקסנוקריסטים מכרם מהר"ל . 1:50,000 (Segev & Sass, 2009)עתלית גליון, גיאולוגית מפה גבי על הדוגמאותמיקום . 5איור

פה נאס (V1R)קסנוליתים נאספו בנחל רקפת ובזלות מאזור המוחרקה. דוגמת בזלת אחת מהפאזה הוולקנית הראשונה בנחל רקפת.

,.Sass et al) 1:50,000אום אל פחם , גליוןדוגמאות בזלת על גבי מפה גיאולוגית מיקום . 1 איור

2014.) , מרכז הגביש של מגהקריסט של גרנט. הופעה של סדקים המלאים בטקסטורה G3. דוגמא 7איור

אטומות, הגדולה ספינל והקטנה אילמניט. סביב שתי קליפיטית. נראות שתי אינקלוזיות האינקלוזיות אין סימנים לחוסר שיווי משקל חוץ מהטקסטורה הקליפיטית המורכבת

ממינרלים משניים המחליפים את הגרנט., מגהקריסט של גרנט. חלל מלא נתך בקסנוקריסט של גרנט עם פנוקריסטים של G3. דוגמא 8איור

ואמפיבול, בצר וגרנט.קלינופירוקסן, קלינ, שולי הגביש של מגהקריסט של גרנט. ניתן לראות כי הסידוק והטקסטורה V1CMGA. דוגמא 9 איור

מהגרנט. 99%הקליפיטית בשולי הגביש צפופים יותר במרכז הגביש, לעתים עד כדי פירוק של ללא אך, נרחב סידוק זו בדוגמא. גרנט של מגהקריסט של הגביש מרכז, V1CMG1 דוגמא. 20איור

.קליפיטית טקסטורה של הופעהלמרות פירופי. גרנט 50% -הדוגמא מכילה מעל למגמטי. גרנט קלינופירוקסניט, G1. דוגמא 22איור

ההופעה הסדוקה נראה כי כל הגרנט בדוגמא מורכב מגביש אחד בגודל מספר סנטימטרים. בינם רגולרייםאאוהדראלים עם מגעים קלינופירוקסן מופיע כצבר גבישים סאבהדראלים עד

.ים בינם לבין הגרנטילבין עצמם ומגעים אירגולרקלינופירוקסן 80% -, גרנט קלינופירוקסניט מגמטי. הדוגמא מכילה כV1Rxeno. דוגמא 21איור

סאבהדראלי עד אאוהדראלי בגודל גביש של חצי מילימטר עד מילימטר. גבישי גרנט מרכיבים ומופיעים כגבישים סאבהדראלים עם איפיון גודל סיריאלי ממספר עשרות מהדוגמא 5% -כ

מיקרונים עד למילימטר בקוטרם. גבישי הגרנט מוחלפים לטבעות קליפיטיות במידה רבה עד כדי פירוק הגרנט לגבישים קטנים יותר. הגרנט מופיע בין גבישי הקלינופירוקסן ולרוב המגעים

בין שתי הפאזות רגולרים.קלינופירוקסן גרנולרי 90%, גרנט קלינופירוקסניט מטמורפי. הדוגמא מורכבת מכ G2. דוגמא 23 איור

אנהדראלי עם מגעים אירגולרים. מפגשים בין שלושה גבישים יוצרים צמתים משולשים של . גבישי הגרנט המעטים בדוגמא מופיעים כאינקלוזיות בקלינופירוקסן וגודלם לא עולה על 120°

מיקרומטר. גבישי הגרנט אינם מלווים בקליפיט אך ישנה הופעה של פאזה מאוחרת, כנראה 100 זיאוליטית, המופיעה לעתים סביבם וכן במגעים בין גבישי הקלינופירוקסן.

, גרנט קלינופירוקסניט מטמורפי. בתמונה זו ניתן לראות אינקלוזיה של גביש גרנט G2. דוגמא 24איור פירוקסן המלווה בפאזה משנית, אולי קליפיטית, במגע בינו לבין הגביש אנהדראלי בתוך קלינו

המארח., גרנט קלינופירוקסניט. בתמונה ניתן לזהות קלינואמפיבול משני אחרי G5. דוגמא 15איור

קלינופירוקסן., גרנט קלינופירוקסניט מטמורפי. שלושה גבישי קלינופירוקסן במגע של צומת GP-1. דוגמא 21איור

משולש, אינקלוזיות של גרנט ובצר בתוך הקלינופירוקסן מופיעות ללא פאזות משניות. בתמונה ניתן לזהות קלציט, פאזה משנית שלא קיימת בקסנוליתים מטוף כרם מהר"ל.

, גרנט קלינופירוקסניט מטמורפי. בתמונה זו ניתן לזהות קלינופירוקסן בעל צבע GP-2. דוגמא 27איור היר וגרנט וורוד בטקסטורה גרנולרית עם מגעים אירגולרים בין הגבישים. עצמי ירוק זית ב

ספינל מופיע גם כחלק מהמאסף הגרנולרי וגם כאקסולוציות של למלות בקלינופירוקסן. הגבישים נראים טריים, ללא פאזות משניות, חוץ מהספינל וללא כל הופעה של טקסטורה

קליפיטית באסוציאציה עם הגרנט.

iv

, גרנט קלינופירוקסניט. בתמונה ניתן לזהות למלות אקסולוציה של ספינל לאורך GP-2דוגמא .28איור .27מישורי פצילות של קלינופירוקסן. תמונה זו היא הגדלה של מרכז השדה בתמונה מספר

, בזלת פורפיר. ניתן לזהות פנוקריסט של אורתופירוקסן אאוהדראלי מוקף V1R1. דוגמא 29איור ק גביש המורכב מפלגיוקלס, פירוקסן ובצר.במטריקס ד

, בזלת פורפיר. פנוקריסט של קלינופירוקסן. ניתן לזהות איזור בגביש, מרכז V1R1. דוגמא 10איור הגביש בעל צבע עצמי ירוק ושוליו חסרי צבע. ניתן לזהות שהמרכז הירוק מתאים לגביש

אאוהדראלי. ריסט של קלינופירוקסן מוקף בשולי( קסנוקPPL-ו XPL) , בזלת פורפיר. בתמונהV1R1. דוגמא 12איור

תגובה עם המאטריקס. .חום ספינל של פנוקריסט. פורפיר בזלת, V1R1 דוגמא. 11איור מוחלף) אאוהדרלי פנוקריסט המכיל פורפיר בזלת של קסנולית. פורפיר בזלת, V1R1 דוגמא. 13איור

.הבזלת דוגמת בתוך מוכל, קלינופירוקסן של( ברובו ובטקסטורה( 2)נק' הגרנט גביש בקצה להבחין ניתן בתמונה, מגהקריסט של גרנט. G3 דוגמא. 14איור

.ומדידה לזיהוי ניתנות הקליפיט את שמרכיבות הפאזות. אותו המחליפה קליפיטית לכימיה של גרנט. םבאנליזה מתאי המתקבל הגרף. 2בנקודה EDS, תוצאות אנליזת G3. דוגמא 15איור הגרף המתקבל. 1באלומה רחבה של קליפיט בנקודה EDS, תוצאות אנליזת G3. דוגמא 11איור

.גרנט של כימי להרכב מתאיםמהאנליזה הגרף המתקבל. 7באלומה רחבה של קליפיט בנקודה EDS, תוצאות אנליזת G3. דוגמא 17איור

.גרנט של כימי להרכב מתאיםמהאנליזה של סדק בגרנט המלווה בטקסטורה קליפיטית. BSE, גרנט פירוקסניט. תמונת G1. דוגמא 18איור

23שהתבצעו ואת מספרן. אנליזה EDS-הנקודות הממוספרות מציינות את מיקום אנליזות ה הינה אנליזה של קרן רחבה שמדדה את הרכב הטקסטורה הקליפיטית על מרכיביה.

, התוצאה שמתקבלת אכן, בגביש גרנט. 2ה מספר בנקוד EDS, תוצאות אנליזת G1. דוגמא 19איור מתאימה לגרנט.

, אנליזה באלומה רחבה המודדת את הרכב 23בנקודה מספר EDS, תוצאות אנליזת G1. דוגמא 30איור הקליפיט. ניתן לראות שמיקום השיאים והיחס בינהם זהה לזה שבתוצאות הגרנט.

. אנליזה זו נמדדה בפאזה האמצעית בבהירותה 3 בנקודה EDS, תוצאות אנליזת G3. דוגמא 32איור משלושת הפאזות המרכיבות את הקליפיט. הדוגמא המתקבלת מתאימה לכימיה של

אורתופירוקסן עשיר באלומיניום.. אנליזה זו נמדדה בפאזה הכהה ביותר בקליפיט. 4בנקודה EDS, תוצאות אנליזת G3. דוגמא 31איור

של אנורתיט. הלכימיהדוגמא המתקבלת מתאימה . אנליזה זו נמדדה בפאזה הכהה בקליפיט. הדוגמא 5בנקודה EDS, תוצאות אנליזת G3. דוגמא 33איור

המתקבלת מתאימה לכימיה של אנורתיט.. אנליזה זו נמדדה בפאזה הבהירה ביותר בקליפיט. 1בנקודה EDS, תוצאות אנליזת G3. דוגמא 34איור

הדוגמא המתקבלת מתאימה לכימיה מעורבת של אורתופירוקסן וספינל, עירבוב שכזה מעיד כנראה על מדידה במקום המכיל את שתי הפאזות.

גדל בקליפיט הגביש גודל כי לראות ניתן. אילמיניט עם במגע קליפיט"י ע מוקף גרנט. G3דוגמא .35איור .גדל חשבונו שעל מהגביש המרחק עם

שנראה הספינל. הקליפיט את שמרכיבות הפאזות את לזהות ניתן בתמונה. V1Rxenoדוגמא .31איור .באורתופירוקסן כאקסולוציות מופיע ביותר הבהירה כפאזה בתמונה

ללא סגור סדק באיזור המתחילה קליפיטית טקסטורה לזהות ניתן בתמונה. V1Rxeno. דוגמא 37איור .גרנט מלבד נוספות פאזות של מעורבות

ניתן בתמונה. בסדק משניות פאזות עם במגע קליפיטית טקסטורה"י ע מוקף גרנט. G1. דוגמא 38איור .לקליפיט הגרנט בין והאירגולרי החד המגע את לראות

. גביש קלינופירוקסן מוחלף בחלקו ע"י ספינל.GP-2. דוגמא 39איור . בתמונה ניתן לזהות גרנט, קלינופירוקסן וספינל בשלוש הופעותיו.GP-2. דוגמא 40איור .17, הגדלה של קלינופירוקסן עם למלות ספינל מתמונה GP-2. דוגמא 42איור . למלת אקסולוציה של ספינל מקלינופירוקסן.GP-2. דוגמא 41איור . הרכב כימי של פירוקסן מקסנוליתים וקסנוקריסטים בכרמל. פירוקסן דיאופסידי מופיע 43איור

הינו הקלינופירוקסניט היחיד המכיל אוגיט. G1בדוגמאות מגמטיות ומטמורפיות בקסנוליתים. עשירה יותר במרכיב המגנזי ומכילה אורתופירוקסן כחלק מהמאסף העיקרי. GP-2דוגמה

רה מגמטית מסומנות בריבוע ומטמורפית במשולש.דוגמאות בעלות טקסטו

v

מהכרמל בדיאגרמה של והקסנוקריסטים הקסנוליתים בדוגמאות העיקריים המינרלים הרכב. 44איור CaO כנגד Al2O3 .מדוגמאות מגמטיות ומטמורפיות מלועות הדיאופסיד שהרכב לראות ניתן

אוגיט בתכולת המכילות מדוגמאות ושונהצר מאוד של ערכים בטווח מתקבץשונים בכרמל מכילות ,דוגמאות הקסנוקריסטים כולל, הגרנט דוגמאות כל ,האלומינה. בניגוד לפירוקסן

.Al2O3 -ו CaOריכוזים דומים של . והקסנוקריסטים מהכרמל הקסנוליתים בדוגמאות העיקריים המינרלים של מנורמל הרכב. 45איור

למעט דוגמא אחת. יתכן שמדידה זו האוגיט מגבישי בטיטניום יותר ענייםגבישי הדיאופסיד מכיל (GP-2)וובסטריט ב הקלינופירוקסןהושפעה מאינקלוזיה של אילמיניט בדיאופסיד.

.טיטניום של מאוד נמוכים ריכוזיםבדיאגרמה של ,המינרלים העיקריים בדוגמאות הקסנוליתים והקסנוקריסטים מהכרמל הרכבי. 41איור

FeO כנגדAl2O3. בסידןכנראה על החסרון ומפצה באוגיט גבוהה יותרמעט הברזל, תכולת לדיאופסיד. ביחס

בדיאגרמה של ,מהכרמל והקסנוקריסטים בקסנוליתיםהרכב מנורמל של המינרלים העיקריים .47איור MgO כנגדAl2O3. ברזל שבאוגיטריכוזי המגנזיום באוגיט ובדיאופסיד דומים ועל כן נראה

.סידן מחליף. אורתופירוקסן פירוקסן של הרכבים טרפזגבישי האורתופירוקסן בקסנוליתים על גבי הרכבי. 48איור

לטקסטורה השייך לאורתופירוקסן בהשוואה במגנזים יותר עשירהוובסטריט מדוגמתגרנולרי .הקליפיטית

של צר טווח, GP-2 דוגמה למעט הדוגמאות שלכל לראות ניתן. בקסנוליתים הגרנט הרכב. 49איור המטמורפית עניה באחוזים בודדים במרכיב הפירופי לעומת שאר G5 דוגמה. הרכבים

הדוגמאות. במשולש התצוגה היא וקסנוקריסטים. קסנוליתים בדוגמאות עיקריות תחמוצות הרכבי. 50איור

. ניתן לזהות שתי קבוצות עיקריות של תחמוצות, ספינל Al2O3-ו MgO ,FeOהרכבים של ואילמניט. בחלק מהדוגמאות נמדדו גבישים משתי הקבוצות. מדידות המסומנות ב"איקס" כחול

.בהרכב גבוהה אחידות בעלות אלו דוגמאות, הקליפיטיתמייצגות ספינל השייך לטקסטורה , טווח צר של V1R ה, למעט דוגמהדוגמאות שלכל לראות ניתן. בבזלות פירוקסן גבישי הרכב. 52איור

גבישים מכילות בעוקדה. בזלות מהפאזה הוולקנית הראשונה הדיאופסיד בשדההרכבים .אורתופירוקסן של פנוקריסטים מכילהרקפת מנחל V1R. דוגמה בסידןעניים יחסית ,בודדים

מגמת את לראות ניתן. פלגיוקלס של הרכבים משולש גבי על בבזלות הפלגיוקלס גבישי הרכב. 51איור , במרכז הפלגיוקלס גבישי של ההתחלתי ההרכב. לשולים מהמרכז הגבישים בהרכב השינוי

.שנמדדו הבזלות בכל הרכבים של צר טווח בעל הואהגביש, Ti ,Fe. הרכב התחמוצות בבזלות על גבי משולש הרכבים של 53איור

2++Mg ,Fe

. במשולש ההרכבים +3ניתן לזהות את שלושת קבוצות התחמוצות שנמדדו בבזלות. שפכים מהפאזות הוולקניות

העתיקות יותר מאופיינות בהרכב אילמיניט לעומת הפאזה הוולקנית האחרונה המאופיינת .דוגמה באף ספינל נמדד לא מלבדו, V1Rבדוגמה רק מופיע כרומיט. באולבוספינל

. הבזלות TAS מוצג בדיאגרמתשל דוגמאות הקסנוליתים, קסנוקריסטים ובזלות ימיכ הרכב. 54איור נתרן ואשלגןת. מקורם של ניאלקאלי לבזלת ניתאלקאלי-מבזלת סאבטווח הרכבים פורשות

מאוחרות. דוגמאות נוספות מהלוח משניות בפאזות כנראה בקסנוליתים וקסנוקריסטים הוא אלקלים -/סאבהאלקלים ועקום Le BAS et al. (1986) פי שדות ההרכבים עלבהערבי מוצגות

.Miyashiro (1978)פי על הוא( של כלל הסלע בדוגמאות קסנוליתים וקסנוקריסטים מנורמלים REEעפרות נדירות ) ריכוזי. 55איור

מתאים למינרלוגיה העיקרית של Pattern-לערכים כונדריטים. ניתן לראות שברוב הדוגמאות המקורה ששיתכן LREE-ב העשרה מראהעורקים של נתך בזלתי, בה שנצפו ,G3 ההדוגמה. דוגמ

בפלגיוקלס שבנתך הבזלתי.

-מנורמלים לערכים כונדריטים. ניתן לראות שה ,של כלל הסלע בדוגמאות הבזלת REE. ריכוזי 51איור Pattern בדוגמאות מתאים לבזלות מסוג OIB ,יותר נמוכה העשרה עם אך.

. דיאגרמת עכביש ליסודות קורט שנמדדו בקסנוליתים, קסנוקריסטים ובזלות. הריכוזים 57איור ומוצגים כנגד Rollinson & Rollinson (1993)מנורמלים לערכי מעטפת פרימיטיבית על פי

. Sun (1980)על פי MORB-ו OIBערכי בזלות G2 דוגמה שלמעט לראות ניתן. המחקר מאזור ובזלות קסנוליתים בדוגמאות εNd(t) כנגד εHf(t). 58 איור

;Juvenile Crust Array (Vervoort & Patchett, 1996 -ל מחוץ ממוקמות הדוגמאות כל

Vervoort & Blichert-Toft, 1999.)

vi

δ18. ערכי 59איור O של גרנט וקלינופירוקסן שנמדדו בדוגמאות קסנוליתים וקסנוקריסטים מהלועות

הוולקנים בכרם מהר"ל ובת שלמה., זו ועבודה קודמות בעבודות שדווחו כפי הערבי מהלוח ובזלות קסנוליתים שלכימיים הרכבים. 10איור

. Al2O3 -ו MgO, CaO של משולשת בדיאגרמה מוצגים

. Gonzaga et al. (2010) פירוקסניטים ואקלוגיטים על פי בגרנטשל חמצן םאיזוטופי ים. יחס12איור הצר שנמדד הערכים טווח, לעומת רבה הטרוגניות מראה האקלוגיט דוגמאות של הערכים טווח

. פירוקסניטים בגרנט בו מודל פי על, ייםבסלע המקור מנורמלים לערכים כונדריט REEשל מחושבים. ריכוזים 11איור

. במעטפת מאפי חומר של התכה לאחר שארית הם והקסנוקריסטים הקסנוליתים

מנורמלים לערכים כונדריטים, על פי מודל בו ,בסלע המקור REEשל מחושבים. ריכוזים 13איור הקסנוליתים והקסנוקריסטים גובשו כקומולטים מחומר מאפי במעטפת.

המציגה נתונים מקסנוליתים, גרנט וקלינופירוקסן Al2O3כנגד CaO. דיאגרמת וריאציה, 14איור ;Mittlefehldt, 1986; McGuire, 1988מדוגמאות של גרנט קלינופירוקסניט מהלוח הערבי )

Medaris & Syada, 1999 .) נתונים מקסנוליתים, גרנט וקלינופירוקסן המציגה ,Al2O3כנגד TiO2 השתנות. דיאגרמת 15 איור

;Mittlefehldt, 1986; McGuire, 1988מדוגמאות של גרנט קלינופירוקסניט מהלוח הערבי )

Medaris & Syada, 1999 .) קלינופירוקסניט. גרנט סלע( המציגה שדות יציבות של מינרלים בIrving, 1974) P-T. דיאגרמת 11איור

-התכה בדוגמאות טבעיות של גרנט קלינופירוקסניט בקסנוליתים של ה בניסויי נקבעוהשדות Delagate קלינופירוקסניט מכיל ספינל יציב רק בטווח תנאים מצומצם של: שגרנט. ניתן לראות

T=1100-1200°C ; P=13-15 Kb.

בזמן, בקסנוליתים, קסנוקריסטים ובזלות מן הכרמל Nd. התפתחות היחס האיזוטופי של 17איור סלעי של מדידות מוצגות ,כנגד גיל. להשוואה εNd(t)חושבה לאחור ומוצגת בדיאגראמת

,Stein & Hofmannהערבי ) מהלוח מזוזוזואיות בזלותאפריקאית וכן של -התשתית הפאן

1992; Stein & Goldstein, 1996 על התפתחות המערכת (. ניתן לראות אירוע המשפיע .Ma 300האיזוטופית לפני

הכרמל מן ובזלות,קסנוקריסטים בקסנוליתיםהזמן לאורך Hf. התפתחות היחס האיזוטופי של 18איור מדידות תוצאותכנגד גיל. εHf(t)חושבה לאחור ומוצגת בדיאגראמת ההתפתחות. ואום אל פחם

מוצגות (Be’eri-Shlevin et al., 2009)בישראל ובסיני אפריקאית–הפאן מהתשתית סלעים של מתוארך Hfהמשפיע על התפתחות המערכת האיזוטופית של כי האירוע לראות ניתן .להשוואה

.Nd-ה מערכת עם התאמה וזה בחוסר Ma 200 -ל 14בטבלה על פי הנתונים שהוצגו ,של דוגמאות גרנט קלינופירוקסניטים מהכרמל Nd. איזוכרון 19איור

.Ma 300 -הזו לפני כ האיזוטופית המערכת איפוס של אירוע ישנו כי לראות ניתן. נשל דוגמאות גרנט קלינופירוקסניטים מהכרמל. ניתן לראות כי ישנו אירוע של Hf. איזוכרון 70איור

176שיחס גם . נראהMa 200בערך לפניהזו איפוס המערכת האיזוטופית Hf/

177Hf בדוגמאות

G1 ו- G3 מן הצפוי ועל כן המערכת נמצאת בחוסר התאמה עם מערכת ה נמוך-Nd (.17)איור ;TAS(Stein & Hofmann, 1992 על גבי דיאגראמת מישראל . הרכבי בזלות פאנרוזואיות72איור

Dvorkin & Kohn, 1989; Wilson et al., 2000; Abdel Rahman, 2002.) ניתן לראות כיבזלות הכרמל נמצאות בטווח העשיר יותר בסיליקה ביחס לשאר הבזלות, בדומה לבזלות

אשר. ריכוז הסיליקה הגבוה יחסית של דוגמאות הכרמל מקרב ואף מעביר את מוולקנישנמדדו (.Miyashiro, 1978אלקליני )-הסלעים לטווח הסאב

. Nb/Yכנגד Zr/Tiואום אל פחם מוצגות בדיאגראמה . ריכוזי יסודות קורט בבזלות הכרמל71איור יחסים אלו אינם משתנים כתוצאה מגיבוש מפריט בניגוד ליסודות עיקריים בבזלת. ניתן לראות

הן, 72אלקליניות באיור -והגדרתן כסאב ,שעל אף ריכוז הסיליקה הגבוה בדוגמאות הכרמל .אלקליות כבזלות מאופיינות בדיאגרמה זו

ריכוז עפרות נדירות בבזלות הכרמל ואום אל פחם כנגד בזלות פאנרוזואיות מהלוח הערבי. . 73איור בעיקר מעשרות פחות מעט אך, האחרותבזלות הכרמל מאופיינות במגמות המתאימות לבזלות

, יתכן כתוצאה של התכה באחוזים גבוהים יותר מבאזורים אחרים. בהשוואה לערכי LREE-בOIB ו- MORB מאגר הוא פחם אל ואום הכרמל בזלות שמקור לומר אפשר, 15איור שהוצגו ב

.OIBובעל אפיניות של REEמעטפתי הומוגני מבחינת

vii

רשימת טבלאות

.מינרל בכל התקן הממוצעת של האנליזה האיזוטופית של חמצן וסטיית הדוגמאות מספר. 2 טבלה ומטמורפיים. מגמטיים: הקסנוליתיםדוגמאות של טקסטורלית חלוקה. 1 טבלה בקלינופירוקסן Fe-Mg. טמפרטורות שחושבו לקסנוליתים מהר כרמל בעזרת תרמומטריה של 3 טבלה

.Krogh (1988)על פי ,וגרנטבקלינופירוקסן וגרנט על Fe-Mgבעזרת תרמומטריה של GP-2. טמפרטורות שחושבו לקסנולית 4 טבלה

.Brey & Köhler (1990)על פי ,פירוקסנים בשני Na-ו ,Krogh (1988)פי .TASאיפיון הבזלות בכרמל לפי מיקומן על דיאגרמת . 5 טבלה

)תוספת נ. למספר( רשימת טבלאות בנספח

.דוגמא כל עבורהמעבדה שנעשו ואנליזותשלהן הדגימה אתרי. פירוט הדוגמאות, נ 3 טבלה .(%wt)הרכב כימי ממוצע של גבישי פירוקסן מייצגים מהקסנוליתים של טוף מהר"ל נ. 5 טבלה .(%wt) שלמה בת מטוף מייצגים פירוקסן גבישי. נ 1 טבלה

(.%wt) שלמה בת וטוף ל"מהר מטוף וקסנוקריסטים מקסנוליתים מייצגים גרנט גבישי. נ 7 טבלה

(.%wt) שלמה בת וטוף ל"מהר מטוף וקסנוקריסטים מקסנוליתים מייצגים ספינל גבישי. נ 8 טבלה (.%wt) שלמה בת וטוף ל"מהר מטוף וקסנוקריסטים מקסנוליתים מייצגים אילמיניט גבישי. נ 9 טבלה

(.%wt) הקליפיטית מהטקסטורה מייצגים אורתופירוקסן גבישי. נ 20 טבלה (.%wt) הקליפיטית מהטקסטורה מייצגים ספינל גבישי. נ 22 טבלה (.%wt) הקליפיטית מהטקסטורה מייצגים פלגיוקלס גבישי. נ 21 טבלה

.(%wt) מייצגים אוליבין גבישי הרכב. נ 23 טבלה .(%wt) כרמל הר מאזור הבזלתיים מהשפכים פירוקסן גבישי הרכב. נ 24 טבלה (.%wt) פחם אל אום מאזור הבזלתיים מהשפכים פירוקסן גבישי הרכב. נ 25 טבלה

.(%wt) מייצגים פלגיוקלס גבישי הרכב. נ 21 טבלה

.(%wt) פחם אל ואום כרמל הר מבזלות מייצגים תחמוצות גבישי הרכב. נ 27 טבלה . הרכב כימי של כלל הסלע בקסנוליתים וקסנוקריסטים.נ 28 טבלה .בבזלות הסלע כלל של כימי. הרכב נ 29 טבלה . (ppm)בדוגמאות הקסנוליתים והקסנוקריסטים REE. ריכוז נ 10 טבלה .(ppm). ריכוז יסודות הקורט בדוגמאות הקסנוליתים והקסנוקריסטים נ 12 טבלה .(ppm)בדוגמאות הבזלת REE. ריכוז נ 11 טבלה .(ppm). ריכוז יסודות הקורט בדוגמאות הבזלת נ 13 טבלה בקסנוליתים סלע כלל בדוגמאות שנמדדו כפי וניאודימיום הפניום של איזוטופים יחסים. נ 14 טבלה

.כרמל מהר ובזלות וקסנוקריסטים קסנוליתים בדוגמאות וקלינופירוקסן בגרנט חמצן של איזוטופי יחס. נ 15 טבלה

"ל.מהר בכרם הראשונה הוולקנית מהפאזה. יחס איזוטופי של חמצן בגרנט וקלינופירוקסן בדוגמאות קסנוליתים וקסנוקריסטים נ 11 טבלה

.שלמה בבת החמישיתמהפאזה הוולקנית .פחם אל אום ואזור הכרמל. יחס איזוטופי של חמצן באוליבין ופירוקסן בדוגמאות בזלת מהר נ 17 טבלה

2

תקציר .1

או יבשתי ביקוע של באזוריםלוחיות -תוך בסביבות כלל בדרך חשופים אלקליניים מאפיים סלעים

(. Hot spotשל מעטפת בנקודה חמה ) Upwelling-ל כביטוי מפורשים הם ששם מתיחה ללא אזורים

עליית של ם תוך לוחיים במהלך המזוזואיקון וקושרו עם התפתחותימגמטי אירועים מספר זוהו בלבנט

שוליים פסיביים בצפון גונדוואנה. ארועים אלו התרחשו בטריאס ביקוע והיווצרות של ית,מעטפת התמר

ובקרטיקון (Ma 141-108~) תחתוןקרטיקון ב תיכון,ביורא (, Ma 206~ -) החל מכיורא תחתון -עליון

.(Garfunkel, 1989; 1991; Laws & Wilson, 1997; Segev, 2000; 2002; 2009) (Ma 100-82עליון )

מצפון סוריה והפלמרידים, דרך לבנון השתרעהאשר ,קרטיקוןבהפרובינציה המגמטית של הלבנט

תוך לוחי מגיל ,אלקליני ,במגמטיזם מאפי הסתיימה ,והחרמון, מזרח השומרון ומכתש רמון בדרום

קרטיקון עליון בהר כרמל ואזור אום אל פחם. המגמטיזם של הכרמל מכיל חמישה אופקים וולקניים

(V1-V5) ,יחסים אלהקרבונטים משקע סלעי עם המתאצבעים, פירוקלסטיםבנויים מסלעים רובם .

. הלבנט אגןהנמצא בשולי (Sass, 1980) היבשת במדף ימיות תתוולקניות -פריאטו התפרצויות על מעידים

. (Sass, 1980)באזור אום אל פחם ומי עמי ארועים אלו מבוטאים בדרך כלל ע"י אופקי בזלת קורלטיבים

40בשיטת ,Segev (2009) -ו .Segev et al (2002)"יע תוארכו התחתונים האופקים ארבעתAr/

39Ar

ואילו האופק החמישי 95.4±0.5 עד Ma 99.0±1.0 -כקנומניים ,ובאמצעות קורלציות סטרטיגרפיות

. הפאזה המגמטית Ma 82.0±1.3)ומקבילותיה והוא מגיל סנון ) זיתים עיןממוקם בחתך תצורת

בהר כרמל מורכבות מטוף אפור בלוי ומכילות קסנוליתים של גרנט (V5)והאחרונה (V1)הראשונה

קלינופירוקסניט וקסנוליתים נוספים.

פטרוגרפיות בשיטותפחם -אל-אום ואזור כרמל בהר הוולקניזם מקור אופיין זה במחקר

בהר הקרטיקוני הוולקניזם. יבשת בשולי ,לוחי תוך ,אלקליני ,מאפי למגמטיזם כדוגמא, וגיאוכימיות

מחקר הדוגמאות רוב על לבצע ניתן לא כן ועל מאוחרת החלפה שעברו בפירוקלסטים מאופיין כרמל

כרם בטוף השטח לפני שהובאו הקסנוליתים במאסף להשתמש ניתן אך, משמעותי וכימי פטרוגרפי

את מקור הוולקנים. מקורם וסביבת יצירתם של ( בכדי לאפיין5V) -שלמה בת ובטוף( 2V) -"למהר

פירוקסניטים, הנדירים יחסית במאספי הקסנוליתים של הלוח הערבי, גם היא שאלה פטרולוגית -הגרנט

ם מגוונים. יחשובה. אופן וזמן יצירתם נחקרים פה באמצעות כלים גיאוכימיים ואיזוטופי

ים שני מאספים, בדומה להבחנה שבוצעה ע"י של פירוקסניט שנחקרו בעבודה זו כולל קסנוליתים

Mittlefehldt (1986) )של קלינופירוקסניט המאופיינים בטקסטורות מגמטיות. קסנוליתים: )א

)ב( קסנוליתים של קלינופירוקסניט המאופייניים בטקסטורות מטמורפיות. קסנוליתים מגמטים מיוצגים

וח רחב של יחסים מודאלים בין המינרלים העיקריים: גרנט פירופי, ע"י גרנט קלינופירוקסניט בעל טו

,גרנט של ובקסנוקריסטים ,גבוהקלינופירוקסן אוגיטי, ספינל ואילמניט. בדוגמאות בהן ריכוז הגרנט

עם טקסטורה קליפיטית. הקליפיט אחרי גרנט מכיל אורתופירוקסן, פלגיוקלז וספינל יםסדוק הגבישים

רן רחבה הראתה שהכימיה של כלל הפאזות הבונות את הטקסטורה הקליפיטית זהה של ק EDSואנליזת

של גרנט הם במאסף עיקרי גדלו. קסנוליתים מטמורפים מאופיינים גם הן להרכב הגרנט שעל חשבונו

המגמטי, הגרנט פירופי, קלינופירוקסן אוגיטי וספינל, אך עם כמות קטנה מאד של גרנט. בניגוד למאסף

המלוו ואיננו ,םאינטרסטיציאלי כגבישיםאו ,בקלינופירוקסן אקסולוציותבדוגמאות אלו מופיע כ

בטקסטורה קליפיטית.

1

מכילים ספינל הנמצא ,ומהלוח הערבי בכלל ,של גרנט קלינופירוקסניט מהכרמל בפרט קסנוליתים

סניטים מעידה על תנאי גיבוש בשיווי משקל עם גרנט. נוכחות של ספינל וגרנט בשיווי משקל בקלינופירוק

(Km 40~ -)עומק של כ P=13-15 Kb -ו T=1100 - 1200Cבטווח צר של טמפרטורות ולחצים:

(Irving, 1974לגרנט פירוקסניטים מן הכרמל יחסים איזוטופי .)ם של חמצן המצויים בתוך הטווח של י

δ]המעטפת 18

OGrt = 5.31± 0.22‰ (2σ), n=12] ,δ18

OCpx = 5.18±0.34‰ (2σ), n=8]] ערכים אלו .

מעידים כי מקור הקסנוליתים הינו מעטפתי ולא הייתה תרומה של חומר קרומי למקור הקסנוליתים או

זיהום קרומי מאוחר יותר בזמן עליית המגמה. לפיכך, הגרנט קלינופירוקסניט מכרם מהר"ל ונחל רקפת

(V1) ומבת שלמה(V5) של לוח אוקייני מופחת, כפי שהוצע עבור קסנוליתים לא נוצרו כשארית התכה

.(Gonzaga et al., 2010של אקלוגיטים ברחבי העולם )

מכילות האום אל פחם הן אוליבין בזלת פורפירי והר הכרמל יהבזלת שנאספו באזור דוגמאות

הבזלות הקרטיקוניות בהר כרמל ואום אל פחם פנוקריסטים של פלגיוקלס, אוליבין וקלינופירוקסן.

של תכולת העפרות OIB . Modeling -דומה מאד ל (REE) עפרות נדירותשל תכולת מראות תבנית

פירוקסניטים מעיד על היוצרות הקסנוליתים כקומולטים מנתך בזלתי הדומה לבזלות -בגרנט הנדירות

כקומולטים גובשו זו בעבודה שנבדקו כרמל רמה והקסנוקריסטים הקסנוליתים, לפיכך. OIBמסוג

.יותר קדומות אך, פחם אל ואום כרמל הר מאזור בזלותשפכי הל באופיין הדומות בזלתיות ממגמות

בגרנט פירוקסניטים מתאימים לקו ההתפתחות של המעטפת Hf -ו Ndאיזוטופיים של יחסים

מן האסתנוספירה בסוף האורוגן יתמעטפת התמרע"י עליית , כפי הנראה,הליתוספירית באזורנו שנוצרה

שלגילי איזוכרון ,. עם זאת,Stein & Goldstein, 19962991 (Stein & Hofmann ;הפאן אפריקאי )

Sm/Nd ו- Lu/Hf ,197±13 -.ש ומ306±8 סלע הם ההמבוססים על שלש דוגמאות של כלל מעבודה זו

עי חימום ו/או מטמורפיזם הגורמים לאיתחול השעון מ.ש, בהתאמה. יתכן שגילים אלה מייצגים אירו

הרדיוגני.

הליתוספרית, במעטפת OIBפירוקסניטים מן הכרמל גובשו כקומולט מנתך בזלתי מטיפוס גרנט

-בסוף האורוגן הפאן האסתנוספירמה יתמעטפת התמרבמהלך עלייה של ,ק"מ 40-45 -בעומק של כ

בתחילת המזוזואיקון. חלקם עברו גיבוש מחדש במהלך גונדוואנה צפון או במהלך ביקוע יבשת ,אפריקאי

אירוע חימום מאוחר יותר. לפני לכידתם על ידי המגמה שהביאה אותם לפני השטח בקרטיקון העליון הם

קומפרסיה בתנאי קרום תחתון המשתקפת בפירוק הגרנט לקליפיט גרנוליטי. -עברו דה

מגילים שונים, באזורים וולקניים בשדות נפוצים תחתון םרווק ליתוספיריתשל מעטפת קסנוליתים

Al Augite –קבוצה בקבוצת ה -רבים ברחבי הלוח הערבי. גרנט פירוקסניטים מהר כרמל משתייכים לתת

Al Ashear( 1( הר כרמל )2ומייצגים מיעוט נדיר הנדגם ע"י בזלות בשלושה אתרים בלבד בלוח הערבי: )

הללו, במערב ערב הסעודית, בשולי הים האדום. שלושת האתרים Hutaymah -ו Kishb( 3)-ובסוריה

השלב .מגמטיים-מאופיינים בהסטוריה של לפחות שני שלבים טקטונו ,בהם נדגמו גרנט פירוקסניטים

הליתוספרית ואילו השלב השני התרחש באזור מעטפתהלווה במתיחה, דיקוק קרום ועליה של הראשון

לווה אשרגונדוואנה . המגמטיזם הקרטיקוני בכרמל עוקב אחר ביקוע יבשתקשל קרום יבשתי מדוק

פירוקסניטיםגרנט הבמגמטיזם בזלתי אלקליני )וולקני אשר( שהחל כבר בסוף הטריאס. על פי מודל זה,

בלוח הערבי נוצרו כקומולטים בבזלות קדומות ונידגמו ע"י הבזלות המאוחרות יותר, Al-Augiteמסוג

של דוגמאות הכרמל. REE patterns-נצפה בבהתאמה ל

3

הקדמה .2

מבוא .2.1

לוחיות באזורים של ביקוע יבשתי או -מאפיים אלקליניים חשופים בדרך כלל בסביבות תוך סלעים

(. Hot spotחמה )נקודה מעל לשל מעטפת Upwelling-ל כביטוי מפורשים הם ששם מתיחה ללא אזוריםב

במהירות וכן עולה המגמה דרכו הקרום והרכב בעובי ותלוי מגוון ביבשות האלקליני המגמטיזם של הרכבו

יכולים הם גם ,המגמות נגזרות מהם ,מעטפתהסלעים ב מאגרי. בקרוםשל המגמה השהייה זמןבו העלייה

עדו אינקומפטבילים ביסודות מדולדלת ממעטפת, מגוונים ואיזוטופים כימים הרכבים בעלי להיות

תרחש הבאזורים בהם ,אלדוגמ. ) 2איור ) ההעשרה למקור בהתאם מגוונת היא שגם מועשרת למעטפת

נגזרות ינקומפטביליםלבות מועשרות ביסודות א ,מעטפת של פאסיבית עליהב המלווהביקוע יבשות

מועשר במעטפת היבשתית העליונה ורק בשלב מתקדם יותר של מתיחה מתחילות להיגזר מאזור תחילה

,אלקליני-. מקורות המגמטיזם המאפיMORB-Nממעטפת מדולדלת 'נורמלית' ליצירת בזלות בהרכב

.עשויים להיות עמוקים ביותר כפי שמעידה נוכחות קסנוליתים של גרנט פרידוטיט ,היבשתי

יחסית למעטפת פרימיטיבית בבזלות אוקיאניות ובקרום היבשתי המציג העשרה בתכולת יסודות קורט גרף .2איור Hofmann,1997)).

ובעל REE-וב אינקומפטבילים ביסודות כמועשר הוגדרקנוזואי בלבנט -המזוזואי גמטיזםהמ

בכדי. מספר מנגנונים הוצעו (2)איור HIMUחותמת איזוטופית מובהקת של מקור מעטפתי מטיפוס

(mantle plume) יתמעטפת התמרנדרשת עלייה של ברובם ש זהלהסביר הרכב כימי/איזוטופי

. מקור הבזלות יכול להיות (Stein & Hofmann, 1992; Stein & Goldstein, 1996) בפנירוזואיקון

ות "יירשו" את החותם התכה חלקית ישירה של מעטפת מועשרת ללא זיהום קרומי. במקרה זה הבזל

תמרה מעטפתית אסתנוספירית בכל עליית מצריך זה מודל אך, המועשרתהכימי והאיזוטופי של המעטפת

4

אירוע של מגמטיזם שיצר בזלות אלקליניות בלבנט )טריאס, קרטיקון תחתון, קרטיקון עליון, ניאוגן(.

,או מספר תמרות ,ע"י עלית תמרה מעטפתית הליתוספריתלחילופין, תתכן העשרה מוקדמת של המעטפת

יבשתית לפני תחילת -מצליחות לחדור את הקרום היבשתי ומתמקמות במעטפת הליתוספרית התת אינןש

הפאזה המגמטית. העשרה ע"י אירוע מטסמוטי נרחב של המעטפת הליתוספרית כתוצאה של חדירת

מקור האחרונים המקרים בשני. ריתאפש קדומה גם היא יתמעטפת התמרנתכים או נוזלים ממקור של

הוא במעטפת ליתוספרית מועשרת. אלקליניות-המאפיות המגמות

פרובינציה בהצעיר ביותר אירועאלקליני מגיל קרטיקון עליון בכרמל הוא ה-מאפיהוולקניזם ה

תוארך , שכולל כאמור חמש פאזות,כרמל הר באזור המגמטיזם גילהלבנט. קרטיקונית של ההמגמטית

מיליון שנה לאחר 20-מ"ש, כ 82.0±1.3עד 99.0±1.0 -ל Segev (2009) -ו .Segev et al (1001) "יע

האירוע המגמטי האחרון בלבנט בקרטיקון התחתון. המגמטיזם בהר כרמל כולל חמשה אופקים וולקנים,

המאפשרים עבודה פחם, -אל-פירוקלסטים ברובם, אך למרביתם יש שיפכי בזלת קורלטיבים באזור אום

והפאזה(, 2V)-הפאזה הראשונה, טוף כרם מהר"ל .פטרוגרפית ואיזוטופית על סלעים טריים יחסית

לפני השטח מגוון של קסנוליתים של גרנט קלינופירוקסניט, ו העל(, 5V)-שלמה בת טוף, האחרונה

ה. קסנוקריסטים של גרנט, אמפיבול, פירוקסן ומיק-קלינופירוקסניט, גרנוליט ומגה

משאר וגילו באופיו מעט שונה)וולקני כרמל( פחם -אל-אום ואזור כרמל בהר הוולקניזם

מהלך יבשתיים פנימיים יותר באזורים בעל פי רב בלבנט שנוצרה הקרטיקונית המגמטית הפרובינציה

פירוקלסטי שהתפרץ בעומק ,ימי-תתכוולקניזם Sass (2980) ע"י ותואר וולקני כרמלקרטיקון התחתון. ה

הוולקנים הסלעים רוב של היותם. גנדוואנה של הצפוני שתרדוד של מספר מאות מטרים במדף היב מים

על מחקרים פחות נערכו כך שמשום וייתכן, הפטרוגרפי המחקר על מקשה מוחלפיםפירוקלסטים ו בכרמל

הקרטיקונית המגמטית בפרובינציה אחרים באזורים מאשרפחם -אל-אום ואיזור כרמל הר של הוולקניזם

על יותר טוב מבט לאפשר עשוי הקרטיקוני היבשת מדף בקצה הכרמל של מיקומו, זאת עם. הלבנט של

מערב בשולי היבשת המבוקעים של -ככל שמתקדמים לכוון צפון ,ראשית. המגמות של המעטפתי המקור

15-באזור זה הקרום הוא בעובי של כ Segev & Rybakov, 2011)לפי הלבנט הקרום היבשתי דק יותר

עליית ןוישנו פחות סיכוי לזיהום קרומי בזמ ק"מ האופייני ללוח הערבי( 37-ק"מ לעומת עובי של כ

. גדל הביקוע בזמן/הועשר שפעלציר הבקע הסיכוי לאתר מקור מעטפתי שהו שקרבים ככל, שנית. המגמה

של קסנוליתים אך מאוד נדיר בלבנט. ,ייחודי אינומאסף הקסנוליתים שנדגם ע"י הוולקניזם בכרמל ,אכן

( ובשפכי Medaris & Syada, 1999) בסוריה Al Ashaerדווחו רק בהר הגעש לבנטמהפירוקסניט -גרנט

. (McGuire, 1988; Stern & Johnson, 2010הבזלת שבשולי הים האדום במערב סעודיה )

גיאולוגי רקע .2.2

קושרו עם התפתחות אשר מגמטים תוך לוחיים במהלך המזוזואיקון אירועים מספר זוהו בלבנט

-)חלקם חשופים וחלקם בתת , אשר זוהו בצפון ישראלהפסיביים בצפון גונדוואנה. ארועים אל יבשה שולי

יורא תיכון ב ,(מ"ש 101-מלפני כוולקני אשר יורא תחתון )-התרחשו בטריאס עליון ,(1)איור הקרקע(

רמון ו ,(מ"ש 215אליהו ) מ"ש(, 242-233)וולקני תייסיר :תחתון קרטיקוןוב~ מ"ש( 270)וולקני דבורה

. Segev, 2002; Segev et al., 2002; Segev, 2009)2997,(Laws & Wilson ;( מ"ש 221-208)

לבנון דרך, והפלמרידים סוריה מצפון משתרעת אשר ,קרטיקוןבהפרובינציה המגמטית של הלבנט

5

מסתיימת במגמטיזם מאפי אלקליני תוך ( 1איור ) בדרום רמון ומכתש השומרון מזרחהגליל ו, והחרמון

. המגמטיזם (Sass, 1980; Segev & Sass, 2009) לוחי מגיל קרטיקון עליון בהר כרמל ואזור אום אל פחם

ארועים מגמטים. בכרמל מיוצגים אירועים אלקליני של הכרמל ואזור אום אל פחם מכיל חמישה ,המאפי

שעברו החלפה אינטנסיבית,, במקומות מלווים בזרמי לבה טוף אופקי"י ע כלל בדרך אלו טיםמגמ

וולקניות תת ימיות במדף -באינטרקלציה עם סלעי משקע קרבונטים ומעידים על התפרצויות פריאטו

ואילובזלת שפכי (. באזור אום אל פחם ומי עמי ארועים אלו מבוטאים בדרך כלל ע"י Sass, 1980היבשת )

הר ב שהוגדרו האופקים חמשת. (Sass, 1980; Sass et al., 2014) הפאזה האחרונה בנויה בעיקר מטוף

וטוף בת V)4) שפייה וולקני, V)3( רקפת בזלת, V)1, טוף טווסים ) V)2"ל )מהר כרם טוף: הם כרמלה

בשיטת Segev (2009) -ו Segev et al. (2002) . ארבעת האופקים התחתונים תוארכו ע"יV)5שלמה )

40Ar/

39Ar 99.0±1.0 -גרפיות כקנומנייםיובאמצעות קורלציות סטרט Ma 95.4±0.5 עד Ma האופק ואילו

נמצאו מאספים של שלמה ובת"ל מהר כרם של ההתפרצות במרכזי. 82.0±1.3Ma)) סנון מגיל הוא החמישי

של ונודולות ופלוגופיט פירוקסן, אמפיבול של קסנוקריסטים ובנוסף, וגרנוליט פירוקסניט גרנטקסנוליתים של

(. Esperanzca & Garfunkel, 1986; Mittelfehldt, 1986) גרנט שלקריסטים -מגה

המגמות מקור .2.2

בסלעים מגמטים פנרוזואים ממכתש Stein & Hofmann( 2991) שביצעו ואיזוטופית כימית בעבודה

רמון )קרטיקון תחתון(, גליל, רמת הגולן )ניאוגן( וגם מהכרמל )קרטיקון עליון( אופיינו הסלעים כבזלות

אלקליניות ובזניטים שנגזרו ממקור מעטפתי עמוק עם חותם כימי של יסודות אינקומפטבילים התואם

& Steinקורן בנקודה חמה. מקור המגמות הוגדר ע"י ( שמקובל שמOIBבזלות של איים מרכז אוקינים )

Hofmann (2991כ )- PREMA ,( 2: )מעטפתיים קצה מרכיבי שני של עירבובHIMU שמאופיין ביחס

206Pb/

204Pb≥20 ללא ,וכנראה מציין איזור באסתנוספירה שהועשר ע"י הפחתה של קרום אוקייני עתיק

ביסודות בדילדול המאופיין ,MORB (Mid Ocean Ridge Basalt)( מקור מטיפוס 1) ;סדימנטים

תארו את המעטפת Stein & Hofmann( 2991. )קודמת חלקית התכה של כתוצאה אינקומפטבילים

שעלתה בסוף הפרוטרוזואיקון ולא מאובנת מעטפתית הליתוספרית מתחת ללוח הערבי כראש תמרה

המעטפת דרך עבר תמרהראש ה HIMUבהרכב הצליחה לחדור את הקרום. בזמן עליית החומר המעטפתי

חלקית התכה מאוחרים, מתיחה בארועי. PREMAוקיבל חותמת איזוטופית של המדולדלת העליונה

, בעוד באזורים בלבנט כמו אינקומפטבילים ביסודות עשיר מגמטיזם ויצרה המועשר האזור את דגמה

.)ים סוף( התרחשה התכה חלקית של מעטפת מדולדלת N-MORBבהם יש יצירה של מגמות מסוג

1

(.Segev, 2000) בישראל וסביבותיה פאנרוזואיות מגמטיות פרובינציות השתרעות. 1איור

Mt. Carmel

Volcanism

Al Ashaer

Volcano

Gevim

Paleozoic

Volcanism

7

(Wilson et al. (2000 ייםמגמטסלעים של ויחסים איזוטופיים יסודות קורט הרכב בעזרת הראו

אחרות מזוזואיותבדומה לבזלות HIMUכי מקור המגמה מאופיין בחותם איזוטופי של ,החרמוןמן

האירוע בין החלקית ההתכה בעומק הבדל ישנו כי ,REE-ו קורט יסודות"י ע ,הוכיחו הם. (3)איור בלבנט

מ"ש, 233)נמשך עד והשלישי השניכתולאיטי לאירועים המאופיין ("שמ 242) הראשון בחרמון ימגמטה

קומפטביליםנשהם בעלי אופי אלקליני. מודלים המתבססים על יחסי יסודות קורט אי (Segev, 2009לפי

ההתכה השניה והשלישית אירעו ש עודבפרידוטיט -המעטפתי להתכה הראשונה הוא ספינל קורשהמ הראו

בלבנט עולה עם הירידה בגיל הוולקניזם מן הטריאס Ndהאיזוטופי של היחסבשדה הגרנט פרידוטיט.

שכל המגמטיזם הפנירוזואי Stein & Hofmann (2991) ועד הניאוגן, עובדה המתיישבת עם ההנחה של

לא Sr(. לעומת זאת, ביחס האיזוטופי של 3איור ראש תמרה מעטפתית מאובנת ) ובלבנט מקורו באות

על שמרמז מה, רדיוגני גידול קו על מתיישבותעם ירידה בגיל והדוגמאות אינן עלייהנצפית מגמה של

הציעו מנגנון להעשרת .Wilson et al (1000) .הערבית לפלטה שמתחת המעטפתי במקור הטרוגניות

היה באסוציאציה של ,בטריאס, הליתוספרה שבו האירוע המגמטי הראשון של המזוזואיקון בלבנט

שזרמו( Fluidsתימרה מעטפתית. בזמן ההתכה החלקית של האסתונוספרה שיחרור של נוזלים/נתכים )

. HIMU-ה חותמת את קיבלה הליתוספרה שבו נרחב מטסומטי לאירוע גרמו הליתוספרה דרך

(, Wilson et al., 2000) י"ע שהוצגו כפי בלבנט פנירוזואים בוולקנים Sr כנגד Nd של איזוטופים יחסים. 3איור עם הירידה הרדיוגני Sr-ב לא אך ,Nd-ב גידול מראים הוולקנים כי לראות ניתן למעלה הימנית במסגרת

.Segev (2000); Segev et al. (2005);Segev (2009)גילים בצבע אדום נלקחו מעבודות של שמות ו בגיל.

Tayasir 1

Tayasir 2

Tayasir 3

Tayasir 4

206 Ma

Ramon V. 116-108

Carmel V. 100-82 Ma

8

אלקליני ביבשות כמעט ולא נחקר באמצעות איזוטופים של חמצן, בגלל ההנחה -מאפי יזםמגמט

מדדו יחסים Mattey et al. (a, b2994 ). (Baker et al., 2000; Eiler, 2001)שהוא סובל מזיהום קרומי

-ה ערכיאת הגדירוואיזוטופים של חמצן בקסנוליתים מעטפתיים 18

O אוליביןהממוצעים של ,

ניתן כך, בהתאמה. 5.37±0.36‰-ו 5.61±0.32‰, 5.19±0.26‰ במעטפת:קלינופירוקסן וגרנט

כרם בטוף של פירוקסניט קסנוליתיםל באיזוטפים של חמצן כדי להעריך את התרומה הקרומית להשתמש

(. 5V)-שלמה בת ובטוף( 2V) -"למהר

-( ו2981) Esperanca & Garfunkelמאסף הקסנוליתים בכרם מהר"ל תואר ע"י

(2981)Mittelfeldt גרנט קלינופירוקסניט מטמורפי, קלינופירוקסניט סלעוהוגדרו בו שלשה טיפוסי :

פורשו כקומולטים שגובשו מנתכים בזלתיים בעומקים האלה מגמטי וגרנוליט, נדיר יחסית. הקסנוליתים

, וגיבוש הפירוקסניט 2-3GPa-ו 1,160º-1190°Cפירוקסניט הוערך ל-"מ . גיבוש הגרנטק 50-90של

. הגרנוליט שוייך לקרום תחתון. GPa 1.5-2 -ו C°990-1,115הוערך ל

המחקר תומטר .2.2

המגמטיזם איזוטופי על–גיאוכימי ו פטרולוגי מאגר נתונים נבנה האחרונות השנים עשרות במהלך

ועל (Stein & Hofmann, 1992; Wilson et al., 2000; Vapnik et al., 2007) בלבנט הפנרוזואי

. (Mittlefehldt, 1986; Stein & Katz, 1987; Stein et al., 1993)הקסנוליתים שהביא לפני השטח

. במעטפת שנאגם מאפי מנתך כקומולט קודמים במחקרים פורשו בכרמל פירוקסניט של קסנוליתים

של אותה הפאזה הוולקנית, אך גזירתם הלבה לזרמיאינם סלעי המקור שהם העיד שלהם הכימי ההרכב

נחשבו מאזור המקור של הלבות במעטפת אפשרית, שכן קסנוליתים של גרנט פירוקסניט מכרם מהר"ל

. GPa (Mittlefehldt, 1986) 2-3מעידים על שווי משקל בלחץ של כ

יזםמגמטל כדוגמאפחם -אל-אוםוכרמל הר אזורב הוולקניזם מקור של איפיון נעשה זה במחקר

תוארו .טריים וקסנוליתים לבה זרמי נדגמו. לשם כך של הלבנט יבשתהמאפי אלקליני תוך לוחי במדף

-ו SEM (Scanning Electron microscope)ידי על ,מקוטב אור של מיקרוסקופל מתחת שקפים

Electron Microprobe . הכימי הרכבם נקבעבהם הגיעו לשווי משקל, התנאיםומינרלים מאספי הוגדרו

למאגר והושוו נותחו שהתקבלו הנתונים כלל. סלעיםבו במינרלים איזוטופים יחסים ונמדדושל הסלעים

.על המגמטיזם הפנרוזואי בלבנט קייםה הנתונים

של חמצן במגמטיזם םיאיזוטופיה היחסים של יסודי, לימוד הראשונה בפעם, נעשה הנוכחי במחקר

δ -מאפי אלקליני יבשתי. ערכי ה18

O ערכי כנגד נלמדושל גרנט, קלינופירוקסן ואוליבין מקסנוליתים

. .Mattey et al (b2994)מעטפת שדווחו על ידי

. Luחשוב של sinkשכן גרנט הוא Lu-Hf תובשיט התבצעהקסנוליטים שמכילים גרנט תיארוך

. בעזרת Sm-Nd-ה ממערכת גבוהה היא בכך שטמפרטורת הסגירה של גרנט Lu-Hf-ה מערכת של יתרונה

טוב להבין כך"י וע המעטפת העשרת גיל את להגביל היהתיארוך הקסנוליתים שנגזרו מהליתוספרה ניתן

.ההעשרה מנגנון את יותר

9

עבודה שיטות. 2

שדה עבודת .2.1

-4איורים ) בזלת דוגמאות ושתים עשרהשל סלעי מעטפת קסנוליתים עשר הששזו נאספו עבודה ב

כולל 'קסנולית' המונח) אזור אום אל פחםבכרמל וב קרטיקון עליוןמגיל וולקנייםההסלעים מחשופי מ (1

. (גרנט שלגם קסנוקריסטים גדולים

:כוללים שנאספו קסנוליתיםה

הטוף בלוע חתך קסנוקריסטים של גרנט מ וארבעהקלינופירוקסניט של גרנט ארבעה קסנוליתים (2

. הוולקני של כרם מהר"ל

בלוע מחתך הטוף ושני קסנוקריסטים של גרנט קלינופירוקסניט קסנוליתים של גרנט חמישה (1

.הוולקני של בת שלמה

.נחל רקפתהלוע הוולקני בקסנולית אחד מ (3

(298900/718500)נ.צ , טוף מהר"לV1-כרם מהר"ל

שייצגו היטב את טווח ההרכבים כך קסנוליתים נדגמו "למהר בכרםהלוע הוולקני באזור

ועד קלינופירוקסןלחלוטין המכילים כמעט אך ורק שחורים קסנוליתיםמ: הפירוקסניט שלהמודאליים

כאלה דוגמאות הכוללות פלגיוקלס או .משתנות בכמויות כתום בגרנט המנוקדים כהים קסנוליתים

של גודלםו עליה בנפיצותםמהר"ל ישנה בכרם. זו בעבודהלא נאספו מינרלוגית ניכרת החלפה שהראו

גודל .ללוע בסמוךנאספו הדוגמאות רוב ולכן הגעשי למרכז הלוע שמתקרבים ככלהקסנוליתים

ס"מ לא ~ 5-אך דוגמאות קטנות מ, ס"מ 10~כעד וממספר סנטימטרים בודדים משתנהקסנוליתים ה

בעבודה זו. נאספו

גודלובערוצים קטנים על גבי הטוף. תוך הטוףמ לבכרם מהר" נאספוקסנוקריסטים של גרנט

צבעם כתום ,חלקים יםפני הגביש עד מספר סנטימטרים בודדים.ו סנטימטרמ משתנה הקסנוקריסטים

והם בעלי הופעה "סדוקה" עם עורקים כהים.

(101150/119150)נ.צ , טוף מהר"לV1-רקפת נחל

של הפאזה הוולקני הטוף מתוךשל פירוקסניט אחד קסנולית תדוגמנחל רקפת נאספה באזור

לקסנוליתים של הפירוקסניט מאותה הפאזה הוולקנית מכרם והבמרא דומה הקסנולית. (V1)הראשונה

שהדוגמה נראהומהר"ל. הדוגמה נאספה ממרגלות מחשוף הטוף אשר מאופיין בעורקי גבס ולא מתוכו,

הוולקניות מחשופים של הפאזות גם מצוייםנשטפה מהמחשוף באירוע גשם. באותו ערוץ של נחל רקפת

ממחשופים אלו. הניהם לא סביר שהדוגמה הגיעילל המרחק הפיזי באך בג ,(V2, V3)השניה והשלישית

(102000/715300)נ.צ טוף בת שלמה ,V5 -שלמה בת

( 2)שתי קבוצות: מפירוקסניט קסנוליתים של גרנט הלוע הוולקני בבת שלמה נאספו באזור

שחור קלינופירוקסן מכיליםירוקים בהירים. הקסנוליתים הכהים קסנוליתים (1)– ו קסנוליתים כהים

רוב אך ,יותר נפוצים הכהים הקסנוליתים. "למהר מכרם לקסנוליתים מאד דומים והםכתום גרנט ו

פירוקסןקלינווד וגרנט ור יםמכיל בהירים ירוקיםה קסנוליתיםה. להתפורר ותנוטוהדוגמאות אינן טריות

20

בעלי הם בדומה לכרם מהר"ל, הקסנוקריסטים של הגרנט טריים ונאספו ישירות מהטוף. הם. ירוק בהיר

והופעה "סדוקה".חלקים פני גביש

:כוללות שנאספו בזלתה דוגמאות

:בנאספו משפכים החשופים הכרמלהר משש דוגמאות בזלת (2

.(297577/712104 )נ.צ , וולקני שפיהV4 -שפייה בקעת (א

. (109340/732249)נ.צ , בזלת רקפתV3 -מוחרקה (ב

.(101119/719133)נ.צ , טוף מהר"לV1 -נחל רקפת (ג

.(298510/714950)נ.צ , וולקני שפיהV3 -מושב עופר (ד

:ב נאספו פחם אל אום מאזורשש דוגמאות בזלת (1

. (121274/721915)נ.צ V1,V2 -קדהוע (א

.(123715/721580)נ.צ V4 -אום אל פחם (ב

. (124324/721274)נ.צ V4 ; (142214/722911 )נ.צ V3 -מי עמי (ג

זו נאספה מאזור הדוגמV1R1. ההוולקנים למעט דוגמ כיםשפהנלקחו ממרכז הבזלת דוגמאות לכ

נבררו על פי טריות האוליבין ו הדוגמאות נאספו מחשוף הטוף של הפאזה הוולקנית הראשונה בנחל רקפת.

.או בקרבת מקום הדיגום ידהעורקים בדוגמת והעדר

דוגמאות הכנת. 2.2

היד דוגמאות של ראשוני מיון 2.2.1

ועורקים משניים שלא החלפות לאיתורהיד שנאספו בשדה הובאו למעבדה ונבדקו שנית דוגמאות

( לא קסנוליתיםזוהו בשטח. דוגמאות שנמצאו כלא טריות )בזלות וקסנוליתים( או כמכילות פלגיוקלס )

כגון: צבע, לופהמוינו על פי פרמטרים הנראים ב נכללו בעבודה זו. הדוגמאות שנמצאו כמתאימות,

וטקסטורה. מינרלוגיה

שקפים. 2.2.2

-מיון ראשוני למעבדה להכנת שקפים באוניברסיטת בן לאחרדוגמאות היד שנאספו בשטח נלקחו

הכנת הפיסות מהלךנחתכו מהדוגמאות הטריות ביותר. ב (”slabs“)גוריון בנגב. עשרים ואחת פיסות סלע

. ליטוש עדין ףשקה ןהוכ מנוומ דוגמא, בכלרו שולי הדוגמאות, בכדי לחשוף את האזור הטרי ביותר הוס

במשחת יהלומים וציפוי בגרפיט נעשו במעבדה להכנת שקפים באוניברסיטת וויסקונסין. הליטוש והציפוי

Scanning Electron (SEM) -וב Electron Probe Micro Analyzer( EPMA)-בוצעו לטובת עבודה ב

Microscope .

22

. קסנוליתים 1:50,000 (Segev & Sass, 2009)עתלית ליוןיג, גיאולוגית מפה גבי על הדוגמאות. מיקום 4איור בזלות מבקעת שפיה ועופר.וקסנוקריסטים מכרם מהר"ל ובת שלמה.

קסנוליתים . 1:50,000 (Segev & Sass, 2009)עתלית ליוןיג, גיאולוגית מפה גבי על הדוגמאותמיקום . 5איור נאספה מהפאזה הוולקנית (V1R)דוגמת בזלת אחת נאספו בנחל רקפת ובזלות מאזור המוחרקה.

.הראשונה בנחל רקפת

נחל רקפת

(V1))

מוחרקה 732000

(V2,V3)

"מק 2

(V4)שפייה

עופר

כרם מהר"ל

(V1)

בת שלמה

730000

ק"מ 2

21

. 1:50,000 (Sass et al., 2013)אום אל פחם ליוןי, גדוגמאות בזלת על גבי מפה גיאולוגית מיקום. 1 איור

(V2, V1)עוקדה

(V4)מי עמי ואום אל פחם

727000

"מק 2

23

מינרלים הפרדות. 2.2.2

על פי קסנוליתים, חמישה קסנוקריסטים ושש דוגמאות בזלת נבחרו להפרדת מינרלים שמונה

הסלעים נטחנו במטחנה רוטורית ונופו בניפוי רטוב לשלוש .גודלם, טריותם ונפיצות המינרלים בהם

. לאחר יבוש, נלקחו שתי הפרקציות mμ 300-500ו mμ 200-100 ,mμ 100-300פרקציות על פי גודל:

מ"ג 5לפחות הופרדו למקטעים מגנטים. (Frantz)הפרדה מגנטית למכשיר ובאמצעות דוגמה כלמהגסות

. מהקסנוליתים נאספו לטובת אנליזה איזוטופית של חמצן נאספו מתחת לבינקולר באופן ידני נרליממכל

פירוקסן ,נאספו גבישי אוליבין. מדוגמאות הבזלת ספינל ואילמניט ,פירוקסן ,גבישי גרנטהאופן באותו

.ברזל וטיטניום ותחמוצות

ואיזוטופית כימית לאנליזה אבקות הכנת. 2.2.2

מכל בזלת נבחרו להכנת אבקות. דוגמאות ושתים עשרה ארבעה קסנוליתים, שלושה קסנוקריסטים

וסקו בפטיש ר הדוגמאות מנע מזיהומים של פאזות משניות.יהשכבה החיצונית בכדי להנוסרה דוגמה

שהמאסף הראשוני מכוון. , מהפטיש או הסדןעל מנת להימנע מזיהום של מתכות,לאחר שקופלו בתוך ניר

5% של נוקה מקרבונטים משניים ע"י חומצה אצטית בריכוז רסק הסלעאינו כולל פאזות קרבונטיות,

גמאות במים מזוקקים לאחר הניקוי בחומצה, נשטפו כל הדו. סוני אולטראלמשך חצי שעה בתוך אמבט

גביש -עד לקבלת אבקה דקת טאוכדורים עשויים אגקערה במטחנת כדורים עם נטחן הסלע רסקויובשו.

אחידה.

מעבדה עבודת. 2.2

מקוטב אור קרוסקופיבמ פטרוגרפיה

, טריות לקביעת ההרכב המינרלוגי (Zeiss Axioskop 40)קרוסקופ אור מקוטב יהשקפים נבחנו במ

נבחרו בעזרת העבודה הפטרוגרפיתוזיהוי טקסטורות עיקריות. זיהוי פאזות מחליפות ומשניות ,המינרלים

מינרלוגי, גודל גביש הרכבעל פי בחירת הדוגמאות נעשתה ודוגמאות לטחינה. נרליםידוגמאות להפרדת מ

.וטריות

Scanning Electron Microscope (SEM)-ב פטרוגרפיה

באוניברסיטת האדמה ילמדע של המחלקה סורקאלקטרוני במיקרוסקופ נחקרוסלעים השקפי

קסנולית מבת שלמה, שני קסנוליתים ושלושה הם: שנבדקוהשקפים ויסקונסין במדיסון, ויסקונסין.

שתי בזלות מנחל רקפת ושלוש בזלות מאזור אום אל פחם. ו קסנולית ,מכרם מהר"ל קסנוקריסטים

בשקפים . kV 15.0במתח האצה של Hitachi S-3400מסוג אלקטרוני במיקרוסקופהעבודה התבצעה

שמבליטה את Backscattered Electronsבתמונת נבדקו טקסטורות עיקריות ומיקרוטקסטורות

בעזרת ההתבצעהאלה השונות. אנליזה איכותית של הרכב הפאזות המינרלוגיות הניגודיות בין הפאזות

המורכב על גבי המיקרוסקופ. Energy Dispersive Spectrometry (EDS)גלאי

Electron Probe Micro Analyzer (EPMA) ידי על מינרלים של כימית אנליזה

סקונסין יבאוניברסיטת ו האדמה ילמדע במחלקה נעשתה אנליזה כימית כמותית של מינרלים

בחמישה גלאי מצויד EPMA ,Cameca SX51מסוג העבודה התבצעה במכשיר במדיסון, ויסקונסין.

Wavelength Dispersive Spectrometry (WDS) ,חמשת שנעשתה על ידי ממדידה התקבלהכל אנליזה ו

24

באורכי הגל , X -קרני ה ועצמת, kV 15.0האצה שלבמתח האנליזה התבצעה .במקביל הגלאים

BSE (Back נעשתה תוך הדמייתהעבודה .בכל אנליזה במשך שישים שניות נמדדה ,הרלבנטיים

Scattered Electron ) .מאלומת גבוהה אנרגיה בעלי אלקטרונים הקולטים גלאים"י ע התבצעה זו הדמייה

ומוחזרים ע"י הדוגמה. יסודות בעלי מספר אטומי גבוה יותר מחזירים יותר אלקטרונים ועל כן X-ה קרני

בין הפאזות השונות וזיהוי איזור כימי התבצעה על פי בהירות. בעבודה שההבחנה כך יראו בהירים יותר,

השקפים .שקפים מלוטשיםבזו נבדקו הרכבי פאזות עיקריות, משניות ותחמוצות במרכזי ושולי הגביש

מכרם מהר"ל, קסנולית ושתי בזלות מנחל רקפת, שני קסנוקריסטיםקסנוליתים ושלושה של שניהם

וארבע בזלות מאזור אום אל פחם.קסנוליתים מבת שלמה

נדירות ועפרות קורט יסודות, עיקריים יסודות של שלם סלע אנליזת

. אבקות הסלעים בקנדה ,Activation Laboratories LTD-ב נמדד הדוגמאות של הכימי ההרכב

חנקתית בוראט בתוך כוריות פלטינה, והנתך שהתקבל הומס מיידית בחומצה -הותכו יחד עם ליתיום מטה

ICP-OES מכשיר. התמיסה המדוללת שמשה למדידת תכולת היסודות העיקריים ב5% של בריכוז

Perkin Elmer Sciexמטיפוס ICP-MS -ולמדידת תכולת יסודות הקורט ב Varian Vista 735מטיפוס

ELAN 9000 .

חמצן של איזוטופית אנליזה

היחס האיזוטופי של חמצן נמדד בהפרדות מינרלים של גרנט וקלינופירוקסן משבעה קסנוליתים,

-במעבדת ה ונעש ותמשש דוגמאות בזלת. האנליז וקלינופירוקסןגרנט מחמישה קסנוקריסטים ואוליבין

Laser Fluorination (LF), האדמה באוניברסיטת ויסקונסין במדיסון, ויסקונסין יבמחלקה למדע .

והספק 20.1µmבעל אורך גל של CO2ע"י לייזר BrF5 בנוכחות הדוגמאות חוממו בתא ריאקציה

. החמצן Putlitz et al. (2002) -ו Valley et al. (1994) ידי עלתואר שעל פי מערך 32Wשל אלימקסימ

באמצעות משאבת המשוחרר מן המינרלים בתא הריאקציה מתפשט לקו וואקום בו הוא מנוקה קריוגנית

. קו הוואקום מחובר ישירות לספקטרומטר מאסות מסוג CO2-כספית ומומר על גבי מוט גרפיט חם ל

Finnigan MAT 251 .23-11 על שלושה נושאי הוטענומ"ג לדוגמא 2.5-1הפרדות מינרלים במשקל

כל נושא הוטענו גומות ב 7-8. בין אחד כל מ"מ 1גומות בקוטר שדוגמאות מניקל, בעלי שישים וחמ

δ18בעל ערך של ,UWG-2 (Valley et al., 1995)גרנט של טבסטנדרO=5.80±0.1‰ (1 sd) נושא .

לפני תחילת העבודה. BrF5הדוגמאות הוכנס לתא הריאקציה ושהה בו כשתים עשרה שעות בנוכחות

האיזוטופי של החמצן בסטנדרט נמדד בכל אחד משלושת ימי העבודה, וממוצע המדידות וסטיית היחס

התקן חושבו לכל יום בנפרד. תיקון לערכים שנמדדו בדוגמאות חושב על פי הפרש ממוצע הסטנדרט היומי

ייתסט. משולשת אף ולעיתים כפולה אנליזה נעשתה המינרלים דוגמאות רוב עבור .מהערך הידוע שלו

, 0.2‰ -הקטנה מ הדירות לרוב המינרלים התקבלה , 2בטבלה מוצגת מינרל כל עבור הממוצעת התקן

למעט לאוליבין בבזלות.

25

.מינרל בכל של האנליזה האיזוטופית של חמצן הממוצעת התקן וסטיית הדוגמאות מספר. 1 טבלה

Garnet Pyroxenite Basalt

Mineral Cpx Grt Gnt

Megacrist Cpx Ol

n 8 7 3 4 2

sd 0.06 0.02 0.05 0.05 0.26

שלם סלע בדוגמאות וניאודימיום הפניום של איזוטופית אנליזה

לפי התהליך Ecole Normale Supérieure de Lyon (ENSL)-מוצה מאבקות סלעים ב הפניום

-MC-ICP(. ההרכב האיזוטופי של ההפניום נמדד באמצעות 2997) .Blichert-Toft et al ידי עלהמתואר

MS מטיפוסVG Plasma 54, תוך שימוש בטכניקה שפתחוBlichert-Toft et al. (2997 בכדי לעקוב .)

176האיזוטופי של סאחרי ביצועי המכשיר, היחHf/

177Hf בסטנדרט ה- Hf JMC-475 נמדד סיסטמטית

, (sigma 2) 0.000010 ± 0.282160 הוא זה מחקר במהלך אחרי כל שתי מדידות, וערכו הממוצע

נמדד Ndהאיזוטופי של היחס .פעמיים נמדדו הדוגמאות כל. Hfיחידות 0.35 המתרגם לחזרתיות של

מן מנה. Hfלאנליזה האיזוטופית של שמשושבאותן תמיסות של אבקות סלעים ENSL -גם הוא ב

מחדש והועבר דרך ההומס Hf -המשקע הפלואורידי שנותר מן השלב הראשון של ההפרדה הכימית של ה

הועברה דרך עמודה כרומטוגרפית REE -. פרקציית הREE -עמודת שיחלוף יונים כדי להפריד את ה

MC-ICP-MSנמדד באמצעות Ndשל . ההרכב האיזוטופי Nd -, כדי לבודד את הHDEHPנוספת,

. המעקב אחר ביצועי Hf -אותו פרוטוקול של המדידות האיזוטופיות של ה פיל VG Plasma 54מטיפוס

143דוגמאות. היחס האיזוטופי 1אחרי כל Nd [La Jolla ] -המכשיר כלל מדידה של סטנדרט הNd/

144Nd

של לחזרתיות המתרגם, (sigma 2) 0.000018 ± 0.511858עבור הסטנדרט במחקר זה הוא הממוצע

.Ndיחידות 0.35

מבטאים, בהתאמה, את Hf (t) -ו Nd(t)ערכי Lu-Hf-ו Sm-Ndהאיזוטופיות של במערכות

CHUR (Chondritic-היחס האיזוטופי של הסלע )או המינרל( בזמן יצירתו לעומת מאגר אחיד מוסכם, ה

Uniform Reservoir) (. 2באותו זמן )משוואה

החישוב זהה. Hf-ל, Nd(t). חישוב ערך 2 משוואה

[(

)

(

)

]

21

CHUR-ל הערכים כאשר הדעיכה משוואת"י ע מחושבת ,בזמן האיזוטופים היחסים התפתחות

143במערכת הניאודימיום הם: Nd/

144Nd=0.512630±0.00011 147 -ו

Sm/144

Nd=0.1960±0.0004

176ובמערכת ההפניום הם: Hf/

177Hf=0.282785±0.000011 176 -ו

Lu/177

Hf=0.0336±0.0001 .

בקסנוליתים, קסנוקריסטים ובזלות מן הכרמל חושבה לאחור ומוצגת ,התפתחות היחס האיזוטופי בזמן

מערכת ההפניום גבוהה של מינרלים בעבור מפרטורת הסגירהכנגד גיל. ט εHf(t) -ו εNd(t)בדיאגראמות

-פוסט חימום לאירועי ולכן היא פחות רגישה ממערכת הניאודימיום הניאודימיוםמערכת עבור מיותר

.(Duchene et al., 1997; Scherer et al., 2000) מגמטיים

תוצאות. 2

שדה עבודת. 2.1

(4-5)איור כרמל הר Ma 99.0±1.0, מגיל בכרם מהר"ל (V1) של הפאזה הראשונה הלוע הוולקני :ל"מהר כרם

(Segev, 2009) מתחתסלעים קרבונטים. ומתחתיו שמעליובחומר פירוקלסטי אפור, דק גרגר ןמאופיי

זה סלעשל בלוקים .מאובני רודיסטיםוגיר מתצורת יגור המכילים דולומיט חשופים"ל מהר לטוף

משוכב הלוע ונראה שנזרקו לשם בזמן ההתפרצות. בשולי הלוע, הטוף הוולקני במרכזבתוך הטוף נמצאים

עם נטיות בכיוון למרכז הלוע. שיכוב זה מאופיין בטוף בצבעים משתנים של אפור ואפור חום. באזור מרכז

ע"י נחלים ונחשפים בו כמות גדולה של עורקי גבס. קסנוליתים של פירוקסניט חתורהלוע הטוף

.לועסמוך ל מצוים בריכוז גבוה יותר טופלוגופי וטיטוקריסטים של גרנט, קרסוקסנ

בזלת, (V3 שלישיתה הפאזוה, טוף טווסים( V2) הפאזה השניהמשפכים בזלתיים :מוחרקהאזור

בזלות. מוחרקהמנזר הל מתחת, הכרמלהר במורדות הצפון מזרחיים של חשפיםנ (96.7±0.5 מגיל רקפת

זהו המקום היחידי בכרמל שניתן לזהות שפך בזלת .בקרקע מכוסות ולרוב בשטח בולטות אינן אלה

, דקת תפירוקלסטיהמקביל לטוף טווסים. בכל שאר האתרים הוולקנים בכרמל, פאזה זו מופיעה כיחידה

דרכה. במחשוף זה ניתן לראות אוליבין תקק"ל העובר דרך ל ידהפאזה השלישית חשופה ע גביש ובלויה.

"בצל" עדינה כאשר במרכזי ה"בצלים" הבזלת טרייה. בלייה אופיינת ע"י טקסטורתבזלת המ

טוף יחידותו בזלת כיפישנם מספר ש , ,בקעת שפייהשל והדרומי הצפוני בחלק :שפייה בקעת

הבזלת שפכי רוב .Ma (Segev et al., 2002) 95.4±0.5 מגיל ,שפיה וולקני, (V4) מהפזה הרביעית

טריות בזלת דוגמאות. מוחלף תלבבז האוליביןורוב צהבהב חום בעוצו בלוי הטוף, טריים אינם בבקעה

.הבקעה של הצפוני בחלקה נמצאו

מהפזה הרביעית. טוף זה יםפירוקלסטים בלויסלעים של במושב עופר ניתן לזהות אופק :עופר

הטוף מכוסה ,שצבעו צהבהב נחשף בשולי כבישי המושב כתוצאה מעבודות התשתית של הכביש. ברובו

לא הצלחתי לאתר. ריכוז גבוה של אבני בזלת הרביעית הפאזה של כן גם, הבזלת מחשופי את ע"י קרקע.

טריות באזור הלולים והשטחים החקלאיים בדרום המושב מעיד כי ישנו שם שפך בזלת בקרבת מקום

המכוסה בקרקע ומבנים חקלאיים.

רקפת ישנם שלושה מחשופים של סלעים ווולקנים: במעלה הנחל ישנו מחשוף בנחל :רקפת נחל

יחידה זו מקבילה לבזלות .הנסיעה בדרכי ונחשף בקרקע רובובשר מכוסה בזלת מהפאזה השלישית א

27

מעל למפעל סולתם ישנו 300-כ ק"מ מנחל רקפת. 1-המרוחק כ ,מוחרקהסמוך למנזר ההפאזה השלישית

גזור מחומר ומורכב בלוי)בשונה מן המחשוף במוחרקה( פירוקלסטי חתך זהו .של טוף טווסים מחשוף

הגדר לאורך הממוקם(V1) המחשוף השלישי בנחל רקפת הוא של טוף מהר"ל . בקלות שמתפורר

אתאפורה בדומה לכרם מהר"ל. תפירוקלסטי מיחידה מורכב המחשוף. סולתם מפעל של הדרומית

מהקסנוליתים קטנים כי אם פירוקסניט של קסנוליתים של נוכחות וישנה רבים גבס עורקי חוצים היחידה

"מ(.ס 2-1"ל )מהר בכרם

המצוי, ה, (V5)החמישית הוולקנית פאזה שייך להטוף בלוע הוולקני של בת שלמה :שלמה בת

טריפחות . טוף בת שלמה (Ma; Segev et al., 2002 82.0±1.3)בתוך סלעי תצורת עין זיתים מגיל סנון

בהם הוא במקומות. וצמחיה בקרקעברובו והוא מכוסה. צבע הטוף חום V2 -ו V1ממחשופי הטוף של

שהתפרקו מקסנוליתים גרנט של קסנוקריסטים, פירוקסניט גרנט של בקסנוליתים עשיר הטוף, נחשף

.ופלוגופיט פירוקסן, גרנט של קריסטים ומגה

(1 איור) פחם אל אום אזור

V1לפאזות הוולקניות םבגיל מקביליםו Sass (1980)ע"י תוארוש, שני מחשופי הבזלת :עוקדה

.)נ.צ באזור הטראסות החקלאיות ,ניתנים לזיהוי בשולי הכפר ,(Segev et al., 2002מהכרמל ) V2 -ו

121274/721915) .

וניתניםמהכרמל, נמצאים באזורים רבים בעיר V4-מחשופי בזלת המקבילים ל :פחם אל אום

תצורת תוךב וממוקמת טרייה הבזלת אלו באזורים. בסלע וחציבה בנייה מתבצעת בהן במקומות לצפיה

בדומה לכל בזלות אזור אום אל פחם. ישנו מחשוף נוסף של יחידה זו מעל אום אל פחם בסמוך ,אחנ דיר

מושב מי עמי. שללגדר

בתוך גבולות המושב ישנם שני מחשופים של בזלת באזור החקלאי של המושב. במחשוף :עמי מי

ובמחשוף העליון ישנה בזלת (V3)התחתון יותר ישנה בזלת המקבילה לפאזה השלישית של הכרמל

.(V4)המקבילה לפאזה הרביעית של הכרמל

היד דוגמאות של במעבדה בדיקה

שני טיפוסי סלע: כוללותהדוגמאות

בתו"ל מהר בכרם הוולקניםמן החתך הפירוקלסטי של הלועות שנאספו וקסנוקריסטים קסנוליתים (2

.שלמה

.פחם אל אום ובאזור בכרמל משפכים תבזל אוליבין ( 1

אל פני השטח ע"י הובא הראשון המאסף. מאספיםי נש כללושנבדקו בעבודה זו קסנוליתיםה

טוף מהר"ל, Ma 99]בכרם מהר"ל ונחל רקפת פההחשו העליון הפאזה המגמטית הראשונה של הקרטיקון

(Segev, 2009)] קרטיקון אל פני השטח ע"י הפאזה האחרונה של המגמטיזם ב באהו. המאסף השני

.[(Segev et al., 2002) טוף בת שלמה., Ma 82] שלמה בת של הוולקני בלוע החשופה העליון

ל"מהר טוףמ קסנוליתים

של גרנט פירוקסניט קבוצות עיקריות: קסנוליתיםי תלש יםמהר"ל מתחלקטוף מהקסנוליתים

מספר גודלםו הכהשחור גוון בעלי הםהגרנט פירוקסניט של . הקסנוליתיםשל גרנט וקסנוקריסטים

מפירוקסן כהה בגודל גביש של כמספר מילימטרים וכמות משתנה של ותסנטימטרים. הדוגמאות מורכב

28

ונראה מטמורפיותהיד לא ניתן להבחין בטקסטורות בדוגמאותמהפירוקסן. גביש יותר דק ,גרנט כתום

.הפירוקסן גבישי בין ואקראי אחיד באופן פזורים הגרנט שגבישי

בערך עד מסנטימטר משתנה שגודלו כתוםבעל גוון הקסנוקריסטים מורכבים מגביש גרנט יחיד

.מאופיין בסידוק נרחב ולרוב בעל פני שטח חלקים הגביש. סנטימטרים כעשרה

וכל הדוגמאות מהלוע הוולקני של כרם מהר"ל נאספו ארבעה קסנוליתים וארבעה קסנוקריסטים

,נחל רקפת מחשוףב ,"למהר מטוףשנאספה אחת . דוגמת ידמשניותמינרלוגיות נראות טריות ללא פאזות

שייכת וכנראהכמו הקסנוליתים של כרם מהר"ל מינרלוגיה וטקסטורה שלבעלת אותם מאפיינים היא

לאותו מאסף.

שלמה בת טוףמ קסנוליתים

של גרנט קסנוליתים :קבוצות שתי ותכוללבת שלמה של הוולקני הלועמ שנאספו היד דוגמאות

.בדומה לטוף מהר"ל ,של גרנט וקסנוקריסטים פירוקסניט

הנבדלים זה מזה בהרכבם טיפוסיםשני לזהות ניתןדוגמאות היד של הגרנט פירוקסניט בבדיקת

ואקראי אחיד באופןמכילים פירוקסן כמינרל עיקרי וגבישי גרנט הפזורים טיפוסיםה שני. בצבעםו

פירוקסן גבישי מכילה כהה סלע –( "למהר מטוף פירוקסניט לגרנט דומה) הראשון טיפוסה. בדוגמאות

לדוגמאות שנאספו בניגוד בגודל זהה. כתומיםגרנט גבישיו בודדים מילימטרים מספר של בגודל כהים,

,טריות אינן היד שדוגמאות בעוד. במגע ומתפוררות טריות אינן שלמה בת מטוף דוגמאותהמטוף מהר"ל,

דוגמאות התפוררותשמרו על טריות גבוהה יחסית. בגלל , גרנט ופירוקסן ,נראה כי המינרלים העיקריים

.כמעט לא ניתן לזהות טקסטורות היד

בגודל ,בהיר ירוק בגוון פירוקסן מכילות הדוגמאות. החלפה סימני ללאוהשני נראה טרי טיפוסה

לא היד בדוגמאות ואקראי וצבעם וורוד בהיר. של מספר מילימטרים. גבישי הגרנט פזורים באופן אחיד

.מטמורפיות טקסטורות נצפו

פחם אל אום אזורמו כרמלמה בזלות

פורפירית טקסטורה בעלת בזלת אוליבין הן( V1R1 הדוגמ למעט)היד של הבזלות דוגמאות

ללאו טריות הדוגמאות. אמיגדולות או ווזיקולות, זרימה טקסטורותלא רואים דוגמאות בלעין. תיהנרא

.סנטימטר כחצי עד של בעומק עדינה פאטינה שכבת למעט ,לעין הנראות נרחבות החלפות

בנספח.מוצגות נבחרו להןוהאנליזות ןמקור, הדוגמאות פירוט

פטרוגרפיה. 2.2

Esperança & Garfunkel ע"י בעבר פטרוגרפיתמהר"ל נבחן ותואר רם כממאסף הקסנוליתים

קסנוליתים הקסנוליתים לשתי קבוצות עיקריות: חולקו אלה בעבודות .Mittlefehldt (1986) -ו (1986)

,פירוקסניטקסנוליתים מעטפתיים של ו הקרום התחתון המשוייכים לסלעי ,יחסית נדירים, גרנוליטים

נוליטי.גרה ,צגים את המאסף הראשוןקסנוליתים המיי בחנונבעבודה זו לא הנפוצים הרבה יותר.

דוגמאות בין Mittlefehldt (1986) הבחיןהמעטפתיים םיהפירוקסניט של הפטרוגרפי בתיאור

בעלות טקסטורה מגמטית דוגמאות .מגמטית טקסטורה בעלות לדוגמאות מטמורפית טקסטורה בעלות

. דוגמאות בעלות טקסטורה מטמורפית של גרנט ופירוקסןמגהקריסטים ו גרנט קלינופירוקסניטים כללו

.גרנט של נוכחות ובלי עם פירוקסניטיםקלינו כללו

29

מקוטב אור מיקרוסקופ

על בדיקה תבסס ה ,דוגמאות היד בחינתמעבר ל ,הראשוני למיון הקסנוליתים והבזלות הבסיס

אור מקוטב. במיקרוסקופפטרוגרפית

קסנוליתים

i. למהר טוף"

קריסטים של גרנט המורכבים מגביש מגה (1)לשתי קבוצות: יםנחלקמהר"ל מטוףקסנוליתים

+ )זכוכית בזלת/או כיסי ו גביש דקקלינופירוקסן של אגרגטים לעיתים הכוללבודד יפירופ גרנט

(2)(. קסנוקריסטים אלו מאופיינים בהופעה סדוקה ובטבעות קליפיטיות. זיאוליטים+ פנוקריסטים

שאינם או ,יפירופ בהרכב כן גם, מעט גרנט ומכיליםהמורכבים בעיקר מקלינופירוקסן יםקלינופירוקסניט

פירוקסניט(.קלינוקלינופירוקסניט, -)גרנט כלל גרנט מכילים

גרנט של מגהקריסטים

, ללא סימנים של איזור. אורכובעל הופעה אחידה וצבע עצמי כתום לכל הוא (Grt) רנטהג גביש

בחלק (.7איור קיימות בגבישים ונראה כי כל הפאזות בשיווי משקל ) אילמניטאינקלוזיות של ספינל ו

פנוקריסטים של יםמכילהם וכיום( 8איור שהיו מלאים בנתך ) כיסיםמהקסנוקריסטים ישנה הופעה של

בחלקו מוחלףהמטריקס זכוכיתי בתוך , בצר וגרנט(Cam) אמפיבולקלינו, (Cpx) קלינופירוקסן

. גבישי הגרנט במאסף המשני אינם מוקפים בטבעות קליפיטיות.(Zlt) זיאוליטיםל

, מרכז הגביש של מגהקריסט של גרנט. הופעה של סדקים המלאים בטקסטורה קליפיטית. G3דוגמא . 7איור האינקלוזיות אין סימנים נראות שתי אינקלוזיות אטומות, הגדולה ספינל והקטנה אילמניט. סביב שתי

לחוסר שיווי משקל חוץ מהטקסטורה הקליפיטית המורכבת ממינרלים משניים המחליפים את הגרנט.

Grt Ilm

Spl

Klp

Grt Ilm

Spl

Klp

1mm 1mm

XPL PPL

10

מגהקריסט של גרנט. חלל מלא נתך בקסנוקריסט של גרנט עם פנוקריסטים של קלינופירוקסן, , G3דוגמא . 8איור וגרנט. קלינואמפיבול, בצר

בחלק ,שולי הסדקים לאורך. (9 -20 ים)איור צפיפות הסידוק במגהקריסטים של גרנט עולה לכוון השוליים

הקליפיטית הטקסטורה בין קשר איןש נראהאך ,דק גביש (Klp)בקליפיט מוחלף הגרנט ,מהדוגמאות

מכילים ,וגם כאלה בהם אין קליפיט קליפיטית, בטקסטורה המאופיינים קסנוקריסטים גם. הנתך לכיסי

הגרנט, באינקלוזיות ובעורקי הנתך. בגבישי מעוות נצפה לא. זהיםמאספים משניים עם נתך כיסי

, שולי הגביש של מגהקריסט של גרנט. ניתן לראות כי הסידוק והטקסטורה הקליפיטית V1CMGAדוגמא .9 איור

מהגרנט. 99%בשולי הגביש צפופים יותר במרכז הגביש, לעתים עד כדי פירוק של

Spl

Klp

Grt

Spl

Klp

Grt

1mm 1mm

XPL PPL

1mm

Grt

Spl

Cam

Cpx

Klp

Grt

Grt

Spl

Cam

Cpx

Klp

Grt

XPL PPL

1mm

12

של הופעה ללא אך, נרחב סידוק זו בדוגמא. גרנט של מגהקריסט של הגביש מרכז, V1CMG1 דוגמא .20איור .קליפיטית טקסטורה

אור קרוסקופיבמ פטרוגרפית ונבדקו שנאספו פירוקסניט של קסנוליתים - קלינופירוקסניטים

של קסנוליתים: )א( Mittlefehldt (1986)בדומה להבחנה שבוצעה ע"י ,מאספים שני כוללים מקוטב

יםיאופיינמהמאופיינים בטקסטורות מגמטיות. )ב( קסנוליתים של קלינופירוקסניט ה קלינופירוקסניט

על טקסטורות עיקריות של גבישי מבוססת הסלע טיפוסיי נשבין ההבחנה .מטמורפיות בטקסטורות

.ניהםיבקסן ועל פי יחסים מודאלים הגרנט והקלינופירו

גרנט קלינופירוקסניט בעל טווח רחב של יחסים "י ע מיוצגים( 22,21איור )סנוליתים מגמטים ק (א)

הכמות .משנית כפאזה מופיע זיאוליט. קלינופירוקסןו גרנט: העיקריים המינרליםבין מודאלים

עדין כתום עצמי בצבע פירופי, הגרנט. 50%-ל למעל~ 5%בין הנע האלהגרנט בדוגמאות של המודאלית

.בהירבעל צבע עצמי חום /דיופסידהפירוקסן הוא בהרכב אוגיט .קליפיטיות בטבעות מאופייןו

לקסנוקריסטים. עם טקסטורה קליפיטית בדומה יםסדוק הגבישים ,גבוההגרנט בדוגמאות בהן ריכוז

שגודלו יכול להגיע ,אנהדראלי ,כגביש בודד הגרנט מופיע אחוז הגרנט גבוה במיוחד ןבהבדוגמאות

בתוך גביש ,עורקיםבגבישי הקלינופירוקסן מופיעים כצברים סאבהדראלים .למספר סנטימטרים

בודד מגביש מורכב אלה בדוגמאות שהגרנט מכיוון. הםינללא סימנים של חוסר שיווי משקל ביוהגרנט

, מופיע הגרנט כצברים יותר . בדוגמאות בהן אחוז הגרנט נמוךכמגהקריסט גם ולהגדיר ניתן

אינטרסטיציאלית בין וכלואים מילימטר המוקפים בקליפיטכשל בגודל ,סאבהדראלים של גבישים

עדותה .בגודל של מספר מילימטרים בודדים ,ליםאעד אאוהדר סאבהדראלים ,גבישי קלינופירוקסן

הם םגבישיההטקסטורה של גבישי הקלינופירוקסן. היא אלה דוגמאות של מגמטיהלמקור העיקרית

סאבהדראלים עד אאוהדראלים ונראה שהתגבשו מנתך. לא ניתן לזהות סימנים למעוות בגבישי

הקלינופירוקסן והגרנט כגון החשכה גלית או מעוות של מישורי הפצילות.

Grt

Fissures with no

Kelyphitic rims

Grt

Fissures with no

Kelyphitic rims

1mm 1mm

XPL PPL

11

למרות ההופעה פירופי. גרנט 50% -הדוגמא מכילה מעל ל. מגמטי גרנט קלינופירוקסניט, G1. דוגמא 22איור הסדוקה נראה כי כל הגרנט בדוגמא מורכב מגביש אחד בגודל מספר סנטימטרים. קלינופירוקסן מופיע

ים יבינם לבין עצמם ומגעים אירגולר רגולרייםכצבר גבישים סאבהדראלים עד אאוהדראלים עם מגעים .בינם לבין הגרנט

קלינופירוקסן סאבהדראלי עד 80% -, גרנט קלינופירוקסניט מגמטי. הדוגמא מכילה כV1Rxeno. דוגמא 21איור מהדוגמא ומופיעים 5% -בגודל גביש של חצי מילימטר עד מילימטר. גבישי גרנט מרכיבים כאאוהדראלי

כגבישים סאבהדראלים עם איפיון גודל סיריאלי ממספר עשרות מיקרונים עד למילימטר בקוטרם. גבישי ופיע הגרנט מוחלפים לטבעות קליפיטיות במידה רבה עד כדי פירוק הגרנט לגבישים קטנים יותר. הגרנט מ

בין גבישי הקלינופירוקסן ולרוב המגעים בין שתי הפאזות רגולרים.

Cpx

Grt Spl

Klp

Cpx

Grt Spl

Klp

Cpx

Grt

Cpx

Klp

Zlt

Cpx

Grt

Cpx

Klp

1mm 1mm

1mm 1mm

XPL

XPL PPL

PPL

Zlt

13

קלינופירוקסן גרנולרי אנהדראלי 90%, גרנט קלינופירוקסניט מטמורפי. הדוגמא מורכבת מכ G2. דוגמא 23איור . גבישי הגרנט 120°עם מגעים אירגולרים. מפגשים בין שלושה גבישים יוצרים צמתים משולשים של

רנט מיקרומטר. גבישי הג 100המעטים בדוגמא מופיעים כאינקלוזיות בקלינופירוקסן וגודלם לא עולה על אינם מלווים בקליפיט אך ישנה הופעה של פאזה מאוחרת, כנראה זיאוליטית, המופיעה לעתים סביבם וכן

במגעים בין גבישי הקלינופירוקסן.

בתמונה זו ניתן לראות אינקלוזיה של גביש גרנט אנהדראלי קלינופירוקסניט מטמורפי., גרנט G2. דוגמא 24איור בתוך קלינופירוקסן המלווה בפאזה משנית, אולי קליפיטית, במגע בינו לבין הגביש המארח.

Zlt

Cpx Grt

Spl

Zlt

Cpx Grt

Spl

Grt

Zlt Cpx

Spl Grt

Zlt Cpx

Spl

1mm 1mm

1mm 1mm

XPL PPL

XPL PPL

14

קלינואמפיבול משני אחרי קלינופירוקסן. מופיע, גרנט קלינופירוקסניט. בתמונה G5. דוגמא 25 איור

אוגיטי קלינופירוקסן, פירופי גרנט של עיקרית במינרלוגיהכן גםקסנוליתים מטמורפים מאופיינים

-לגרנטעד וללא גרנט טשל גרנט, מקלינופירוקסני מאד קטנה בכמות מאופיינים הקסנוליתים. וספינל

והמגעים בינם םאנהדראלי הם אלו בדוגמאות הקלינופירוקסן גבישי. גרנט 1%עם בערך קלינופירוקסניט

עם זויות יוצרים נקודות מפגש משולשות הקלינופירוקסן גבישי ן. המגעים ביאירגולרייםלבין עצמם

) 120°-המתקרבות ל

או החשכה לא לא נראו סימנים למעוות כגון הטייה של מישורי פצילות (. בדוגמאות שנבדקו23 איור

אקסולוציותמופיע כ ההמגמטי, הגרנט בדוגמאות אל אחידה בגבישי הקלינופירוקסן. בניגוד למאסף

המלוו ואיננו"מ( בין גבישי הקלינופירוקסן מ ≥2) םאינטרסטיציאלי םכגבישיבקלינופירוקסן או

במגעים בין ,ניתן לזהות פאזות מאוחרות של זיאוליט משני בדוגמאות(. 24איור בטקסטורה קליפיטית )

( המחליף קלינופירוקסן.איור) קלינואמפיבול . כמו כן נצפהזותאהפ מכל הגבישים

ii. שלמה בת טוף

למעט שתי ,שקפים להכנת מספיק טריותלא היו שלמה בתדוגמאות הקסנוליתים מטוף רוב

אך ,עיקריות כפאזות וספינל פירוקסן, גרנט מכילות הדוגמאות שתי. של גרנט קלינופירוקסניט דוגמאות

הראשונה, הדוגמא. גם כן שונה בהם וההרכב הכימי של המינרלים של שתי הדוגמאות שונה הטקסטורה

GP-1 ,מכילה הדוגמא. טרייה פחות הרבה אך, "למהר מטוף מטמורפים קסנוליתים של לדוגמאות דומה

. (Cal) וקלציט זיאוליט כמו משניות פאזות 5%-ו (Spl) ספינל 20%, גרנט 5%, קלינופירוקסן 80%-כ

צבע עצמי בעליובגודל של עד מספר מילימטרים אנהדראליםאוגיט, בהרכב הם קלינופירוקסןה גבישי

של צמתים משולשים. גבישי גרנט הופעהבבין גבישי הקלינופירוקסן מאופיינים המגעים .בהיר חום

.מילימטר חצי עד של בגודלו אחרות משניות פאזות או קליפיט ללא בקלינופירוקסן כאינקלוזיותמופיעים

בדומהבדוגמאות מטוף כרם מהר"ל. נצפוניתן לזהות פאזות מאוחרות כמו קלציט, שלא הבדוגמ

הקלינופירוקסן גבישי בין והמגעים הגרנט של שההופעה נראה זו בדוגמא גם"ל מהר מטוף לדוגמאות

.מטמורפי מקור על מעידים

Cpx

Cam

Spl

Cpx

Cam

Spl

1mm 1mm

XPL PPL

15

זו מורכבת ה"ל. דוגממהר מטוף הקלינופירוקסניט מדוגמאותשונה ,GP-2, השנייה הדוגמה

אך צבעו העצמי ירוק בהיר לעומת חום ,מילימטר עד של בגודל אנהדראלי קלינופירוקסן 80%מ~

מחצי משתנה םגודלוצבעם ורוד בהיר. המהדוגמ 25%-כ מרכיביםבקסנוליתים האחרים. גבישי הגרנט

אלו לוקחים חלק בטקסטורה הגרנובלסטית ובעלי גבישים. החלפה לקליפיטללא למילימטר מילימטר

מופיע בשלוש צורות שונות: ו המהדוגמ 5%-מרכיב כ (. ספינל27איור לינופירוקסן )קרגולרי עם האימגע

איור ) בקלינופירוקסןלינופירוקסן וגם כאקסולוציות של למלות קכגבישים גרנובלסטים, כהחלפה של ה

מציגה טקסטורה מטמורפית של צמתים משולשים אך ללא סימנים למעוות. ההדוגמ (.28, 27

, גרנט קלינופירוקסניט מטמורפי. שלושה גבישי קלינופירוקסן במגע של צומת משולש, GP-1. דוגמא 21איור קלציט, מופיעאינקלוזיות של גרנט ובצר בתוך הקלינופירוקסן מופיעות ללא פאזות משניות. בתמונה

פאזה משנית שלא קיימת בקסנוליתים מטוף כרם מהר"ל.

, גרנט קלינופירוקסניט מטמורפי. קלינופירוקסן בעל צבע עצמי ירוק זית בהיר וגרנט וורוד GP-2. דוגמא 27איור מופיע גם כחלק מהמאסף הגרנולרי וגם בטקסטורה גרנולרית עם מגעים אירגולרים בין הגבישים. ספינל

כאקסולוציות של למלות בקלינופירוקסן. הגבישים נראים טריים, ללא פאזות משניות, חוץ מהספינל וללא כל הופעה של טקסטורה קליפיטית באסוציאציה עם הגרנט.

1mm 1mm

Grt Cpx

Cpx

Grt

Grt Cpx

Cpx

Grt

XPL PPL

1mm 1mm

Cpx

Cpx

Cal after Cpx

Grt

Cpx

Cpx

Cal after Cpx

Grt

Spl Spl

XPL PPL

11

, גרנט קלינופירוקסניט. למלות אקסולוציה של ספינל לאורך מישורי פצילות של GP-2דוגמא .28איור .27 באיורתמונה הקלינופירוקסן. זו היא הגדלה של מרכז

קסנוליתים: בין שני טיפוסי קסנוליתים טקסטורלית להבחין ניתן תהפטרוגרפי בבדיקה, לסיכום

וקלינופירוקסן גרנט: דומהמאסף מינרלוגי הטיפוסים משני לקסנוליתים .(1טבלה ) םומטמורפי םמגמטי

בכמויות מופיע קלינואמפיבול. נוסף תחמוצת מינרל עם לעיתים, ספינלוכן משתנים מודאלים חוזיםאב

ואינו חלק מהמאסף המקורי. ונראה שהוא מחליף קלינופירוקסן ומטמורפיות מגמטיות ותבדוגמא קטנות

בשני המאספים יש מעט פאזות מאוחרות שאינן נכללות במאסף המקורי כגון זיאוליט ועוד תוצרי בלייה

של תהליכים מאוחרים.

ומטמורפיים ייםמגמט: הקסנוליתיםדוגמאות של טקסטורלית חלוקה. 2טבלה

Sample name Suite

V1 R XENO magmatic

G1 magmatic

G2 metamorphic

G3 magmatic

G5 metamorphic

V1 CM G1 magmatic

V1 CM GA magmatic

GP 1 metamorphic

GP 2 metamorphic

Gnt-1 magmatic

250µm 250µm

Cpx Spl Cpx Spl

XPL PPL

17

בזלות

ומכילות יפורפיר בזלת אוליבין הןאום אל פחם אזורבו כרמלההר אזורבהבזלת שנאספו דוגמאות

, פירוקסן ובצר. פלגיוקלסהמטריקס מורכב מגבישי .קלינופירוקסןואוליבין פלגיוקלס, של פנוקריסטים

-סאב בטקסטורה כמילימטרשל בגודל (laths) כפסיסים םמופיעי הפלגיוקלזברוב הדוגמאות גבישי

.אופיטית

ובמינרלוגיה בטקסטורה שונההכרמל, שבדרוםבנחל רקפת ,מהפאזה המגמטית הראשונה V1R1 דוגמה

ממאסף כחלקסאבהדראלי -אאו (Opx) אורתופירוקסן מכילהזו ( דוגמה2משאר הדוגמאות שנבדקו: )

המטריקס טקסטורת( 3) ,מכילה אוליבין אינה זו דוגמה (1) ,בניגוד לכל שאר הדוגמאות הפנוקריסטים

, 50-100µmבגודל של כ גיוקלסלפ גבישי ומכיל גביש דק המטריקס וז בזלתב: הדוגמאותשונה משאר

חסרי צבע עצמי לשולייםבעל צבע עצמי ירוק מרכזמ איזורשל קלינופירוקסן מראים פנוקריסטים (4)

לזהות שניתן קלינופירוקסן של קסנוקריסטים גם ישנם זו בדוגמהלפנוקריסטים, בנוסף (.10 איור )

גבישים של ספינל מכיל מאסף הפנוקריסטים (5) (.12איור ) למטריקס הגביש בין תגובה שולי"י ע לעיתים

מכילה בתוכה הדוגמה( 1) (.11איור אחרת ) מופיעים בשום דוגמה לא אשרחום בגודל של עד מילימטר

שההרכב נראה( עם פנוקריסט של קלינופירוקסן אוהדראלי. 13 איור קסנולית של בזלת פורפירית )

בגבישי יותר עשיר שהקסנולית בכך שונים, ובקסנולית המארח בסלעוהטקסטורה של המטריקס

. פלגיוקלס

, בזלת פורפיר. פנוקריסטV1R1. דוגמא 29איור במטריקס של אורתופירוקסן מוקףאאוהדרלי

גביש המורכב מפלגיוקלס, פירוקסן ובצר. דק

, בזלת פורפיר. פנוקריסט של V1R1. דוגמא 10איור קלינופירוקסן. מרכז הגביש בעל צבע עצמי ירוק

גביש כ נראהושוליו חסרי צבע. המרכז הירוק אאוהדראלי.

0.5mm 0.5mm

Opx Cpx

18

( קסנוקריסט של קלינופירוקסן מוקף בשול תגובה עם PPL-ו XPL, בזלת פורפיר. בתמונה )V1R1. דוגמא 12איור המאטריקס.

של פנוקריסט. פורפיר בזלת, V1R1 דוגמא. 11איור .חום ספינל

של קסנולית. פורפיר בזלת, V1R1 דוגמא. 13איור אאוהדרלי פנוקריסט המכיל פורפיר בזלת

בתוך מוכל, קלינופירוקסן של( ברובו מוחלף) .הבזלת דוגמת

(SEM) סורק אלקטרוני מיקרוסקופ

שימוש הקסנוליתים, שלושה קסנוקריסטים ושתי בזלות. ארבעההתבצעה על SEM-העבודה ב

המינרלוגיותשל הפאזות ודאי זיהוי( 2שתי מטרות: )ל נעשהבעבודה זו סורק במיקרוסקופ אלקטרוני

( זיהוי של מיקרוטקסטורות שלא נראו 1. )EDS -ב כימית האנליזמשניות בדוגמאות ע"י ההעיקריות ו

אור מקוטב. במיקרוסקופ

זוהתה הטקסטורה הקליפיטית בגבישי הגרנט גם בקסנוליתים וגם SEM-בבעבודה

)בקסנוקריסטים שהוגדרו כמגמטיים במיקרוסקופ האור המקוטב

של קרן רחבה התבצעה למדידת הרכב הטקסטורה הקליפיטית בשתי EDS אנליזת(. 21, 7 איור

הטקסטורה הקליפיטית זהה של כלל הפאזות המהוות את כימיהה הדוגמאות בשתי. G3-ו G1דוגמאות,

(.14-30איור להרכב הגרנט שעל חשבונו גדלה )

1mm 1mm

0.5mm 1mm

Cpx

Reaction

Cpx

Reaction

Spl

Xenolith

Cpx

19

קליפיטית ובטקסטורה( 2 )נק' הגרנט גביש בקצה להבחין ניתן בתמונה, מגהקריסט של גרנט. G3 דוגמא. 14איור

.ומדידה לזיהוי ניתנות הקליפיט את שמרכיבות הפאזות. אותו המחליפה

. 2בנקודה EDS, תוצאות אנליזת G3. דוגמא 15איור לכימיה של םבאנליזה מתאי המתקבל הגרף גרנט.

באלומה EDS, תוצאות אנליזת G3. דוגמא 11איור הגרף המתקבל. 1רחבה של קליפיט בנקודה

.גרנט של כימי להרכב מתאיםמהאנליזה

Grt

Klp

30

מהאנליזה הגרף המתקבל. 7באלומה רחבה של קליפיט בנקודה EDS, תוצאות אנליזת G3. דוגמא 17איור .גרנט של כימי להרכב מתאים

של סדק בגרנט המלווה בטקסטורה קליפיטית. הנקודות BSE, גרנט פירוקסניט. תמונת G1. דוגמא 18איור הינה אנליזה של קרן 23שהתבצעו ואת מספרן. אנליזה EDS-הממוספרות מציינות את מיקום אנליזות ה

רחבה שמדדה את הרכב הטקסטורה הקליפיטית על מרכיביה.

32

בנקודה EDS, תוצאות אנליזת G1דוגמא .19איור , התוצאה שמתקבלת אכן, בגביש גרנט. 2מספר

מתאימה לגרנט.

בנקודה מספר EDS, תוצאות אנליזת G1. דוגמא 30איור , אנליזה באלומה רחבה המודדת את הרכב 23

הקליפיט. ניתן לראות שמיקום השיאים והיחס בינהם זהה לזה שבתוצאות הגרנט.

. 3בנקודה EDS, תוצאות אנליזת G3. דוגמא 32איור אנליזה זו נמדדה בפאזה האמצעית בבהירותה משלושת הפאזות המרכיבות את הקליפיט. הדוגמא המתקבלת מתאימה לכימיה של אורתופירוקסן עשיר באלומיניום.

. 4בנקודה EDS, תוצאות אנליזת G3. דוגמא 31איור אנליזה זו נמדדה בפאזה הכהה ביותר בקליפיט.

של לכימיהה הדוגמא המתקבלת מתאימ אנורתיט.

. 5בנקודה EDS, תוצאות אנליזת G3. דוגמא 33איור אנליזה זו נמדדה בפאזה הכהה בקליפיט. הדוגמא המתקבלת מתאימה לכימיה של

אנורתיט.

. 1בנקודה EDS, תוצאות אנליזת G3. דוגמא 34איור אנליזה זו נמדדה בפאזה הבהירה ביותר בקליפיט. הדוגמא המתקבלת מתאימה לכימיה מעורבת של אורתופירוקסן וספינל, עירבוב שכזה מעיד כנראה על מדידה במקום המכיל

את שתי הפאזות.

שלוש של הרכב( 2: )בולטים מאפיינים מספר בעל הוא הגרנט חשבון על שגדל הקליפיטי הרכיב

( גודל הגביש בשלוש הפאזות אשר מרכיבות את 1) ,(32-34איור ) פאזות: אורתופירוקסן, פלגיוקלס וספינל

כאקסולוציות מופיעים הספינל גבישי( 3) ,(35איור הקליפיט גדל עם המרחק מגביש הגרנט המקורי )

(.31איור ) מאקסולוציות חופשיים הפלגיוקלס שגבישי בעוד האורתופירוקסן מגבישי

31

שר לנתך או לפאזות קפנימיים וכן בשולי הגבישים ללא בסדקיםהקליפיטי מופיע בגבישי הגרנט הרכיב

איור מופיע גם בסדקים סגורים בתוך מגהקריסטים של גרנט ללא מעורבות של פאזות נוספות )ו נוספות

, ספינל לינופירוקסןקבמגע ישיר עם פאזות נוספות כגון: בא גרנטה גביש כאשר גם מופיע הקליפיט (.37

המגבש בתוכו פאזות משניות ,וגם במגע עם סדקים פתוחים המלאים בנתך ברזליות-טיטנו ותחמוצות

(. 38איור )

עם במגע קליפיט"י ע מוקף גרנט. G3דוגמא .35איור עם גדל בקליפיט הגביש גודל. אילמיניט

.גדל חשבונו שעל מהגביש המרחק

את לזהות ניתן בתמונה. V1Rxenoדוגמא .31איור הספינל. הקליפיט את שמרכיבות הפאזות מופיע ביותר הבהירה כפאזה בתמונה שנראה

.באורתופירוקסן כאקסולוציות

לזהות ניתן בתמונה. V1Rxeno. דוגמא 37איור סדק באיזור המתחילה קליפיטית טקסטורה

מלבד נוספות פאזות של מעורבות ללא סגור .גרנט

טקסטורה"י ע מוקף גרנט. G1. דוגמא 38איור . בסדק משניות פאזות עם במגע קליפיטית

והאירגולרי החד המגע את לראות ניתן בתמונה .לקליפיט הגרנט בין

לקסנולית בה מטוף בת שלמה מאשרת את התצפית הפטרוגרפית GP-2 גמהשל דו SEM -ה אנליזת

כי הקלינופירוקסן והגרנט דלים נמצא EDSזה מינרלוגיה וטקסטורה שונה משאר הקסנוליתים. באנליזת

שלא אותרו ,בהשוואה לשאר הקסנוליתים. מספר גבישים של אורתופירוקסן ,יותר במרכיב הקצה הברזלי

עקב. והקלינופירוקסן הגרנט עם משקל בשווי נראים והם, SEM -זוהו בבמיקרוסקופ האור המקוטב,

המצוי הקלינופירוקסניט מממאסף השונה ,כוובסטריטלהגדיר דוגמה זו ניתן ,האורתופירוקסן נוכחות

החלפה מינרלוגית של (2: )שונות הופעות בשלוש זו בדוגמה מופיע, ספינל. בכרמל הוולקנים הלועות בשאר

מקורם בקלינופירוקסן שגבישים גרנובלסטים של ספינל שיתכן (1) (.39איור קלינופירוקסן לספינל )

Ilm Grt

Klp

Grt

Klp

Spl

Opx

Plg

33

הפצילות במישורי אקסולוציה למלות(. 3) (40 איור מוחלף או שהם חלק מהמאסף המקורי של הסלע )

(.42-41איור ) קלינופירוקסן של

. גביש קלינופירוקסן מוחלף GP-2. דוגמא 39איור בחלקו ע"י ספינל.

וספינל קלינופירוקסן, גרנט. GP-2 דוגמא. 40איור .הופעותיו בשלוש

ספינל של אקסולוציה למלת. GP-2 דוגמא. 41איור .מקלינופירוקסן

עם קלינופירוקסן של הגדלה, GP-2 דוגמא. 42איור .28 מתמונה ספינל למלות

Spl

Cpx

Cpx

Spl

Spl

Spl Cpx

Cpx µm 100 µm 30

34

מינרלים של כימי הרכב. 2.2

בחמישה קסנוליתים, שלושה פרוב אלקטרון באנליזת נמדד המינרלים של המדוייקהכימי ההרכב

קסנוקריסטים ושש בזלות.

קסנוליתים

בקסנוליתים ובקסנוקריסטים: גרנט, קלינופירוקסן, נמדד העיקריים המינרלים של הכימי ההרכב

(.נ. 21 -נ. ו 5טבלאות ) תהקליפיטי טכסטורהכמו כן נמדד הרכב המינרלים ב ספינל ואילמניט,

של צר טווחב נמצא (רקפת ונחל)כרם מהר"ל ל"מהר מטוףפירוקסן בקסנוליתים קלינוה הרכב

הוא גם כוללמבת שלמה קלינופירוקסןה .(נ. 5טבלה ,43איור ) אלומי דיאופסידל אלומי אוגיט בין ,ערכים

דוגמאות. (נ. 1טבלה ) הדוגמאות שאר מכל במגנזיום יותרבעשירה GP-2 כאשר דוגמא ,ואוגיט דיאופסיד

GP-2 וובסטריט( ו(- G1 דוגמה .אוגיטי קלינופירוקסן מכילות GP-1 מטמורפי, גרנט קלינופירוקסניט

לא ולכןרקפת ונחל"ל מהר מכרםדיאופסיד בהרכב דומה לקסנוליתים המגמטים המכיל ,שלמה מבת

בקסנוליתים מטמורפים או מגמטים למאספים הקלינופירוקסן של כימיה ההרכב בין לקשור ניתןש נראה

.הכרמל של

. הרכב כימי של פירוקסן מקסנוליתים וקסנוקריסטים בכרמל. פירוקסן דיאופסידי מופיע בדוגמאות 43איור GP-2הינו הקלינופירוקסניט היחיד המכיל אוגיט. דוגמה G1מגמטיות ומטמורפיות בקסנוליתים.

עשירה יותר במרכיב המגנזי ומכילה אורתופירוקסן כחלק מהמאסף העיקרי. דוגמאות בעלות טקסטורה מגמטית מסומנות בריבוע ומטמורפית במשולש.

Augite

Diopside

Pigeonite

Hedenbergite

GP-2

Websterite

35

כנגד CaOמהכרמל בדיאגרמה של והקסנוקריסטים הקסנוליתים בדוגמאות העיקריים המינרלים הרכב. 44איור

Al2O3 .מתקבץמדוגמאות מגמטיות ומטמורפיות מלועות שונים בכרמל דיאופסידה הרכבש לראות ניתן כל ,אוגיט בתכולת האלומינה. בניגוד לפירוקסן המכילות מדוגמאות ושונהצר מאוד של ערכים בטווח

.Al2O3 -ו CaOמכילות ריכוזים דומים של ,דוגמאות הקסנוקריסטים כולל, הגרנט דוגמאות

יחסית של אלומיניום, הבא לידי גדולים ריכוזים מכילים בכרמל והקסנוקריסטים הקסנוליתים

סמן למקור נואינ, ריכוז האלומינה 44איור ב לראות שניתן כפי. הספינל בכמותביטוי בהרכב הפירוקסן ו

יותר של נמוךמכיל ריכוז ,משתי הקבוצות ,מקסנוליתים דיאופסידמגמטי או מטמורפי של הדוגמאות:

Al2O3 -ו CaOבאחוז המשקלי של הבדל לראות, בגרנט לא ניתן לפירוקסן בניגוד. אוגיטאשר מאלומינה

בין קסנוליתים המכילים דיאופסיד לקסנוליתים המכילים אוגיט ובין קסנוקריסטים. נראה שההבדלים

קטנים, הם דיאופסיד יליםבין הקסנוליתים המכילים אוגיט לאלו המכ העיקריים ינרליםהכימים של המ

מקור מגמטי ובאים לידי ביטוי בהרכב הפירוקסן בלבד. הבדלים אלו בהרכב הפירוקסן אינם מעידים על

או מטמורפי של הקסנוליתים.

( דוגמאות 2( מחזק את החלוקה של הקלינופירוקסן לשתי קבוצות: )Al2O3כנגד TiO2) 45 איור

עניות יותר ,( דוגמאות המכילות דיאופסיד1) ;עשירות יותר בטיטניום ואלומיניום ,המכילות אוגיט

מכיל ריכוז נמוך של טיטניום ואינו שייך לאף אחד GP-2באלומיניום וטיטניום. קלינופירוקסן בדוגמה

משני המאספים שנצפו. נראה שאכן דוגמת הוובסטריט שונה כימית ממאספי הקלינופירוקסניט השכיחים

הוולקני של בת שלמה בלבד.מופיע בלוע ה ,בכרמל ומעידה על נוכחות של סלע נוסף, שלא דווח עד כה

0

5

10

15

20

25

2 6 10 14 18 22 26

CaO

wt%

Al2O3 wt%

Xenocrysts MET Grt

MET Cpx MAG Grt

MAG Cpx

פירוקסנים בהרכבדיאופסיד בדוגמאות

מגמטיות .ומטמורפיות

פירוקסנים בהרכב .G1אוגיט מדוגמה

31

. גבישי מהכרמל והקסנוקריסטים הקסנוליתים בדוגמאות העיקריים המינרלים של מנורמל הרכב. 45איור למעט דוגמא אחת. יתכן שמדידה זו הושפעה האוגיט מגבישי בטיטניום יותר ענייםהדיאופסיד

של מאוד נמוכים ריכוזים מכיל (GP-2)וובסטריט ב הקלינופירוקסן מאינקלוזיה של אילמיניט בדיאופסיד. .טיטניום

כנגד FeOבדיאגרמה של ,המינרלים העיקריים בדוגמאות הקסנוליתים והקסנוקריסטים מהכרמל יהרכב. 41איור Al2O3. לדיאופסיד ביחס בסידן כנראה על החסרון ומפצה אוגיטב הגבוה יותרמעט ,ברזלה תכולת.

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

3 8 13 18 23 28

TiO

2 w

t%

Al2O3 wt%

Xenocrysts MAG Cpx

MET Cpx MAG Grt

MET Grt GP-2 Cpx

GP-2 Grt

2

6

10

14

18

5 10 15 20 25

FeO

wt%

(to

tal)

Al2O3 wt%

Xenocrysts MAG Cpx

MET Cpx MAG Grt

MET Grt GP-2 Cpx

GP-2 Grt

G1 אוגיט

דיאופסיד

GP-2

G1גרנט מקסנולית

המכיל אוגיט

ים גרנט מקסנולית

המכילים דיאופסיד

37

MgOבדיאגרמה של ,מהכרמל סנוקריסטיםקוה קסנוליתיםבהרכב מנורמל של המינרלים העיקריים .47איור .סידן מחליף ברזל שבאוגיטריכוזי המגנזיום באוגיט ובדיאופסיד דומים ועל כן נראה .Al2O3כנגד

ולכן לא נצפה הבדל שבדיאופסיד הסידןאת מחליף באוגיט שהברזל נראה 47איור וב 41איור ב

של ההחלפה את מאזן באוגיטהטיטניום 45 -ו 44 איוריםפי על. לדיאופסיד האוגיט בין במגנזיום בריכוזי

משלושת המינרלים דכאח (2בשתי צורות: ) מופיע קסנוליתיםב אורתופירוקסן .באלומינה הסיליקה

המהווים חלק מהמאסף נדירים מאד גרנובלסטים כגבישים( 1. )המרכיבים את הטקסטורה הקליפיטית

למאסף המינרלוגי של שייך( 48איור ) En75Fr20Wo5בהרכב אורתופירוקסן .GP-2של דוגמה העיקרי

גרנובלסטיבקסנוליתים בעלי טקסטורה מטמורפית. אורתופירוקסן גרנט המחליפה, הקליפיטית הטבעת

אורתופירוקסן בדוגמה .En89Fr10Wo1מודאלי( והרכבו 5%בכמות קטנה )~ GP-2 בדוגמה ורקמופיע אך

GP-2 הקליפיטי האורתופירוקסן מאשר והסידנייםמכיל פחות ממרכיבי הקצה הברזליים.

, וובסטריט(. למעט גרנט מ49איור הרכבים ) של מאדצר טווח פורש בכרמל הקסנוליתים מן גרנט

54 באיור(. נ. 7 טבלה) Py63Al23Gr14 -המקורב להמאספים השונים יש הרכב דומה בכל שלגרנטנראה

מכילים ריכוז גבוה יותר של טיטניום. G1גבישי הגרנט מקסנולית ,ניתן לראות כי בדומה לאוגיט

שהקסנוקריסטים יתכןכך ומשום, G1דוגמאות הקסנוקריסטים דומות בריכוז הטיטניום לגרנט מדוגמה

דומההגרנט בכל הדוגמאות ישיבגב( 47 -ו 41/מגנזיום )איורים ברזל יחס. אוגיט המכיל למאסף שייכים

הקצה למרכיב יותר קרוב ממוקמות( G1,G3, V1R1 XENO) המגמטיות שהדוגמאות נראה אך, למדי

הגרנט בין בהרכבן ממוקמות הקסנוקריסטים דוגמאות(. G5) המטמורפית הדוגמה מאשר הפירופי

) למטמורפי המגמטי

(.49 איור

10

12

14

16

18

20

22

24

5 10 15 20 25

MgO

wt%

Al2O3 wt%

Xenocrysts MAG Cpx

MET Cpx MAG Grt

MET Grt GP-2 Cpx

GP-2 Grt

38

אורתופירוקסן גרנולרי .פירוקסן של הרכבים טרפזגבישי האורתופירוקסן בקסנוליתים על גבי יהרכב. 48איור .הקליפיטית לטקסטורה השייך אורתופירוקסןל בהשוואה במגנזים יותר עשירהוובסטריט מדוגמת

הדוגמ. הרכבים של צר טווח, GP-2 הדוגמ למעט הדוגמאות שלכל לראות ניתן. בקסנוליתים הגרנט הרכב .49איור

G5 .המטמורפית עניה באחוזים בודדים במרכיב הפירופי לעומת שאר הדוגמאות

גרנט מטמורפי

גרנט מגמטי

Ca3Al2(SiO4)3

Fe3Al2(SiO4)3 Mg3Al2(SiO4)3

39

ניטיהרצ-ספינל הם וטוף בת שלמה "למהר מטוף בקסנוליתים העיקריים האטומים םמינרליה

+Ti1.9(Mg0.7Fe~ מגנזי ואילמניט (נ. 8טבלה )2

1.5)O6 ( נ. 9טבלה) ( 50איור) ספינל נמצא. בכל הדוגמאות-

Ti0.10(Mg5.20+Fe ניטיהרצ24.80)Al14.50O32 ~, של יותר נמוכהכמות הנמדד הספינל אנליזותמ בחלקאך

Ti0.35(Mg4.75+Fe כפלאונסט אלו גבישים הוגדרו לכןו מגנזיום2

7.05)Al13O32. גם בוצעו האנליזות

גבישי הספינל הרכב. הקליפיטית לטקסטורה השייכים ספינל גבישיב וגם העיקרימהמאסף גבישיםב

ferroan) ניטיהרצכספינל הוגדרוש ,של הסלע העיקרי מאסףבאינו שונה מגבישי הספינל קליפיטיה

spinel). משני הבצרים. לגבישי אך יתכן וקיים גם בשאר הדוגמאות ,דוגמאות בשתי זוהה אילמניט

GP-1 הבדוגמ"ל. מהר מטוףשנמדד בקסנוליתים מזהשונה מעט הרכבהקסנוליתים מטוף בת שלמה ישנו

אך הרכבם ברזלי יותר מבדוגמאות של טוף מהר"ל. ,ניטיספינל ואילמ כולל הבצרים מאסף

הרכבים של משולשב התצוגה היא .וקסנוקריסטים קסנוליתים בדוגמאות עיקריות תחמוצות הרכבי. 50איור MgO ,FeO ו-Al2O3 ניתן לזהות שתי קבוצות עיקריות של תחמוצות, ספינל ואילמניט. בחלק .

מהדוגמאות נמדדו גבישים משתי הקבוצות. מדידות המסומנות ב"איקס" כחול מייצגות ספינל השייך .בהרכב גבוהה אחידות בעלות אלו דוגמאות, הקליפיטיתלטקסטורה

Spl

Ilm

40

סך הרכב, SEM-נמדד בש, וכפי הגרנט גבישי פירוק של תוצר הינה הקליפיטית הטקסטורה

: הם הקליפיטית הטקסטורה את המרכיבים המינרלים. הגרנט להרכב זהה אותה המרכיבים המינרלים

ברזלי יותר מעטהקליפיטי האורתופירוקסן. (נ. 21, נ. 20טבלאות ) ופלגיוקלס ספינל, אורתופירוקסן

האורתופירוקסן ממקור נובע הגבוה(. ריכוז הברזל 48איור ) GP-2 המהאורתופירוקסן המקורי בדוגמ

. GP-2 שבדוגמה הפאזות מכל יותר ברזלי בהרכב גרנט פירוק של כתוצר

. בהשוואה לספינל מהמאסף המקורי, ספינל ברזלי בהרכב הוא הקליפיטית בטקסטורה ספינל

. כפי שהוצג, טווח הרכבים צר שונים מקסנוליתים גבישים ביןהרכבים שלקליפיטי מציג טווח צר יותר

מאפיין גם את הגרנט מקסנוליתים שמחלקם נגזר הספינל.

כיל נתרן וון שגרנט לא מיגבישי הפלגיוקלס שנמדדו בקסנוליתים שייכים למאסף הקליפיטי. מכ כל

. טהור אנורתיטילהיות בעלי הרכב אמוריםכל גבישי הפלגיוקלס בטקסטורה הקליפיטית ,או אשלגן

כנראה תוצאה היא נתרן של זו נוכחות .אלביט 12%-3%בקסנוליתים מכיל הפלגיוקלס, לצפוי בניגוד

.נתרן המכילים מי יםאו נתך ,תמיסה עם באינטראקציה מאוחרתמהחלפה

בזלות

מהשפכים בהר כרמל ואום אל פחם הן אוליבין בזלת פורפירית. ההרכב המינרלוגי של הבזלות

פלגיוקלס של מטריקס תוךב ,קלינופירוקסן ובצר ,אוליביןפנוקריסטים של דוגמאות הבזלת כולל

שונה ,הוולקנית הראשונה באזור הר כרמל השייכת לפאזהרקפת, מנחל V1R הדוגמ. קלינופירוקסןו

אורתופירוקסן כחלק מהמאסף העיקרי. מכילה אך, אוליבין מכילה שאיננהבכך הבזלת משאר דוגמאות

. מרכזי הגבישים (נ. 23בלה ט) מגמטי איזור מראים שנבדקו הבזלת בדוגמאות האוליבין גבישי

(, ולעומתם שולי Un 69)למעט אנליזה Fo80 -תחילת הגיבוש מאופיינים בהרכב הקרוב ל את המייצגים

בדומה .הטמפרטורה ירידת במהלךהאוליבין גיבושמ. איזור זה נובע Fo47-68הגבישים הם בהרכב של

. יםאתרהגם גבישי האוליבין החלו את גיבושם בהרכב זהה בכל הפאזות הוולקניות ובכל ,לפלגיוקלס

,. נ.25נ., 24טבלאות ) כימי איזור לעיתים המראה דיאופסידי הרכב בעל הוא בבזלות קלינופירוקסן

מופיע האיזור לעיתים. וביחס למרכז ,שולי הגבישב מגנזיוםמתבטא בהעשרה של זוריהא. (52איור

הרב רקפת נחלככתמים בגביש ולא כטבעות. בשתי הדוגמאות מהפאזה הוולקנית הראשונה, האחת מ

אוגיטי, הרכב בעלי בודדים קלינופירוקסן גבישיגם נמצאואום אל פחם, אזורב עוקדהמ והשנייה כרמל

. בסידןעני יחסית

42

, טווח צר של הרכבים V1R הלמעט דוגמ ,הדוגמאות שלכל לראות ניתן. בבזלות פירוקסן גבישי הרכב. 52איור עניים יחסית ,בודדים גבישים מכילות בעוקדה. בזלות מהפאזה הוולקנית הראשונה הדיאופסיד בשדה .אורתופירוקסן של פנוקריסטים מכילהרקפת מנחל V1R. דוגמה בסידן

מכילה פירוקסן בטווח היאהמינרלוגי ובטקסטורה. בהרכב הבזלותשונה משאר V1R בזלת תדוגמ

חומראסימילציה ניכרת של בגלל הגבישים בהרכב שינוים ולפרש להגדירקושי ישנו, אך רחב של הרכבים

אוגיט המועשר הוא קלינופירוקסן אחד של קסנוקריסט של הרכבו(. וקסנוקריסטים)קסנולית בדוגמה זר

ריאקציה שולי לקסנוקריסט. אחרות בבזלותשל קלינופירוקסן הפנוקריסטיםמ השלוש פי כמעט ,בברזל

. ופירוקסןתאור של סמוך גביש כנגדו המטריקס כנגד דיופסיד בהרכב

. (51איור ) מגמטי זוריבא כן גם מאופיינים( V1R1 למעט) שנבדקו הבזלותהפלגיוקלס בכל גבישי

, לעומת יםשולי הגביש .הגבישים מרכז"י ע מיוצג, An68-76 ,הגיבוש בתחילת הפלגיוקלס גבישי הרכב

אך, 2% על עולה איננה האשלגני המרכיב כמות ,הגבישים במרכזי. (An16-20)זאת, הם בהרכב אלביטי

לא נמדד פלגיוקלס טרי V1R1 הבדוגמ. אנאורתוקלס ליצירת 27%-לכ עד עולה הוא הגבישים בשולי

שהרכב מכיווןשל גביש מקסנולית הבזלת. הואנ. 24שמדווח בטבלה וההרכב המארחתמהבזלת

יטיהאנורט במרכיב ירידה של המגמה. לתבז ולא אנדזיט הוא הקסנולית הרכב, אנדזין הוא הפלגיוקלס

.שנמדדו הבזלתלכל דוגמאות תאופייני הגיבוש במהלך האשלגני במרכיב ועליה

41

השינוי מגמת את לראות ניתן. פלגיוקלס של הרכבים משולש גבי על בבזלות הפלגיוקלס גבישי הרכב. 51איור טווח בעל הואבמרכז הגביש, ,הפלגיוקלס גבישי של ההתחלתי ההרכב. לשולים מרכזהמ הגבישים בהרכב

.שנמדדו הבזלות בכל הרכבים של צר

איור) ואולבוספינלמהר כרמל ואום אל פחם כולל אילמיניט בבזלות האטומיםהגבישים מאסף

ללא כמעט ,אילמיניט בהרכב בצר מכילים פחם אל אום ובאזור כרמל בהר המוקדמים הבזלת שפכי. (53

Mg אוAlעמי וגם באום אל פחם( -אום אל פחם )נדגם גם במיאזור בהשפך הצעיר ביותר ,. לעומת זאת

(V4) הדוגמ היא הדופן יוצאת. אולבוספינל בהרכב בבצר מאופיין V1R1 ,שמכילה שני בצרים שונים

איננו נמצא במאסף האחד בקסנולית והשני בבזלת. אילמיניט מהווה חלק ממטריקס הקסנולית, אך

היחידה בה נמצא הבזלת זו מופיע כרומיט כמינרל בצר עיקרי וזו הדוגמדוגמת המינרלים של הבזלת. ב

מינרל זה.

מרכז הרכב

, טווח הגבישים

בזלותצר בכל ה

שולי הרכב

הגבישים

43

Ti ,Fe. הרכב התחמוצות בבזלות על גבי משולש הרכבים של 53איור 2+

+Mg ,Fe. במשולש ההרכבים ניתן לזהות +3

את שלושת קבוצות התחמוצות שנמדדו בבזלות. שפכים מהפאזות הוולקניות העתיקות יותר מאופיינות רק מופיע כרומיט. באולבוספינלבהרכב אילמיניט לעומת הפאזה הוולקנית האחרונה המאופיינת

.דוגמה באף ספינל נמדד לא מלבדו, V1Rבדוגמה

הסלע כללב עיקריים יסודות של הכימי ההרכב. 2.4

םההרכב הכימי של כלל הסלע נמדד בעשר בזלות, שלושה קסנוליתים ושלושה קסנוקריסטי

אלקאלים כנגד תכולת סיליקה יסודות תכולתמוצגת 54איור ב נ. 29-ו נ. 28בטבלאות תוצאות מרוכזות הו

נמצאותדוגמאות השפכים הוולקניים בעבודה זו כל. Le Bas et al. (1986 ) של השדות פי על סלעיםב

בזלת, אך עם תכולת ה בשדה הם גם נכלליםקסנוליתים של גרנט קלינופירוקסניט ה ואילו הבזלת בשדה

. ההרכב הכימי של הקסנוקריסטים מתאים לשדה הפיקרובזלת, אך מכוון יותר הרבה מוכהים נילאאלק

אין הוא מייצג את הרכב כלל הסלע. ,רק חלק מהמאסף המקורי ,כפי הנראה ,שהגרנט מייצג

אינם אמורים להכיל נתרן או אשלגן. המצאות יסודות ,מקורית כפאזה ,גרנט רק כיליםקסנוקריסטים שמ

נתךשל בעורקים, ופלגיוקלס זיאוליט, אוחרותסלע מעידה על נוכחות של פאזות מהבאנליזת כלל ואל

גם תכולת האלקאליים בקסנוליתים מוחלף החוצים את הגרנט, כפי שנצפה בעבודה הפטרוגרפית. בזלתי

המקורית, על כן סביר להניח שמקור המתכות האלקאליות שנמדדו "י המינרלוגיהעלהסבר ניתנתאינה

.יםמשני יםבמינרל הואבקסנוליתים גם

. 49.9-ל %46.2wt הנע בין (לא מנורמל)מאזור הר כרמל ואום אל פחם ריכוז סיליקה לבזלות

הן בעלות כרמלהמ והשלישית השנייה ומהפאזות פחם אל אום מאזור הראשונה הוולקניתמהפאזה בזלות

Ulvospinel

Ilmenite

Chromite

44

והשלישית השנייה מהפאזות מקורן בסיליקה יותר עניות דוגמאות. (%48.2-49.9wt)ריכוז סיליקה גבוה

פחם אל אום באזור וגם בכרמל גם ,בסיליקה יחסית ענייה שהיא ,הרביעית ומהפאזה פחם אל אום מאזור

(46.2-47.4wt%) נמצאות משני צידי הקו המפריד בין סלעים אלקלינים ,בעבודה זושנבדקו . הבזלות

בזלת-אלקאלי הן בסיליקה יחסית העניות הדוגמאות(. Miyashiro, 1978אלקלינים )-לסלעים תת

אינו מגדיר טווח של Miyashiro (1978)של הקו אלקאליות.-סאב הן בסיליקה יותרהעשירות והדוגמאות

בזלות מעבר, לכן יתכן שלפחות חלק מהבזלות שנמדדו ניתנות להגדרה כבזלות מעבר.

טווח פורשות. הבזלות TAS מוצג בדיאגרמתשל דוגמאות הקסנוליתים, קסנוקריסטים ובזלות כימי הרכב. 54איור בקסנוליתים ואשלגןנתרן . מקורם של תניאלקאלי לבזלת ניתאלקאלי-סאבמבזלת הרכבים

Le BAS et al. (1986)מאוחרות. שדות ההרכבים על פי משניות בפאזות כנראה וקסנוקריסטים הוא .Miyashiro (1978)פי על הוא אלקלים-/סאבליםהאלק ועקום

הסלע בכלל קורט יסודות של הכימי ההרכב. 2.4

נמדדה בשלושה קסנוליתים, שלושה (REE)יסודות הקורט והעפרות הנדירות תכולת

סנוקריסטים ועשר בזלות.ק

לכונדריט על ליםבערכים מנורמ נ. 10טבלה וב 55איור ריכוז העפרות הנדירות בקסנוליתים מוצג ב

של הקסנוליתים (הנדירות העפרות תותבני) REE patterns-ה .Rollinson & Rollinson (1993)פי

CM קסנוקריסטים. הסלע דוגמאותשל ליהמוד היטב את ההרכב המינרלוגי שקפותמוהקסנוקריסטים

Gnt מכרם מהר"ל ו-BS-Gnt-1 מבת שלמה מראים דילדול בעפרות הנדירות הקלות(LREE) כמוLa

בגרנט, Ce-ו Laמערך כונדריטי. דילדול זה מתאים למקדמי החלוקה הנמוכים של 0.4-פיכ עד Ce -ו

d=0.001 ו-d=0.007 , הדוגמ, אלו לדוגמאות בניגוד. בהתאמה G-3 שמיקומה גבולי בין המאסף ,

0

2

4

6

8

10

12

30 40 50 60 70 80

Na2

O+K

2O

SiO2

Xenolith Xenocryst Basalts Carmel & OEF

picro-basalt

Miyashiro (1978)

basalt

Tephrite Basanite

trachy- andasite

phono- tephrite

basaltic trachy-andasite

trachyte trachy- decite

Basaltic andasite

Trachy-basalt andasite

decite

45

ביחס לערך הכונדריטי. העשרה זו נובעת, כפי הנראה, LREE -הקסנוקריסטי והקסנוליתי, מועשרת ב

. פלגיוקלס מאופיין במקדם חלוקה 8באיור כפי שניתן לראות ,מחדירה של נתך מאוחר המכיל פלגיוקלס

בהתאמה ומשום כך "זיהום" הקסנוקריסט בנתך, אפילו בכמות ,Ce-ו La-ל d=0.111 -ו d=0.190של

הנדירות בעפרות מעשרים הקסנוקריסטים כל. הכונדריטי מהערך ארבעה פי שללהעשרה גורםקטנה,

מערך כונדריטי, כצפוי בגרנט. 10-50פי ,Luועד Tb-מ( HREE) הכבדות

בקסנוליתים של גרנט קלינופירוקסניט יכולים להתאים למינרלוגיה העיקרית REE patterns -ה

G1 המכונדריט. דוגמ 20כמעט שטוחים לחלוטין בהעשרה של בערך פי patterns-ה :של גרנט ופירוקסן

. HREE -ב G2 הגרנט ועל כן מועשרת יותר מדוגמ 15%-מכילה כ

העשרה ישנהGP-2 הבדוגמ(, G1, G2 -ב כמוהצפוי בגרנט פירוקסניטים ) pattern -מן ה בשונה

זה pattern. (HREE) עפרות נדירות כבדות שלשטוח pattern-ו Euעד (LREE) קלות נדירות עפרותב

,בעבודה הפטרוגרפית ,זו טרייה ולא נצפו בה הדוגמ שכן, משנית מינרלוגיה של תוצאה להיות יכול איננו

ממקור מגמטי שונה או כזו שנוצרה במנגנון הפאזות מאוחרות בכמות משמעותית. לפיכך מדובר בדוגמ

שונה משאר הקסנוליתים והקסנוקריסטים.

נ. 12 טבלהוב 51איור בבזלות מאזור הר כרמל ואום אל פחם מוצגות ב REEאנליזת תוצאות

OIBבהשוואה לערכי , ו Rollinson & Rollinson (2993)מנורמלים לערכים כונדריטים על פי בערכים

(Ocean Island Basalt) ו- NMORB (Normal Mid Ocean Ridge Basalt) (2989)פי על Sun &

McDonoughה .- pattern היא העשרה ב שפכי הלבה שנבדקוהמאפיין את הבזלות מכל-LREE

ביחס לכונדריט בין הבזלות השונות, גבוה בסדר גודל מטווח LREE –ב ההעשרה טווח. HREEלעומת

המאפיינים בזלות איים patterns -של הכרמל דומים ל בבזלות REE pattern -ה. HREE -ב ההעשרה

יותר מועטההכרמל בבזלות REE-ה בכלל, אך ההעשרה OIB – (Sun & McDonough, 1989)אוקיאניים

-AS ובדוגמאותשלילית Smחיובית ואנומליות Eu אנומליית שנבדקו ישנה הבזלות בכל. OIB -מאשר ב

השוואה לבזלות תביותר. מוצג ותמאזור המוחרקה בהר כרמל, האנומליות החזק YK 5.1-ו 05-2

.73באיור פאנרוזואיות מישראל

41

של כלל הסלע בדוגמאות קסנוליתים וקסנוקריסטים מנורמלים לערכים (REE) עפרות נדירות ריכוזי. 55איור המתאים למינרלוגיה העיקרית של הדוגמה. דוגמ Pattern-כונדריטים. ניתן לראות שברוב הדוגמאות ה

G3, ב העשרה מראהעורקים של נתך בזלתי, בה שנצפו-LREE .שיתכן ומקורה בפלגיוקלס שבנתך הבזלתי

Pattern-מנורמלים לערכים כונדריטים. ניתן לראות שה ,של כלל הסלע בדוגמאות הבזלת REE. ריכוזי 51איור .יותר נמוכה העשרה עם אך, OIBבדוגמאות מתאים לבזלות מסוג

. נ 13-נ. ו 12בטבלאות מרוכזים ובזלות קסנוקריסטים, מהקסנוליתים קורט יסודות ריכוזי

מתמוצגים בדיאגר (Rollinson & Rollinson, 1993)הערכים המנורמלים למעטפת פרימיטיבית

כוללת נתונים מקסנוליתים, קסנוקריסטים ובזלות מכל הפאזות מההדיאגר. 57איור ב"עכביש"

MORB -ו OIBערכים המאפיינים בזלות מסוג כנגד המוצגים ,הוולקניות מאזור הר כרמל ואום אל פחם

למעט ביסודות הקומפטבילים ,בכל המרכיבים מהבזלות פחות מועשרים הקסנוליתים. Sun (2980)על פי

0.1

1

10

100

La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu

Sam

ple

/ch

on

dri

te

G-1 G-2 G-3 Gp-2 CM Gnt BS-Gnt-1

1

10

100

1000

La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu

Sam

ple

/ch

on

dri

te

V1 OF AS-05-2 V2 OF YK 5.1 V3 R V3 MA

V4 LOL V4 BO V4 OF V4 MA OIB NMORB

47

מערך של מעטפת 20-200)פי (Ba). ההעשרה החריגה בבריום Ti-ו Y כמו ניטיביותר בגרנט ואילמ

פרימיטיבית( נובעת כפי הנראה ממעבר נתך או תמיסות ממקור ימי בסדקים והשקעת מינרלים משניים.

קסנוליתים וקסנוקריסטים מושפע מפאזות מאוחרות של חדירת נתך וגידול של דוגמאות ה Patterns-ה

בניגוד לבזלות. יסודות הקורט בתבנית אחידותה בחוסר כרתינ. השפעה זו םישל מינרלים משני

אשר מראה Srאנומליה של ישנה .OIBאחידות במגמתן ודומות באופיין ובהעשרתן לבזלות מסוג הבזלות

מתאימה הקיימת בכל הדוגמאות. תצפית זאת Kמגמות הפוכות בין הבזלות השונות ואנומליה חיובית של

(.51איור ( שנמדד בשולי גבישי הפלגיוקלס שם הרכבו הוא אנאורתוקלס )27%) Kלריכוז הגבוה של

. דיאגרמת עכביש ליסודות קורט שנמדדו בקסנוליתים, קסנוקריסטים ובזלות. הריכוזים מנורמלים לערכי 57איור על MORB-ו OIBומוצגים כנגד ערכי בזלות Rollinson & Rollinson (1993)מעטפת פרימיטיבית על פי

מגמה אחידה כתוצאה מתהליכים ישל הקסנוליתים והקסנוקריסטים חסר Patterns-ה. Sun (1980)פי של אלולבצורתם ודומים אחידיםשל הבזלות Patterns-ה. לבזלות ביחס בדלדולמאופיינים ה ,מאוחרים

.OIBמסוג בזלות

איזוטופיים יחסים. 2.4

143איזוטופים של יחסיםNd/

144Nd 176 -ו

Hf/177

Hf 18נמדדו בדוגמאות כלל סלע ויחסO/

16O נמדד

בהפרדות מינרלים בכדי לאפיין איזוטופית את המקור המעטפתי של הבזלות והקסנוליתים באזור הר

כרמל ואום אל פחם. ה

רדיוגניים איזוטופים

קסנוליתים ארבעה, בזלתדוגמאות בשתי וניאודימיום הפניום של האיזוטופית האנליזה תוצאות

CHURהאפסילון מתייחסים לערכי ערכי. נ. 12 בטבלה מרוכזות כרמל הר מאזור אחד וקסנוקריסט

עכשוויים ללא תיקון לגיל הדוגמאות. היחס האיזוטופי של ניאודימיום בדוגמאות הקסנוליתים

0.10

1.00

10.00

100.00

1000.00

Rb Ba Th U K Ta Nb La Ce Sr Nd Sm Zr Ti Tb Y

Sam

ple

/pri

mo

rdia

l man

tle

V1 OF V2 OF AS-05-2 V3 MA V3 R

YK 5.1 V4 LOL V4 BO V4 OF V4 MA

G-1 G-2 G-3 CM Gnt Gp-2

BS-Gnt-1 MORB (Sun,1980) OIB (Sun,1980)

48

, כך גם עולה היחס הוהקסנוקריסטים מתאים למינרלוגית הדוגמאות: ככל שכמות הגרנט עולה בדוגמ

d(Sm)/d(Nd)האיזוטופי של ניאודימיום. יחס מקדמי החלוקה גבוה פי שניים בגרנט מאשר בקלינופירוקסן

ועל כן הריכוז הגבוה של ניאודימיום רדיוגני בגרנט הוא תוצאה של יחס מקדמי החלוקה.

במערכת כמו אמההת אותה מתקיימת לא הפניום של האיזוטופיות האנליזותכי בתוצאות נראה

)ישנו ריכוז גבוה של הפניום רדיוגני G3 שבדוגמה בעוד. הניאודימיום176

Hf/177

Hf=0.283728) כצפוי ,

176גרנט, היא בעלת יחס 10%-המכילה כ ,G1 העשירה בגרנט, הרי דוגמ המדוגמHf/

177Hf נמוך יותר

d(Lu)/d(Hf). זאת על אף שהיחס גרנט של בודדים אחוזים המכילות נ.( 11)טבלה G5 -ו G2מדוגמאות גבוה

ביחס לנתך בזלתי. אי התאמה זו בין המינרלוגיה ובין ,כמעט פי עשרים ושש בגרנט מאשר בקלינופירוקסן

אינה מראה המערכת ההפניום מחייבת בחינה, במיוחד לאור העובדה שמערכת הניאודימיום באותה דוגמ

דומה. ליהאנומ

143האיזוטופית של שתי הבזלות שנמדדו מאופיינות ביחס האנליזה תוצאותNd/

144Nd הנמצא

,Weinstein, 1998; Stein & Hofmannבתוך טווח הערכים האופייניים לבזלות פאנרוזואיות בארץ ישראל )

1992; Stein and Goldstein, 1996 .)

צפוי להיות ,בסלעים פאנרוזואיים ממקור ליתוספרי באזור זה של הלוח הערבי εNd(t) -ל εHf(t) יחס

מטמורפים בסלעים Be’eri-Shlevin et al. (2010) שהראו כפי, Juvenile Crustal Array-ב כלול

, צפוי שגם הסלעים המגמטים באזורנו הליתוספרה של היובינלי האופי עקבומגמטיים מהשילד הערבי.

& Juvenile Crustal Array (Vervoort & Patchett, 1996; Vervoort -ב יכללו מאזור העבודה

Blichert-Toft, 1999 יחס .)εHf(t) ל- εNd(t) מוצג הוא ו ,על פי גילן ,חושב לדוגמאות הקסנוליתים והבזלות

-מה שונה εNd(t) -ל εHf(t) ביחס מאופיינות שנבדקו הדוגמאות, קסנולית של אחת דוגמה מלבד. 58באיור

Juvenile Crustal Array סטייה זו של הדוגמאות מהטווח תיתכן כתוצאה מבעיה אנליטית או פתיחה .

.בהמשך ידון זה נושא. Nd -בתהליך גיאולוגי שלא השפיע על מערכת ה Hf-של מערכת ה

49

כל G2 דוגמה שלמעט לראות ניתן. המחקר מאזור ובזלות קסנוליתים בדוגמאות εNd(t) כנגד εHf(t). 58 איור & Juvenile Crust Array (Vervoort & Patchett, 1996; Vervoort -ל מחוץ ממוקמות הדוגמאות

Blichert-Toft, 1999.)

יציבים איזוטופים

קסנוליתים, גרנט 7-מגרנט וקלינופירוקסן מינרלים שלהיחס האיזוטופי של חמצן נמדד בהפרדות

ומוצגות נ. 14 -נ. 11בזלות, התוצאות מרוכזות בטבלאות 1-מסן קאוליבין ופירווקסנוקריסטים 5-מ

שנמדד בגרנט מקסנוליתים וקסנוקריסטים מהחתכים ,. טווח הערכים האיזוטופים של חמצן59באיור

δ יחסית צרהוא ,הפירוקלסטים בכרם מהר"ל ובת שלמה18

OGrt = 5.31± 0.22‰ (2σ), n=12) ונמצא )

Mattey et al. (δ (2994)בטווח שנמדד ע"י 18

OGrt = 5.37±0.36‰) לגרנט בשיווי משקל עם גרנט

δ)מאופיין בערכים ,יםשנמדד בקסנולית ,פרידוטיט. קלינופירוקסן18

OCpx = 5.18±0.34‰ (2σ), n=8)

לקלינופירוקסן בשיווי משקל עם פרידוטיט .Mattey et al (2994)מעט נמוכים מהערכים שדווחו ע"י

(δ18

OCpx = 5.61±0.32‰) (1020) -ו Gonzaga et al. .לקלינופירוקסן בגרנט פירוקסניט

-7.6

-2.6

2.4

7.4

12.4

5.35 5.4 5.45 5.5 5.55 5.6 5.65

eH

f(t)

eNd(t)

YK-1 YK-5.1 G1 G2 G3

G2

Juvenile Crust Array εHf =1.4εNd±2.1 (2σ)

G3

G1 YK-5.1 YK-1

50

δ18. ערכי 59איור O‰ של גרנט וקלינופירוקסן שנמדדו בדוגמאות קסנוליתים וקסנוקריסטים מהלועות הוולקנים

בכרם מהר"ל ובת שלמה.

מהר"ל. מגמה זו קיימת גם בכרם מאשר יותר גדול שלמה בבתשנמדדו האיזוטופים הערכים טווח

לינופירוקסן לגרנט: אך אינה מתבטאת בפרקציונציה האיזוטופית של חמצן בין הק ,בגרנט וגם בפירוקסן

Δ18

OCpx-Grt= -0.08‰, 2σ=0.15‰, n=3 ו בקסנוליתים מכרם מהר"ל- Δ18

OCpx-Grt= -0.11‰

2σ=0.20‰, n=5 .בדוגמאות מבת שלמה

( שני טיפוסי 1) ;דוגמאות בשלוש רק ששרד טרי אוליבין( 2: )כוללות בבזלות מינרלים הפרדות

אשר נבדלים בצבע עצמי חום וירוק, אך לא נבדלים במיקרוסקופ אור מקוטב או ,קלינופירוקסן שונים

. V1R בדוגמה רק המופיע אורתופירוקסןEMPA; (3 )באנליזת

-יחסית של כ רבה (5.47‰-4.84‰) בהטרוגניות מאופיין באוליבין חמצן של האיזוטופי היחס

בין שלש בזלות בלבד. יתכן שהדבר נובע מן הקושי למצוא ולהפריד אוליבין טרי ולמעשה היחס 0.6‰

האיזוטופי שנמדד מייצג תערובת של אוליבין עם מינרלים משניים )אידינגזיט( בכמות מעטה, אך בעלי

,נוליתיםבקסיחס איזוטופי מאד שונה מזה של האוליבין. הקלינופירוקסן החום, בדומה לקלינופירוקסן

משתי שהופרד ,הירוק בקלינופירוקסן. המעטפתי מהיחס נמוך מעט חמצן של איזוטופי יחס בעל הוא

אורתופירוקסן. המעטפתי לערך המתאים איזוטופי יחס נמדד, חוםה לקלינופירוקסן בנוסף דוגמאות

עם משקל בשיווי לאורתופירוקסן המתאים איזוטופי יחס בעל הוא גם, V1R בדוגמה רק שנמדד

.פרידוטיט

4.50

4.70

4.90

5.10

5.30

5.50

5.70

5.90

δ18

O‰

(SM

OW

)

δ18O Grt

δ18O Cpx

Kerem Maharal Bat Shlomo

52

דיון. 4

הערבי בלוח מעטפתיים קסנוליתים. 4.1

חתכים וולקניים מספר הלוח הערבי נחקרו ב שלתחתון הקרום המעטפת ומה קסנוליתים

;Mittlefehldt, 1984; Esperança & Garfunkel, 1986; Mittlefehldt, 1986; Stein, 1987)בישראל

Stein et al., 1993; Gazit, 2005). ,הסעודית בערבגם נלמדו קסנוליתים בנוסף (McGuire,

. המידע הרב שנאסף Medaris & Syada, 1998; 1999; Nasir & Rollinson, 2009)( ובסוריה )1988

Stern & Johnsonסוכם ופורש על ידי ,ממזרח לטרנספורם ים המלח ,מקסנוליתים בכל הלוח הערבי

קסנוליתים( 2: )עיקריות קבוצות לשלוש נחלקים הערבי הלוח מן הקסנוליתיםעל פי עבודתם, . (2010)

-ל שממערב באזור בעיקר הערבי בלוח ונפוצים התחתון בקרום שמקורם, פלגיוקלס המכילים גרנוליטים

Central Arabia Magmatic Anomaly - (CAMA); (1 )פלגיוקלס, אמפיבול של קסנוקריסטים

.מעטפתי ממקור קסנוליתים( 3) הליתוספרית; ובמעטפת התחתון בקרום שמקורם ופירוקסן

ממקור מעטפתי מסווגים לשתי קבוצות פטרולוגיות בהתאם להרכב הקלינופירוקסן קסנוליתים

מאופיינת Cr-Diopside. קבוצת ה Al-Augite -ו Cr-Diopside: (Wilshire & Shervais, 1975)בהם

בעיקר קסנוליתים של פרידוטיט ווובסטריט כוללתבקלינופירוקסן בהרכב דיאופסיד עשיר בכרום ו

כוללת בתוכה מגוון של קסנוליתים מעטפתיים המכילים Al-Augiteהמכילים אוליבין. קבוצת ה

סניט שלעיתים קלינופירוקסן בהרכב אוגיט עשיר באלומיניום, כגון וובסטריט, וכן מספר טיפוסי פירוק

מכילים מעט אוליבין. קסנוקריסטים של גרנט וקלינופירוקסן גם הם משויכים לקבוצה זו.

מאזור הר כרמל שנבדקו בעבודה זו מכילים קלינופירוקסן בהרכב אוגיט ודיאופסיד הקסנוליתים

ריכוז אף על, Al-Augite עשיר באלומיניום ועני בכרום ועל כן משתייכים לקבוצת הקסנוליתים מסוג

-, כלל הדוגמאות הן ביGP-2. בעבודה זו, למעט דוגמת הוובסטריט מהגבישים בחלק מעט הגבוה הסידן

ללא נוכחות של אורתופירוקסן. הקסנוליתים ,מינראליות ומכילות קלינופירוקסן וגרנט כפאזות עיקריות

הן . קביעה זו מסתמכתAl-Augiteבעבודה זו שייכים לתת הקבוצה של גרנט קלינופירוקסניט מקבוצת ה

בהשוואה הסלע כלל של הכימי ההרכב על והן( התוצאות בפרק שהוצגה)כפי המינרלים של הכימיה על

(. 10 )איור קודמות בעבודות שדווחו לנתונים

51

Websterite

Al Augite

מוצגים, זו ועבודה קודמות בעבודות שדווחו כפי הערבי מהלוח ובזלות קסנוליתים שלכימיים הרכבים. 10איור . Al2O3 -ו MgO, CaO של משולשת בדיאגרמה

ע"י בזלות מזוזואיות, ניאוגניות וקוורטריות נדגמה היאנרחבת ו Cr-Diopsideקבוצת ה תפוצת

מקבוצה זו נמצאו בבזלות מזוזואיות במכתש רמון ידוטיטיםבאתרים רבים בלוח הערבי. קסנוליתים פר

(Stein et al., 1993( ובחרמון )Wilson et al., 2000( בדייקים ופלגים מאפיים מגיל אאוקן ,)Stern &

Johnson, 2010 .ובבזלות ניאוגניות וקוורטריות ברחבי הלוח הערבי: ישראל, סוריה, ירדן וסעודיה )

נפוצים גם הם בלוח הערבי, בעיקר בבזלות קנוזואיות. Al-Augiteמעטפתיים מסוג קסנוליתים

הם Al-Augiteקבוצה לקסנוליתים מסוג -לעומת זאת קסנוליתים של גרנט קלינופירוקסניט המהווים תת

בשדה ,פליוקן מגיל , Al Ashear- הגעש( לוע הר 2משלושה אזורים בלוח הערבי בלבד: ) ומדווחים נדירים

ת רצועחופף את "זה של הר געש מיקומו(. Medaris & Syada, 1999) בסוריה Ash-Shaamהוולקני

גן הלבנט טריאסי קבור, שהוא הביטוי המוקדם ביותר למתיחה וביקוע בשולי א-ופרמאגן –הפלמירידים"

Segev, 2000; Segev et( בסלעים פירוקלסטים מגיל קנומן וסנון בכרמל )1) ;(Segev, 2000( )2איור )

al., 2002), גרבן קבור שבו הצטבר חתך עבה מאד של סלעים –" אשר" אגן אתגיאוגרפית החופפים

הלבנט היבשה שלשולי נה והיווצרות ואשל צפון גונדבמהלך הביקוע ,וולקנים מגיל טריאס עליון ויורא

(Segev & Rybakov, 2010)( ;3בבזלות הצעירות מ )- שדות הוולקנים ב.ש. מ 2.5 Kishb ו- Hutaymah,

Cr Diopside

Al Augite Cr Diopside Others

53

סלעים מגמטיים ה עלו דרךאל(. בזלות McGuire, 1988; Stern & Johnson, 2010ערב הסעודית ) מערבב

ליצירת הים האדום. יםהמקושר ,קודמים של מתיחה וביקוע מגיל מיוקני אירועיםמ

. הסברים מקובלים במעטפת קלינופירוקסניטיםגרנט של למקורמספר תהליכים אפשריים הוצעו

קומולציה( 3) -ו ;פרידוטיט של התכה שארית( 1מופחת; ) אוקיאניהתכה של קרום שארית( 2הם: )

;Gonzaga et al., 2010במעטפת העליונה ) ,בזלת אלקלינית של נתך בהרכב)הצטברות( של מינרלים מ

Stern & Johnson, 2010; Medaris & Syada, 1999; Mittlefehldt, 1986 .)

את הבזלות דגמולאפיין את המאגר המעטפתי ממנו יש ,הקסנוליתים מקור שאלת על לענות בכדי

:שיטות מספר בעזרת יתבצע המאגר אפיוןהקסנוקריסטים. את הקסנוליתים ו

ממקור קרומי במאגר המעטפתי, היכול לחומרבדוגמאות ישמש כסמן חמצן של האיזוטופי היחס. א

.הערבי הלוח יצירת במהלךלהעיד על הפחתה של קרום

.לבזלות הקסנוליתים בין אפשריים קשרים לזיהוי תשמשנדירות העפרות תבנית . ב

-גרנט, הנדירים יחסית, של הקסנוליתיםבין הקשרלאפיון תשמש ייםהעיקר היסודות תכולת. ג

הבזלת בסמוך לים ומשפכי בסוריה, Al Ashear, מהר הגעש מהכרמלבלוח הערבי: ירוקסניטפ

.הסעודית בערבהאדום

נגזרו ממנו ,המעטפתי המאגר התפתחותלמעקב אחר ישמשורדיואקטיביים איזוטופים יחסי .ד

ההסטוריהמרכזיים במהלך מגמטים-טקטונו לאירועים אותה לקשור ויאפשרו ,הקסנוליתים

. הערבי הלוח של הגיאולוגית

איזוטופים של חמצן 4.1.1

ומאופיין מעטפת בתנאי שגובש סלע טיפוס הואגם אקלוגיט ,לגרנט קלינופירוקסניט בדומה

. בעוד הקלינופירוקסן בגרנט פירוקסניט הוא וקלינופירוקסן גרנט שלמינראלי -בי עיקרי במאסף

שגרנט אף עלדיופסידי/אוגיטי, אקלוגיט מאופיין בקלינופירוקסן נתרני, בדרך כלל אומפציט.

ממנו החומר מקור. שונים הנראה כפי, שלהם הפרוטוליתים, במעטפת גובשוקלינופירוקסניט ואקלוגיט

(. מקור זה ניתן לזהות על פי Gonzaga et al., 2010מופחת ) אוקיאני בקרוםהוא יםאקלוגיט מתגבשים

δ18: אקלוגיט שלהטרוגניות רחבה ביחס האיזוטופי של חמצן במינרלים OCpx&Grt=2.4‰ – 7.4‰,

קלינופירוקסניטים גרנט ,זאת לעומת. ההידרוספירה עם אינטרקציה שעבר ממקורתרומה על המעידה

δ18טווח צר מאד של ערכים: מכיליםוביחס איזוטופי מעטפתי מאופייניםברחבי העולם OCpx=5.61±

δ18 -ו 0.32‰OGrt=5.37±0.36‰ (Mattey, Lowry and Macpherson, 1994; Eiler et al., 1997 .)

המצויים בתוך הטווח של המעטפת איזוטופים יחסיםנמדדו ( 12 איור) מהכרמל פירוקסניטים בגרנט

[[δ18

OGrt = 5.31± 0.22‰ (2σ), n=12 ,(δ18

OCpx = 5.18±0.34‰ (2σ), n=8) .)האל איזוטופים יחסים

מעידים כי לא היתה תרומה של חומר קרומי למקור הקסנוליתים ולא היה זיהום קרומי מאוחר יותר

ומבת (V1)מכרם מהר"ל ונחל רקפת יםקלינופירוקסניט גרנט, הלפיכך. לפני השטח בזמן עליית המגמה

כשארית התכה של לוח אוקייני מופחת. נוצרו לא (V5)שלמה

54

טווח .Gonzaga et al. (2010)פירוקסניטים ואקלוגיטים על פי בגרנטשל חמצן םאיזוטופי ים. יחס12איור בגרנטהצר שנמדד הערכים טווח, לעומת רבה הטרוגניות מראה האקלוגיט דוגמאות של הערכים

ערכיאת ממוצע מציינים המקווקוים וים. הקופירוקסניטים18

O אדום( ובקלינופירוקסן בגרנט שנמדדו( .בכרמל קלינופירוקסניט גרנט של מקסנוליתים)שחור(

הנדירות העפרות תבנית 4.1.2

בכרמל, גיבוש קלינופירוקסניטים הגרנט יצירת על האחראי ,העיקרי התהליךלזהות את נסיון

בעזרת מקדמי חלוקה ,בסלע המקור REE-או התכה חלקית, נעשה ע"י חישוב ריכוזי ה מפריט

(Rollinson & Rollinson, 1993 .)כשארית הקסנוליתים יצירת( 2: )החישוב"י ע נבדקו תהליכים שני

,(11איור , 1בזלת )משוואה ליצירת ,של חומר מאפי במעטפת (batch melting) חלקית התכה 20% לאחר

(.13איור , 3)משוואה 2%בגיבוש של ,מנתך בזלתי ,( יצירת הקסנוליתים בקומולציה של גבישים1)

.בשארית היסוד בריכוז כתלות ההתכה לפני המקור בסלע היסוד ריכוז. 1 משוואה

⁄

C0 - ,ריכוז היסוד בסלע המקור לפני התכהCS - ריכוז היסוד בשארית )הריכוזים המדודים

ההתכה. פרקציית - F-ו ,השאריתי המוצק של החלוקה מקדם - DRSבקסנוליתים( לאחר ההתכה,

55

הקסנוליתים בו מודל פי על, ייםבסלע המקור מנורמלים לערכים כונדריט REE. ריכוזים תיאורטיים של 11איור מתכנסות לא הדוגמאות זה במודל. במעטפת מאפי חומר של התכה לאחר שארית הם והקסנוקריסטים

התכה לאחר שארית של זה מנגנון לכןו שונה מעטפתי במאגר מקורה דוגמה שכל סביר לא. אחיד למקור .בכרמל הקסנוליתים ליצירת מתאים אינו

, כתלות בריכוז היסוד בקומולט.גבישים הפרדת לפני המקורי בנתך היסוד ריכוז. 3 משוואה

C0 - ,ריכוז היסוד בנתך המקורי לפני הפרדת הגבישיםCR - ריכוז היסוד בגבישים )הריכוזים המדודים

הנתך. פרקציית - F -ו ,מקדם החלוקה של המוצק הקומולטי - DRבקסנוליתים( לאחר ההפרדה,

. ייםלערכים כונדריט ותמנורמל REEתבניות כ 13, 11איורים בשני החישובים מוצגות תוצאות

ותמתכנס ןואינ ותמפוזרתבניות המדמה יצירת קסנוליתים כשארית לאחר סילוק נתך, ה ,בחישוב הראשון

צרות הקסנוליתים והמתאר את היו ,השני חישובבמקור מעטפתי )או אחר( אחד. נתהמאפייתבנית ל

דומה אך פחות מועשרת( תבנית בעלת GP-2)גם דוגמה האחיד ת תבניתמתקבל ,כקומולטים מנתך בזלתי

מהוולקניזם הקרטיקוני הבזלות(, 51איור ) זו בעבודה שהוצג. כפי OIBעם התאמה די טובה לבזלות מסוג

תוצאות פי על. OIBהמתאים גם הוא לבזלות מסוג Pattern-ב תמאופיינובהר כרמל ואום אל פחם

, זו בעבודה שנבדקו ,כרמל מהר והקסנוקריסטים הקסנוליתים כי להניח סביר ,הנדירות העפרות אנליזת

הדומות באופיין לבזלות מאזור הר כרמל ואום ,, גובשו כקומולטים ממגמות בזלתיותGP-2 דוגמה למעט

הקסנוליתים נגזרו ממנה ,המקור לבזלת הקנומניותבין הבזלות REEבתבניות הדמיון אף עלאל פחם.

אותם שהביאו מאלהאלקליניות קדומות יותר מבזלות נגזרו שהקסנוליתיםיותר סבירוהקסנוקריסטים,

.5.2.5 בפרק שיודגם כפי, השטח לפני

1

10

100

1000

La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu

Sam

ple

/ch

on

dri

te

Pyroxenites as residues

G1 G2 G3 GP-2 CM Gnt BS Gnt 1

51

מנורמלים לערכים כונדריטים, על פי מודל בו הקסנוליתים ,בסלע המקור REE. ריכוזים תיאורטיים של 13איור והקסנוקריסטים גובשו כקומולטים מחומר מאפי במעטפת. במודל זה הדוגמאות מתכנסות למקור אחיד

.OIBלבזלות מסוג מההמתאי תבנית עם

עיקריים יסודות הרכב 4.1.2

, בלוח הערבי, מאופיינים בשני בפרט סניטבכלל ושל גרנט פירוק Al-Augite מטיפוס הקסנוליתים

בסוריה Al Ashaerקסנוליתים מהר געש למעט זאתמאספים טקסטוראליים, מגמטי ומטמורפי.

חילק את Mittlefehldt (2981)(. Medaris & Syada, 1999המראים טקסטורה מטמורפית בלבד )

הקסנוליתים בין המינרלים יבהרכב הבדלים והראה טקסטורה פי על בכרמל הגעש מהרי יטיםהפירוקסנ

Al2O3כנגד TiO2-ו, CaOואריאציה של תכולות דיאגראמותלמטמורפיים. כאן מוצגות המגמטיים

, איור 14איור ) EMPA -בקסנוליתים מן הכרמל שעליהן מוקמו גם הרכבי גרנט וקלינופירוקסן שנמדדו ב

פירוקסניטיםמעבודות קודמות על גרנט ומינרלים קסנוליתים של כימיים הרכבים מוצגים ,להשוואה(. 15

כולל החלוקה למאסף מגמטי ומטמורפי ,(McGuire, 1988; Medaris & Syada, 1999בלוח הערבי )

(Mittlefehldt, 1986 .)

הגרנט דוגמאות מכל והמינרלים הקסנוליתים הרכבי ,Al2O3כנגד CaOשל בדיאגראמה

קו ערבוב בין גרנט וקלינופירוקסן. המיקום של הרכבי על ממוקמים ,הערבי מהלוח ,קלינופירוקסניט

עם מי ים לאחר אקציההקשורה לאינטר ,הסלעים על קו הערבוב של המינרלים מעיד כי: )א( אלטרציה

; )ב( בדומה לתצפיות הפטרוגרפיות, בסלע הסידן ריכוז את משמעותית שינתה לא ,ההתפרצות

. Opx, למעט תחמוצות וכמות זניחה של יםמינרלי-הם ביהקסנוליתים של גרנט פירוקסניט

-Alשכל הדוגמאות שנבדקו שייכות לקסנוליתים מסוג שלמרות, מראות המיקרופרוב אנליזות

Augite אוגיט: קבוצות לשתי הקלינופירוקסן הרכב, ניתן למיין את הקסנוליתים מהר כרמל על פי

יותר מעט עשירה האוגיט קבוצת(. 43איור ( )Cr-Diopside מסוג מקסנוליתים להבדיל) ודיאופסיד

0.1

1

10

100

1000

10000

La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu

Sam

ple

/ch

on

dri

te

Pyroxenites as cumulates

Norm. OIB SUN&McDonough1989 Norm NMORB SUN&McDonough1989G1 G2G3 GP-2CM Gnt BS Gnt 1

57

. ניתן לראות שמאסף קסנוליתים הדיאופסיד, ביחס לקבוצת בסידן יותר וענייה וטיטניוםבאלומיניום

בכרמל. קסנוליתים מהמאסף המכיל דיאופסיד הקרטיקוניםהגעש בהריורק אך קייםט המכיל אוגי

הכרמל, באזור : Al-Augiteקלינופירוקסניטים מסוג גרנט דגמו בהםבלוח הערבי האתריםמדווחים מכל

בעלות דוגמאות מכילות קסנוליתים של הקבוצות שתי 52איור בסוריה וערב הסעודית. כפי שניתן לראות

בעלות טקסטורה מגמטית. דוגמאות וגם מטמורפית טקסטורה

המציגה נתונים מקסנוליתים, גרנט וקלינופירוקסן מדוגמאות של Al2O3כנגד CaO. דיאגרמת וריאציה, 14איור (. Mittlefehldt, 1986; McGuire, 1988; Medaris & Syada, 1999גרנט קלינופירוקסניט מהלוח הערבי )

הערבי הלוח דוגמאות וכל וקלינופירוקסן גרנט של ערבוב קו על ממוקמים שהקסנוליתים לראות ניתן .ערבוב קו אותו על ממוקמות

-Alוקסנוקריסטים מסוג קסנוליתיםדוגמאות עבור Al2O3כנגד TiO2 של וריאציה דיאגראמת

Augite ניתן לראות שלושה קווי ערבוב זו דיאגראמה. ב15באיור תמהכרמל וכלל הלוח הערבי מוצג

-Al( קסנוליתים מסוג 2: )שצוינושונים. שלושת קווי הערבוב מייצגים את שלושת הקבוצות העיקריות

Augite, המכיליםCpx ( קסנוליתים מסוג 1) ;(הדיאופסיד קבוצת) בסידןעשיר יותר בהרכבAl-Augite,

;(וטיטניום, בהרכב אוגיט )קבוצת האוגיט באלומיניום יותר ועשיר בסידןעני Cpxהמכילים

(.GP-2בברזל )דוגמה העניים ,שלמה בבת הוולקני מהלוע ,וובסטריט( קסנוליתים של גרנט 3)

Al-Augiteכל דוגמאות הקלינופירוקסן מסוג את מכילה, הדיאופסיד קבוצת, הראשונה הקבוצה

לראות. קסנוליתים אלו, כפי שניתן בכרמל הקלינופירוקסנים מן ניכר חלק וגםהמדווחות מהלוח הערבי

, גם בהרכב הגרנט וגם בהרכב הקלינופירוקסן. קבוצה השנייה הקבוצה לעומת ,בטיטניום עניים, 15איור ב

שניתן כפי. הטיטניום ריכוז פי על וזאת ייםכקסנוליתים מטמורפ Mittlefehldt (1986)י ידזו הוגדרה על

3.0

8.0

13.0

18.0

23.0

28.0

5.0 10.0 15.0 20.0 25.0

CaO

(w

t%)

Al2O3 (wt%)

Mt. Carmel Xenoliths Mt. Carmel Xenocrysts GrtCpx Mag Cpx 86 Meta Cpx 86Mag Grt 86 Meta Grt 86 Grt 99Xeno 99 Cpx 99 Cpx 88

WR Xenolith samples

Augite group

Cpx

Diopside

group Cpx

GP-2 Cpx

Grt crystals and

xenocrysts

58

מגמטיות טקסטורות מראים ,הנוכחית בעבודה שנבדקו ,זאת כימית מקבוצה קסנוליתים, איור ב לראות

.מובהקות

ביחס לשאר ,, מאופיינת בריכוזים גבוהים יחסית של טיטניוםהאוגיט קבוצת, השנייה הקבוצה

כקסנוליתים Mittlefehldt (1986) ידיהקבוצות, גם בגרנט וגם בקלינופירוקסן. קבוצה זו הוגדרה על

אף שעל נראהזו הוגדרו כבעלות טקסטורות מטמורפיות. בקבוצהשחלק מהדוגמאות אף על ,מגמטים

מעטפתי ממאגר ,הכימי והמינרלוגי בין הקבוצה הראשונה והשנייה, מדובר על מאספים שונים הדמיון

שהקסנוקריסטים של גרנט מהכרמל 15איור ב לראות ניתן. דומים היווצרות תהליכי המייצגים ,דומה

. שלמה בת בטוף וגם"ל מהר בטוף גם, האוגיט לקבוצתשייכים

נתונים מקסנוליתים, גרנט וקלינופירוקסן מדוגמאות של המציגה ,Al2O3כנגד TiO2 השתנות. דיאגרמת 15 איור

(. Mittlefehldt, 1986; McGuire, 1988; Medaris & Syada, 1999גרנט קלינופירוקסניט מהלוח הערבי )מייצגים שלש קבוצות שונות של סלעי מקור: שתי קבוצות של וקלינופירוקסן גרנט של ערבוב קווי שלושה

המדווחת הדיאופסיד וקבוצת מהכרמל רק המדווחת האוגיט קבוצת Al- Augiteקסנוליתים מסוג דוגמאות הקסנוקריסטים של גרנט מהכרמל שייכים לקבוצה זו, גם בטוף . וסעודיה סוריה, מהכרמל

. GP-2מהר"ל וגם בטוף בת שלמה. הקבוצה השלישית מיוצגת ע"י

מכילה ריכוזים זניחים של טיטניום גם בגרנט וגם בפירוקסן ואינה שייכת השלישית הקבוצה

מדווחמשתייכים הקבוצה הראשונה והשנייה. הרכב כזה איננו אליהם ,Al-Augiteלקסנוליתים מסוג

GP-2"י דוגמה ע המיוצגות ,זועבודה ב שנאספו הבודדות הדוגמאות למעט ,הערביבקסנוליתים מן הלוח

קבוצהמאשר ה ,מהלוע של בת שלמה. קסנוליתים מקבוצה זו מייצגים תהליך ו/או סלע מקור שונה

.דומים מעטפת בתנאי ,הראשונה

0.0

0.4

0.8

1.2

1.6

2.0

5.0 10.0 15.0 20.0 25.0

TiO

2

Al2O3

Mt Carmel Xenoliths Mt. Carmel Xenocrysts GrtCpx Mag Cpx 86 Meta Cpx 86Mag Grnt 86 Meta Grt 86 Grt 99Xeno 99 Cpx 99 Cpx 88

Augite group

mixing line

Diopside group

mixing line

GP-2 mixing

line

effect of

Ilmenite

2

1

3

59

נוכחות עקב ,הערבוב קו על ממוקמות אינן והשנייה הראשונה הקבוצות סלעי של הסלע כלל אנליזות

.הסלע כלל בדוגמאות שנמדד הטיטניום ריכוז בעליית המתבטאת ,אלו בסלעים אילמניט של

כרמלה מהר קלינופירוקסניטים גרנט של תרמוברומטריה 4.1.2

הנמצא בשיווי ספינל מכילים הערבי מהלוח שדווחו קלינופירוקסניט גרנט של הקסנוליתים כל

גם כן על ספינל ואשר דיווח Medaris & Syada (1999)(. תצפית דומה נעשתה ע"י 7איור משקל עם גרנט )

גם בערב . כך בסוריה (Al Ashaer)אשר -הנמצא בשיווי משקל עם גרנט בקסנוליתים מהר געש אל

תנאיעל מעידה בקלינופירוקסניטים. נוכחות של ספינל וגרנט בשיווי משקל (McGuire, 1988)הסעודית

גרנט של טבעיות בדוגמאות וגיבוש התכה ניסויי(. Irving, 1974גיבוש בטווח צר של טמפרטורות ולחצים )

פאזות דיאגראמות ליצירתבאוסטרליה הובילו Delagate suite -מן הקסנוליתים של ה קלינופירוקסניט

, של מחבר זה ניסוייו פי על. (Irving, 1974)עבור הרכבים דומים לאלו של קסנוליתים מן הכרמל T-Pשל

-ו T=1100-1200°Cתנאים מצומצם בלבד של: בטווח רקספינל יציב מכילקלינופירוקסניט גרנט

P=13-15 Kb (11 איור)40~ , תנאים המתאימים לעומק של Km על כן ניתן להניח כי מפני השטח .

התגבשו בתנאים דומים ,לוח הערביאזורים אחרים בהכרמל ומאזור דוגמאות הגרנט קלינופירוקסניט

.הליתוספרית במעטפת

4 -ב (Brey & Köhler, 1990; Krogh, 1988)בגרנט וקלינופירוקסן Fe-Mgשל תרמומטריה

בהתאמה ,900-1100°Cטמפרטורות בטווח של הניבה Kb 10-ו 25, 20של בלחצים ,הכרמל מןדוגמאות

Fe]ריכוז Mittlefehldt (1986)שחושב ע"י הטמפרטורות לטווח )טבלאות Droop (1987)חושב על פי +3

[. 4-ו 3

10

קלינופירוקסניט. השדות גרנט סלע( המציגה שדות יציבות של מינרלים בIrving, 1974) P-T. דיאגרמת 11איור . ניתן Delagate -התכה בדוגמאות טבעיות של גרנט קלינופירוקסניט בקסנוליתים של ה בניסויי נקבעו

T=1100-1200°Cקלינופירוקסניט מכיל ספינל יציב רק בטווח תנאים מצומצם בלבד של: שגרנטלראות .P=13-15 Kb -ו

בקלינופירוקסן Fe-Mg. טמפרטורות שחושבו לקסנוליתים מהר כרמל בעזרת תרמומטריה של 2 טבלה

.Krogh (1988)על פי ,וגרנט

T [C°]

Krogh

(1988) 10 [Kbr] 14[Kbr] 22 [Kbr]

G1 1041 1089 1136

G5 874 914 954

V1R 890 931 972

12

בקלינופירוקסן וגרנט Fe-Mgבעזרת תרמומטריה של GP-2. טמפרטורות שחושבו לקסנולית 2 טבלה

.Brey & Köhler (1990)על פי ,פירוקסנים בשני Na-ו ,Krogh (1988)על פי

BS GP-2

T [C°]

10

[Kbr] 14 [Kbr] 22 [Kbr]

Krog (1988) 1020 1065 1111

Brey &

Kohler (1990) 1030 1053 1075

שייך ,G1 )א( כפי שנסקרו בעבודה זו: ,ארבעת הדוגמאות מייצגות שלושה מאספים כימיים שונים

שייכים ,V1R xeno -ו G5 ; )ב(TiO2-ב ההעשיר האוגיט קבוצתלקבוצה הכימית המופיעה רק בהר כרמל,

מבת שלמה ההינה הדוגמ ,GP-2 )ג(-ו ;TiO2 -ב יחסית ועניה CaO-ב יותר העשירה ,הדיאופסיד לקבוצת

G1. הטמפרטורות שמתקבלות בדוגמאות TiO2במגנזיום, אך ללא העשירהמרכיבה את המאסף השלישי,

-ו G5(. דוגמאות Irving, 1974שדה היציבות של גרנט, קלינופירוקסן וספינל ) גבולנמצאות ב GP-2 -ו

V1R xeno דוגמה. אלישייכות לאותו מאסף כימי, אך לא לאותו מאסף טקסטורG5 בעלת טקסטורה

של גרנט ספינל היציבותנמוכה משדה מטמורפית והשנייה מגמטית ובשתיהן מתקבלת טמפרטורה

קלינופירוקסניט. יתכן והטמפרטורות הנמוכות מייצגות אירוע של הגעה לשיווי משקל חדש באירוע

.חוו לאהאחרים שהמאספיםחימום מאוחר

פירוקסניטים-הגרנט נגזרו ממנו המעטפתי במאגר האיזוטופיות המערכות התפתחות 4.1.4

תוצאות מעבודה זו על רקע קוי התפתחות של מאגר מעטפתי מוצגות ,17איור שב בדיאגרמה

. Stein & Hofmann (1992), Stein & Goldstein (1996) -ותוצאות מדידות מ ,(DM1,2)מדולדל

נמצאים בהתאמה עם G2 -ו G1במערכת הניאודימיום ניתן לראות כי קווי ההתפתחות של הקסנוליתים

. כמו נובי באזורנו-מהתשתית של השילד הערבי ,יובינלים ,פרוטרוזואים מגמטים סלעיםשל εNd(t)ערכי

(. Stein & Hofmann, 1992; Stein & Goldstein, 1996) פאנרוזואיותעם בזלות כן נמצאה התאמה

הפאן האורוגן בסוף שיוצבה ,באזורנו הליתוספרית מהמעטפת נוצרו הקסנוליתים כי מעידה זו התאמה

יכול להיות תוצר של אחד משני G3 דוגמה של ההתפתחות קו. עימה משקל בשיווי נמצאיםהם ו ,אפריקאי

של גרנט מתוך מגמה קריסטשל מגה מפריט גיבוש( 2לערך: ) Ma 300אירועים שונים שקרו לפני

( אירוע חימום 1גבוה הרבה יותר מהיחס המעטפתי. ) Sm/Ndבמעטפת והמשך התפתחות עם יחס

143המערכת הרדיוגנית מבחינת יחס והומוגניזציה שלNd/

144Nd תוך חלוקה מחדש שלSm ו- Nd בין

זהים εNd(t)היו בעלות ערכי הן ,הבזלות הקרטיקוניותבזמן התפרצות הפאזות השונות. נראה ש

לקסנוליתים ולכן גם למעטפת שממנה נגזרו.

11

בעבודה זו, זוהו שני מאספי קסנוליתים של גרנט קלינופירוקסניט ונקבעו הפטרולוגיות בתצפיות

להם השמות: קבוצת הדיאופסיד, הנפוצה במערב הלוח הערבי, וקבוצת האוגיט המדווחת רק מאזור

45 איור ) ומטמורפיות מגמטיות דוגמאות מכילות הקסנוליתים קבוצות שתי בכרמל כי נראההכרמל.

האירוע את חוו המאספים ששני להניח סביר, (17)איור והפטרוגרפיות הכימיות העדויות(. על פי 15ואיור

מתאים לתרחיש Nd-ה במערכת שנרשם שהאירוע יותר סביר, אך לא כל הדוגמאות חוו מעוות. המטמורפי

143מבחינת יחס ,השני של חימום והומוגניזציה של המערכת הרדיוגניתNd/

144Nd , תוך חלוקה מחדש של

Sm ו- Nd .בין הפאזות השונות

לאחור בזמן, בקסנוליתים, קסנוקריסטים ובזלות מן הכרמל חושבה Nd. התפתחות היחס האיזוטופי של 17איור אפריקאית וכן -הפאן סלעי התשתית של מדידות מוצגות ,כנגד גיל. להשוואה εNd(t)ומוצגת בדיאגראמת

(. ניתן Stein & Hofmann, 1992; Stein & Goldstein, 1996הערבי ) מהלוח מזוזוזואיות בזלותשל .Ma 300לראות אירוע המשפיע על התפתחות המערכת האיזוטופית לפני

)איור כנגד גיל εHf(t)ההתפתחות של בדיאגראמת, גם Nd-ה במערכת ההתפתחות לקוי בדומה

-שנוצרה במהלך האורוגנזה הפאן ,נלית( ניתן לגזור את הקסנוליתים והבזלות מתוך ליתוספרה יוב18

-Be’eri)נובי -של סלעי יסוד פרוטרוזואיים בשילד הערבי εHf(t)אפריקאית, המיוצגת על ידי ערכי

Shlevin et al., 2009) .ההתפתחות של ויבין קו התאמה חוסר הישנ, זאת עםεNd(t) ו- εHf(t) כנגד גיל,

בין שתי המערכות, G2, G1 -ו G3בין בחיתוך Ma 100המקשים על פירושם. ישנו הבדל של בערך

האיזוטופיות מעלה ותהמערכ שתי חוסר ההתאמה הזו בין. יחיד אירועלבטא אמורלמרות שחיתוך זה

. הליישב צורך

-5.0

-3.0

-1.0

1.0

3.0

5.0

7.0

9.0

11.0

13.0

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

ε N

d(t

)

Age (Ga)

V4 LOL YK-5.1 G1

G2 G3 εNd CHUR

εNd (T) DM1 DP εNd (T) DM2 G Stein

stein (1992)

stein (1996)

אירוע מטמורפי

13

ואום אל הכרמל מן ובזלות,קסנוקריסטים בקסנוליתיםהזמן לאורך Hf. התפתחות היחס האיזוטופי של 18איור סלעים של מדידות תוצאותכנגד גיל. εHf(t)חושבה לאחור ומוצגת בדיאגראמת ההתפתחות. פחם

ניתן .להשוואה מוצגות (Be’eri-Shlevin et al., 2009)בישראל ובסיני אפריקאית–הפאן מהתשתית חוסרוזה ב Ma 200 -ל מתוארך Hfהמשפיע על התפתחות המערכת האיזוטופית של כי האירוע לראות

.Nd-ה מערכת עם התאמה

מהכרמל קסנוליתים של גיאוכרונולוגיה

143האיזוטופי של היחסNd/

144Nd 176ו

Hf/177

Hf בשני קסנוליתים ,נמדד באנליזות כלל סלע

הניאודימיוםגיל נבנה לכל מערכת. במערכת איזוכרוןבהם נמדדו גם ריכוזי יסודות הקורט. ,וקסנוקריסט

197±13בה התקבל גיל של ( 70איור )לעומת מערכת ההפניום Ma 306±8תקבל גיל של ה( 19)איור

Ma .

. הפניוםשל היחסים האיזוטופים ביןל G2 -ו G1התאמה בין המינרלוגיה של דוגמאות חוסר ישנה

176היחסגרנט 10%-המכילה כ G1 בדוגמהHf/

177Hf הנמוך יותר מאשר בדוגמ G2, המכילה אחוזים

על אף שהיחס וזאת, G2 שבדוגמה מהיחס שניים פירק גבוה Lu/Hfיחס G1 בדוגמהבודדים של גרנט.

d(Lu)/d(Hf)ביחס לנתך בזלתי. העובדה כי ,בגרנט מאשר בקלינופירוקסן וששה עשרים פי כמעטגבוה

176ויחס G2המדוגמ גבוה Lu/Hfבעלת יחס G1 דוגמהHf/

177Hf נמוך מ- G2 להעיד כי מערכת היכול

Lu/Hf-ה יחס את ליחס ניתן לא. G2דוגמה במאשר משמעותית מאוחר יותר נסגרה G1 הההפניום בדוגמ

לנוכחות אינקלוזיות בגרנט שכן סביר שאינקלוזיות עם השפעה כזו יהיו ניתנות לגילוי ,G1בדוגמה ,הנמוך

.SEM-במקרוסקופ האור המקוטב או ב

. הייתה הומוגניתלא G1 דוגמה אנליטית או שהאבקה של בעיהשינויים אלה הוא שמקור ייתכן

בעיהשמדובר בגיל "אמיתי" ולא ,פילו צעיר יותר. מכאןגיל א מתקבל G1 מדוגמה מתעלמים אנו כאשר

.חישובי, האנליטי בדיוק

-20

-10

0

10

20

30

40

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

εHf (

t)

Age (Ga) Be'eri-Shlevin (2009) G1 G2G3 YK 5.1 V4 LOLCHUR

Be'eri-Shlevin (2009)

14

ניתן. נ 14על פי הנתונים שהוצגו בטבלה ,של דוגמאות גרנט קלינופירוקסניטים מהכרמל Nd. איזוכרון 19איור .Ma 300 -כ לפניהזו האיזוטופית המערכת איפוס של אירוע ישנו כי לראות

של דוגמאות גרנט קלינופירוקסניטים מהכרמל. ניתן לראות כי ישנו אירוע של איפוס Hf. איזוכרון 70איור 176שיחס גם . נראהMa 200בערך לפניהזו המערכת האיזוטופית

Hf/177

Hf בדוגמאותG1 ו- G3 מן נמוך (.19)איור Nd-הצפוי ועל כן המערכת נמצאת בחוסר התאמה עם מערכת ה

Duchene et) הניאודימיוםגבוהה יותר מבמערכת בגרנט ההפניום מערכת של גירה הס טמפרטורת

al., 1997; Scherer et al., 2000 פוסט חימום לאירועי הניאודימיום ממערכת רגישה פחות היא( ולכן-

Lu-Hf גילאי, במינרלי גרנט הללו האיזוטופיות המערכות של הסגירה טמפרטורתפי על. ייםמגמט

מערכת שמן הכרמל. יתכן קסנוליתים ה, בניגוד לתוצאות Sm-Ndאמורים להיות עתיקים מגילאי

, לא נמצאת בשיווי משקל עם המאסף המגמטי, השייכות למאסף G3 -ו G1ההפניום בדוגמאות

, יגור 2", שנדגמו בקידוחים עתלית אשר וולקניעליון. " טריאס מגיל, צעיר טיזםמגמ תהמטמורפי ומבטא

Ma ((Kohn et al., 1993; Dvorkin & Kohn, 1989 200±5 -ל Ar-Arתוארכו בשיטת 2וחיפה 2

-והכרונולוגית בין גיל ה הגיאוגרפיות שהקרבה סביר. Segev (1000)מליון שנים על ידי 105ולבערך

Lu/Hf יחסיםאשר, מבטאת גם וולקני לבין"ל המגמטים מכרם מהר קלינופירוקסניטיםהגרנט של

y = 0.002x + 0.5125 R² = 0.9989

0.512750

0.512850

0.512950

0.513050

0.513150

0.513250

0.513350

0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4

14

3 Nd

/14

4 Nd

147Sm/144Nd

t=306±8 Ma

G1

G2

G3

y = 0.0037x + 0.2828 R² = 0.9882

0.282800

0.282900

0.283000

0.283100

0.283200

0.283300

0.283400

0.283500

0.283600

0.283700

0.283800

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3

17

6 Hf/

17

7 Hf

176Lu/177Hf

t=197±13 Ma

G2

G1

G3

15

גם יכולהצעיר Lu/Hf -, גיל הלחילופין. התוצאות בפרק הקומולציה במודל שהוצג כפי ,ביניהםגנטיים

מגמטיותה יותר, לבין הדוגמאות הקדומות המטמורפיות הדוגמאות בין, חדש משקל לשיווי מהגעה לנבוע

במקרה אך, חימום אירוע מבטאת מערכת פתיחת. האיזוטופית הזו המערכת מפתיחת כתוצאה ,הצעירות

גרנט וקלינופירוקסן מינרלי שהפרדותעתיק יותר? יתכן Sm/Nd -מדוע גיל ה נשאלת השאלה: זה

את חוסר ,בעתיד ,מקסנוליתים מהר כרמל, אשר נשלחו לאנליזה איזוטופית של הפניום, יעזרו לפתור

. יזוטופיות שנבדקוהא ההתאמה, בין שתי המערכות

פחם אל אום ואזור כרמל הר בזלות של פטרוגנזה. 4.2

דוגמה. TAS בדיאגראמת אלקליני-וסאבבעבודה זו הם בעלי הרכב אלקליני שנבדקובזלת שפכי

V1R1 מעידה על אופייה הסאבאלקליני. בה , אך נוכחות אורתופירוקסן הסלעלא נבדקה באנליזת כלל

.54איור בו 5בטבלה על פי פאזה ומיקום מתוארותהחלוקה לאופי הבזלת

-סאבהיא בעלת אופי פחם אל באום וגם)טוף מהר"ל( V1 כרמל בהר הראשונה הוולקנית הפאזה

לפי אזורים כאשר בהר נחלקות)בזלת רקפת( V3 -ו)טוף טווסים( V2. הפאזות הצעירות יותר אלקליני

. הפאזה הרביעית )וולקני אלקלינית היא, אך באום אל פחם הבזלת אלקליניות-סאבכרמל הבזלות עדיין ה

בבזלת אלקלינית בכל הדוגמאות שנבדקו מאזור המחקר, בהר כרמל ואום אל פחם. מאופיינת( שפיה

,Stein & Hofmann, 1992; Dvorkin & Kohn) הערבי מהלוח אחרות פאנרוזואיות לבזלותבהשוואה

אל פחם ממוקמות בקצה הפחות אלקליני של מערך הבזלות בארץ בזלות מהר כרמל ואוםה(, 1989

(.72איור ישראל ובלבנט )

הן בעלות אופי אלקליני מובהק, בדומה הבזלות כל( 71איור ) Nb/Yכנגד Zr/Tiשל בדיאגראמה

חוסר ליצירת אפשריים שונים תהליכים שני. (Abdel Rahman, 2002)לבזלות מזוזואיות בלבנון

. קורט יסודות בעזרת אפיון ובין עיקריים יסודות בעזרת הבזלות אפיון בין הההתאמ

.TASאיפיון הבזלות בכרמל לפי מיקומן על דיאגרמת . 4טבלה

Volcanic

phase Mt. Carmel Umm El Fahm

V1 Sub-Alkaline Sub-Alkaline

V2 Sub-Alkaline Alkaline

V3 Sub-Alkaline Alkaline

V4 Alkaline Alkaline

11

& TAS(Stein & Hofmann, 1992; Dvorkin על גבי דיאגראמת מישראל . הרכבי בזלות פאנרוזואיות72איור

Kohn, 1989; Wilson et al., 2000; Abdel Rahman, 2002.) ניתן לראות כי בזלות הכרמל נמצאותאשר. ריכוז הסיליקה מוולקניבטווח העשיר יותר בסיליקה ביחס לשאר הבזלות, בדומה לבזלות שנמדדו

,Miyashiroאלקליני )-הגבוה יחסית של דוגמאות הכרמל מקרב ואף מעביר את הסלעים לטווח הסאב

1978.)

. יחסים אלו Nb/Yכנגד Zr/Ti. ריכוזי יסודות קורט בבזלות הכרמל ואום אל פחם מוצגות בדיאגראמה 71איור אינם משתנים כתוצאה מגיבוש מפריט בניגוד ליסודות עיקריים בבזלת. ניתן לראות שעל אף ריכוז

גרמה זובדיא מאופיינות הן, 72אלקליניות באיור -והגדרתן כסאב ,הסיליקה הגבוה בדוגמאות הכרמל .אלקליות כבזלות

0

2

4

6

8

36 46 56

Na2

O+K

2O

SiO2

Xenocryst Basalts Carmel & OEF YAGUR-1 LIASSIC HAIFA-1 LIASSIC

GALILEE L.C RAMON L.C MALLICH L.C CARMEL U.C

GALILEE N GOLAN Q Asher B Asher PB

Asher QT Xenolith

Miyashiro (1978)

picro-basalt

Alkali basalt

Tephrite Basanite

basaltic trachy-andasite

Basaltic andasite

Trachy-basalt

andasite

subalkaline basalt

0.001

0.010

0.100

0.100 1.000 10.000

Zr/T

i

Nb/Y

Mt.Carmel and OEF

Mt.Carmel and OEF

Andesite

Sub Alkaline Basalt

Alkaline Basalt Basanite

Trachy Andasite

17

. ריכוז עפרות נדירות בבזלות הכרמל ואום אל פחם כנגד בזלות פאנרוזואיות מהלוח הערבי. בזלות הכרמל 73איור , יתכן כתוצאה LREE-ב בעיקר מעשרות פחות מעט אך, האחרותמאופיינות במגמות המתאימות לבזלות

, 51שהוצגו באיור MORB -ו OIBשל התכה באחוזים גבוהים יותר מבאזורים אחרים. בהשוואה לערכי ובעל אפיניות REEמאגר מעטפתי הומוגני מבחינת הוא פחם אל ואום הכרמל בזלות שמקור לומר אפשר

.OIBשל

(1001 )Abdel- Rahman כי חוסר ההתאמה בבזלות מזוזואיות בלבנון נובע מרמות שונות של טען

אינם קומפטבילים בפאזות העיקריות בבזלת )אוליבין, פירוקסן Y -ו Zr. מפני ש מפריטגיבוש

אינו משתנה בגיבוש מפריט בניגוד ליסודות עיקריים. אפשרות נוספת לחוסר Zr/Yופלגיוקלס(, יחס

הראו Hirose & Kushiro( 2993בלחץ. ) ,של ריכוז הסיליקה בנתך בזלתי ההתאמה יכולה להיות התלות

כי קיים קשר ליניארי הפוך בין ריכוז הסיליקה בבזלת ללחץ בו התרחשה ההתכה החלקית, ככל שההתכה

רמון ה, מהכרמל הבזלות פיזוריותר רדודה כך ריכוז הסיליקה יותר גבוה, ללא תלות באחוז ההתכה.

ריכוז טווח שכן, בבזלות הסיליקה בריכוזי מההבדלים בעיקר מושפע TAS אמתל דיאגרווולקני אשר ע

ניתן אזי, ההתאמה לחוסר העיקרי הגורם היא שונים בלחצים שהתכה במידה. מצומצם בהם האלקלים

, אך OIB-ל הדומה ,מגמטי מקור אותוהתכה של כתוצר הבזלת אופי של המרחבית ההתפתחות את לפרש

לבין, ברובן האלקליניות פחם אל אום בזלות בין הגיאוגרפי במיקום שההבדליתכן .שונים בעומקים

. בזלות הכרמל ממוקמות ןניהיבמספק הסבר להבדלים הכימיים ברובן אלקאליניות-הסאבהכרמל בזלות

תחילת -שפרצו בסוף הטריאס אלקליניות-סאב בזלות הם גם המכיליםבסמיכות גיאוגרפית לוולקני אשר

הכרמל הקרום באזור(. Dvorkin & Kohn, 1989) אשר גרבן והשתפלותהיורא, כתוצאה ממתיחה

-בטריאס הלבנט שולי ביקוע במהלך ,(Segev & Rybakov, 2011)ק"מ 15היבשתי דוקק עד לעובי של

יםבהשוואה לאזורים פנימיבעומק רדוד יותר התרחשהבקרטיקון המעטפתיורא. יתכן שמשום כך התכת

דומותבבזלות הכרמל ואום אל פחם REE יסודות תבניות. טריאסי דיקוק חוו שלא הערבי בלוח יותר

1

10

100

La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu

Sam

ple

/ch

on

dri

te

YAGUR-1 LIASSIC YAGUR-1 LIASSIC HAIFA-1 LIASSIC GALILEE L.C RAMON L.C

RAMON L.C RAMON L.C RAMON L.C RAMON L.C RAMON L.C

RAMON L.C RAMON L.C RAMON L.C RAMON L.C RAMON L.C

RAMON L.C RAMON L.C MALLICH L.C GALILEE N GALILEE N

GALILEE N GOLAN Q GOLAN Q V1 OF AS-05-2

V2 OF YK 5.1 V3 R V3 MA V4 LOL

V4 BO V4 OF V4 MA CARMEL U.C

18

(. בזלות 73איור ) Stein & Hofmann (1992)בלוח הערבי שדווחו ע"י פאנרוזואיותלאלו של בזלות

התכה גבוהים יותר מבאזורים אחרים. מאחוזי כתוצאה יתכן, LREE-בהכרמל מעשרות מעט פחות

א וה, אפשר לומר שמקור בזלות הכרמל ואום אל פחם 51שהוצגו באיור MORB -ו OIBבהשוואה לערכי

.OIBובעל אפיניות של REEמאגר מעטפתי הומוגני מבחינת

סיכום. 4

באזוריםמגילים שונים, וולקניים בשדות נפוציםוקרום תחתון ליתוספריתשל מעטפת קסנוליתים

מהמעטפת, ופירוקסניטים וובסטריטים, פרידוטיטים כוללים אלו קסנוליתים. הערבי הלוח ברחבי רבים

פנרוזואיות. קסנוליתים יות"י מגמות בזלתעשהובאו לפני השטח התחתון מהקרום וגרנוליטים העליונה

: של ראשוני במאסף ומאופייניםתך בזלתי נוצרו כקומולטים מנ ,אשר נדגמו מהקרום התחתון ,גרנוליטים

-Al -ו Cr-Diopside(. קסנוליתים מעטפתיים מסוג 1005)גזית, וספינל אוליבין, פלגיוקלס, פירוקסן

Augiteומכילים מאסף י, הנפוצים בוולקניזם הפאנרוזואי, מייצגים את הרכב המעטפת מתחת ללוח הערב

, אך לא מכילים פלגיוקלס. וגרנט ספינל, אוליבין, שונים בהרכבים פירוקסן: של כללי ינרליםמ

מיעוטומייצגים Al-Augite –קבוצה בקבוצת ה -לתת משתייכיםכרמל המהר פירוקסניטים גרנט

;בסוריה Al Ashear( 1) ;( הר כרמל2בלוח הערבי: ) בלבדהנדגם ע"י בזלות בשלושה אתרים נדיר

האתרים תבמערב ערב הסעודית, בשולי הים האדום. שלוש Hutaymah -ו Kishbוולקניים השדות ה( 3)

שהראשון מגמטיים-טקטונושל לפחות שני שלבים בהסטוריהבהם נדגמו גרנט פירוקסניטים מאופיינים

אחר עוקב בכרמל מהקרטיקן העליון המגמטיזםמעטפת. של ועליהבמתיחה, דיקוק קרום המלוו בינהם

גרנט. הטריאס בסוף, המלווה במגמטיזם בזלתי אלקליני )וולקני אשר( שהחל כבר יבשות ביקוע

-הפלמירידים חגורתמעל המצויבאזור פליוקני וולקניזם"י ע השטח לפני הובאו בסוריהפירוקסניטים

בזלות. שעבר לחיצה מהקרטיקון העליון ואילך (Segev, 2000טריאס )-אגן ביקוע קבור מגיל פרם

של לביקוע הקשורים מיוקנים גופיםת, הנושאות גרנט קלינופירוקסניטים, חדרו בערב הסעודית קוורטריו

(.Stern & Johnson, 2010) האדום הים

הערבית, הליתוספירה דוקקה שבהם באזורים ורק אךפירוקסניטים -גרנטקסנוליתים של הופעתם

-הגרנטש מוצע, איננה מקרית. בעבודה זו קודם פאנירוזואי מגמטיזםתוך כדי יצירת שולי יבשה ו

הבזלות"י ע נדגמו והוסעו יותר שבשלב מאוחרנוצרו כקומולטים בבזלות קדומות פירוקסניטים

.יותר המאוחרות

בין הגנטיים מהיחסים נובעתפירוקסניט גרנטודגימת ליצירתשלבים וולקנים בשני ההכרח

מאגר מעטפתי ומייצגות OIB בהרכב הןבלוח הערבי הפאנרוזואיות הבזלותהפירוקסניטים לבזלות.

שגם קומולטים שנצברו מנתכים הינםשל גרנט פירוקסניט שקסנוליתים נמצא הנוכחית בעבודהמועשר.

( הגילים 2סיבות: ) משתי נוצרו מהם הבזלות"י ע השטח לפני שהוסעו סביר לא אך, OIBבהרכב הם

גרנט( 1.ש.; )מ 200 בלפחותאותם המארח הוולקניזם מגיל םעתיקי מהכרמל קסנוליתים של הרדיוגניים

-1100גבוהות של ובטמפרטורות kb 13-15פירוקסניט המכיל ספינל נמצא בשיווי משקל בלחצים של

1200°C ק"מ מפני השטח. נוכחות הטקסטורה הקליפיטית 40בערך . תנאים אלה מתאימים לעומק של

19

בדוגמאות הגרנט פירוקסניט מעידה על שינוי התנאים ומעבר לשדה יציבות של פלגיוקלס. שינוי התנאים

פירוקסניטים גרנט. אותושדגמו המאוחרות התרחש אחרי גיבוש הגרנט פירוקסניט ולפני עליית הבזלות

שלב גיבוש ולב ש: שלבים שני המייצגת ,קליפיטית בטקסטורה כן גם מאופיינים הסעודית וערב מסוריה

נובע התנאים ששינוי יתכןנדגמו ע"י הבזלות, בדומה לדוגמאות הכרמל. הם לפני ש וזאתשינוי בתנאים,

.הפירוקסניט גופי את המכילה הליתוספרית, המעטפת של ועליה באזור הקרום מהדקקות

, Al Ashaer: באזורי( 2: )אופנים בשני פירוקסניט גרנט נמצא בהם מהאתרים שונה הכרמל

פירוקסניט ביחד עם הגרנטשל הקסנוליתים מופיעים בערב הסעודית,Hutaymah -ו Kishb-בסוריה ו

פירוקסניטים ישנם שבכרמל בעוד ,Cr-Diopside -ו Al-Augiteמאספים נוספים של קסנוליתים מסוג

ל כך שהמעטפת בלבד )למעט דוגמאות בודדות של גרנוליט שנדגמו מהקרום(. יתכן שעובדה זו מעידה ע

ישנו מאסף של גרנט מל( בכר1; )פירוקסניט גופי של יותר גדולה כמות מכילה לכרמל מתחת הליתוספרית

. הסעודית בערבנצפה בסוריה או לאש TiO2 -ו Al2O3 יותר מעט מכילה)האוגיט קבוצת(פירוקסניט

טקסטורות נצפו הערבי הלוח ברחבי האתריםארבעת מכל פירוקסניטים גרנט של בקסנוליתים

, אך כפי שצויין בפרק מגמטיות טקסטורות בעלות דוגמאותנצפו גם הסעודית וערב בכרמל. מטמורפיות

,, אשר נצפה במערכת האיזוטופיתחימום: הכוללים ,ארועים מספר חוו מהכרמל הדוגמאותכל 5.2.5

ה מעטפתית בזמן דיקוק הקליפיטית והוסבר כעלי הטקסטורה"י ע שמבוטאכפי ,P-T -ושינוי בתנאי ה

שם וגםקריסטליזציה נצפו גם בדוגמאות קלינופירוקסניט מערב הסעודית, -ורה מועטהקרום. מעוות

הקשורים להווצרות הים ,שויכו טקסטורות אלו לארועים דומים הכוללים חימום ועליה מעטפתית

שני שזוהו למרותמגמטיות, בין דוגמאות מטמורפיות ו הכימי בהרכבזו לא נצפה הבדל בעבודההאדום.

.ת, אך בשניהם נצפו טקסטורות מגמטיות ומטמורפיוכימייםמאספים -תתי

תודות

, מזמנם לתת שמחו שתמיד הגיאולוגי המכון לאנשי תודה. זו ארוכה בדרך שעזר מי לכל תודה

לתת והנכונות העזרה, התמיכה עלגוריון -בן באוניברסיטת והסביבה הגיאולוגיה למדעי המחלקה לאנשי

.ולעזור לתמוך שמחו ותמיד מזמנם ותרמו עצות שנתנו החברים לכל תודה. צריך כשהיה נוספת הזדמנות

לא לעולם זאת עבודה ובלעדיה קדימה דחפה ותמיד התייאשה שלא זוגתו של יונתן, ,ליאתל גדולה תודה

.אור רואה הייתה

על תודה, בוויסקונסין ושל העבודה תקופת בכל ממנה חלק להרגישליונתן שנתנה קציר משפחת לכל תודה

.מדהימה משפחה אתם ,הלב את חיממתםו אליו לחזור בית נתתם יום סיום שבכל כך

היה לא בלעדיכםו עבור יונתן קלה ולא ארוכה תקופה היתה זו, הוזכר ולא בדרך שעזר מי לכל תודה

.מצליח

לייחובסקיולדימיר ו שגבעמית ל למדע הלאומית הקרן של 753/08 מענק ידי על מומן זה מחקר

קציר.ירון של משרד האנרגיה והמים ל 19-27-011 ומענק

70

ספרות רשימת

מערבי של -סדימנטריים על הקצה הצפון-. הגיאולוגיה של הכרמל, מחזורים וולקנו1009שגב, ע. ושש, א.,

ע'. GSI/7/2009 ,77המכון הגיאולוגי, דו"ח מס' טורון. –הפלטפורמה הערבית בתקופת האלביאן

פחם. עבודה לשם קבלת תואר דוקטור, -אל-. הגיאולוגיה והפטרולוגיה של אזור אום2911שש, א.,

ע'. 274האוניברסיטה העברית, ירושלים,

Abdel-Rahman, A., 2002, Mesozoic volcanism in the Middle East: geochemical, isotopic and

petrogenetic evolution of extension-related alkali basalts from central Lebanon.

Geological Magazine, 139, 621-046.

Baker, J.A., Macpherson, C.G., Menzies, M.A., Thirlwall,M.F., Al-Kadasi, M. and Mattey,

D.P., 2000, Resolving crustal and mantle contributions to continental flood volcanism,

Yemen; constraints from mineral oxygen isotope data. Journal of Petrology, 41, 1805-

1820.

Be’eri-Shlevin, Y., Katzir, Y., Blichert-Toft, J., Kleinhanns, I.C., and Whitehouse, M.J.,

2010. Nd-Sr-Hf-O isotope provinciality in the northernmost Arabian-Nubian Shield:

implications for crustal evolution. Contributions to Mineralogy and Petrology, 160, 181-

201.

Blichert-Toft, J., Chauvel, C., and Albarède, F., 1997. Separation of Hf and Lu for high-

precision isotope analysis of rock samples by magnetic sector-multiple collector ICP-MS.

Contributions to. Mineralogy and Petrology. 127, 248-260.

Brey, G.P. and Köhler, T., 1990. Geothermobarometry in four-phase lherzolites II. New

thermobarometers, and practical assessment of existing thermobarometers. Journal of

Petrology, 31, 1353-1378.

Droop, G.T.R., 1987. A general equation for estimating Fe3+

concentrations in

ferromagnesian silicates and oxides from microprobe analyses, using stoichiometric

criteria. Mineralogical Magazine, 51, 431–435.

Duchêne, S., Blichert-Toft, J., Luais, B., Télouk, P., Lardeaux, J.-M., and Albarède, F., 1997.

The Lu-Hf dating of garnets and the ages of the Alpine high-pressure metamorphism.

Nature, 387, 586-589.

Dvorkin, A. and Kohn, B.P., 1989. The Asher Volcanics, northern Israel: Petrography,

mineralogy and alteration. Israel Journal of Earth-Sciences, 38, 105–123.

Eiler, J.M., Farley, K.A., Valley, J.W., Hauri, E., Craig, H., Hart, S.R., and Stolper, E.M.,

1997. Oxygen isotope variations in ocean island basalt phenocrysts: Geochimica et

72

Cosmochimica Acta, 61, 2281–2293.

Eiler, J.M., 2001. Oxygen Isotope Variations of Basaltic Lavas and Upper Mantle Rocks.

Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 43, 319-364

Esperança, S. and Garfunkel, Z., 1986. Ultramafic xenoliths from the Mt. Carmel area

(Kerem Maharal Volcano), Israel. Lithos, 19, 43–49.

Garfunkel, Z., 1989. Tectonic setting of Phanerozoic magmatism in Israel. Israel Journal of

Earth Sciences, 38, 51--74.

Garfunkel Z., 1991. Darfur-Levant array of volcanics – A 140 Ma long record of a hot spot

beneath the African-Arabian continent, and its bearing on Africa's absolute motion. Israel

Journal of Earth Sciences, 40, 135-150.

Gazit, O., 2005. Mafic granulite xenoliths from Qarnei Hittin and evolution of the lowercrust

beneath northern Israel. M.Sc. Thesis, The Hebrew University, Jerusalem, (in Hebrew),

67 p.

Gonzaga, R.G., Lowry, D., Jacob, D.E., LeRoex, A., Schulze, D. and Menzies, M.A., 2010.

Eclogites and garnet pyroxenites: Similarities and differences. Journal of Volcanology

and Geothermal Research, 190, 235–247.

Hirose, K. and Kushiro, I., 1993. Partial melting of dry peridotites at high pressures:

determination of compositions of melts segregated from peridotite using aggregates of

diamond. Earth and Planetary Science Letters, 114, 477–489.

Hofmann, A. W., 1997. Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism. Nature,

385, 219 – 229.

Irving, A.J., 1974. Geochemical and high pressure experimental studies of garnet pyroxenite

and pyroxene granulite xenoliths from the Delegate basaltic pipes, Australia. Journal of

Petrology, 15, 1-40.

Kohn, B.P., Lang, B. and Steinitz, G., 1993. 40

Ar/39

Ar dating of the Atlit-1 volcanic

sequence, northern Israel. Israel Journal of Earth-Sciences, 42, 17–28.

Krogh, E.J., 1988. The garnet-clinopyroxene Fe-Mg geothermometer—a reinterpretation of

existing experimental data. Contributions to Mineralogy and Petrology 99, 44–48.

Laws, E., Wilson, M., 1997. Tectonics and magmatism associated with Mesozoic passive

continental margin development in the Middle East. Journal of the Geological Society,

154, 459-464.

Le Bas, M.J., Le Maitre, R.W, Streckeisen, A., Zanettin, B. and IUGS Subcommission on the

Systematics of Igneous Rocks, 1986. A chemical classification of volcanic rocks based on

the total alkali-silica diagram. Journal of Petrology, 27, 745 –750.

71

Mattey, D., Lowry, D. and Macpherson, C., 1994. Oxygen isotope composition of mantle

peridotite. Earth and Planetary Science Letters, 128, 231–241.

Mattey, D.P., Lowry, D., Macpherson, C.G. and Chazot, G., 1994. Oxygen isotope

composition of mantle minerals by laser fluorination analysis: homogeneity in peridotites,

heterogeneity in eclogites. Mineralogical Magazine, 58, 573–574.

McGuire, A.V., 1988a. The mantle beneath the Red Sea margin: xenoliths from western

Saudi Arabia. Tectonophysics, 150, 101–119.

McGuire, A.V., 1988b. Petrology of mantle xenoliths from Harrat al Kishb: the mantle

beneath western Saudi Arabia. Journal of Petrology, 29, 73-92.

Medaris, L.G. and Syada, G., 1998. Spinel peridotite xenoliths from the Al Ashaer volcano,

Syria: a contribution to the elemental composition and thermal state of subcontinental

Arabian lithosphere. International geology review, 40, 305–324.

Medaris, L.G. and Syada, G., 1999. Pyroxenite xenoliths from Al Ashaer Volcano, Syria:

Constraints on the thermal state of the subcontinental Arabian lithosphere. International

geology review, 41, 895–905.

Mittlefehldt, D.W., 1984. Genesis of clinopyroxene-amphibole xenoliths from Birket Ram:

trace element and petrologic constraints. Contributions to Mineralogy and Petrology, 88,

280–287.

Mittlefehldt, D.W., 1986. Petrology of high pressure clinopyroxenite series xenoliths, Mount

Carmel, Israel. Contributions to Mineralogy and Petrology, 94, 245–252.

Miyashiro, A., 1978. Nature of alkalic volcanic rock series. Contributions to Mineralogy and

Petrology, 66, 91–104.

Nasir, S. and Rollinson, H., 2009. The nature of the subcontinental lithospheric mantle

beneath the Arabian Shield: Mantle xenoliths from southern Syria. Precambrian

Research, 172, 323-333.

Putlitz, B., Valley, J.W., Matthews, A. and Katzir, Y., 2002. Oxygen isotope thermometry of

quartz-Al2SiO5 veins in high-grade metamorphic rocks on Naxos island (Greece).

Contributions to Mineralogy and Petrology, 143, 350–359.

Rollinson, H.R., 1993. Using Geochemical Data: Evaluation, Presentation, Interpretation.

Longman Harlow.

Sass, E., 1980. Late Cretaceous volcanism in Mount Carmel, Israel. Israel Journal of Earth-

Sciences 29, 8-24

Sass, E., Dekel, A. and Sneh, A., 2013. Geological Map of Israel, 1:50,000, Umm El Fahm

Sheet 5-II. Geol. Surv. Isr.

73

Scherer, E.E., Cameron, K.L. and Blichert-Toft, J., 2000. Lu-Hf garnet geochronology:

Closure temperature relative to the Sm-Nd system and the effects of trace mineral

inclusions. Geochimica et Cosmochimica Acta, 64, 3413–3432.

Segev, A., 2000. Synchronous magmatic cycles during the fragmentation of Gondwana:

radiometric ages from the Levant and other provinces. Tectonophysics, 325, 257–277.

Segev, A., 2009. 40

Ar/39

Ar and K-Ar geochronology of Berriasian-Hauteririan and

Cenomanian tectomagmatic events in northern Israel: implications for regional

stratigraphy. Cretaceous Research, 30, 818-828.

Segev, A. and Rybakov, M., 2011 History of faulting and magmatism in the Galilee (Israel)

and across the Levant continental margin inferred from potential field data. Journal of

Geodynamics, 51, 264-284.

Segev, A., Sass, E., Ron, H., Lang, B., Kolodny, Y. and McWilliams, M., 2002.

Stratigraphic, geochronologic, and paleomagnetic constraints on Late Cretaceous

volcanism in northern Israel. Israel Journal of Earth Sciences, 51, 297–309.

Segev, A. and Sass, E., 2009. The geology of the Carmel region: Albian-Turonian volcano-

sedimentary cycles on the northwestern edge of the Arabian platform. Isr. Geol. Surv.

Rep. GSI/07/2009.

Segev, A. and Sass, E., 2009. Geological Map of Israel, 1:50,000, Atlit Sheet III-. Geol. Surv.

Isr.

Segev, A., Weissbrod, T. and Lang, B., 2005. 40

Ar/39

Ar dating of the AptianeAlbian igneous

rocks in Makhtesh Ramon (Negev, Israel) and its stratigraphic implications. Cretaceous

Research, 26, 633-656.

Sneh, A., Bartov, Y., Weissbrod, T. and Rosensaft, M., 1998. Geological Map of Israel,

1:200,000. Isr. Geol. Surv. (4 sheets).

Stein, M., 1987. Ultrabasic xenoliths in Cenozoic and Mesozoic volcanic rocks in Israel. Ph.

D. thesis, The Hebrew University, Jerusalem, 117 pp. (in Hebrew).

Stein, M., Garfunkel, Z. and Jagoutz, E., 1993. Chronothermometry of peridotitic and

pyroxenitic xenoliths: implications for the thermal evolution of the Arabian lithosphere.

Geochimica et Cosmochimica Acta, 57, 1325–1337.

Stein, M. and Goldstein, S.L., 1996. From plume head to continental lithosphere in the

Arabian–Nubian Shield. Nature, 382,773-778.

Stein, M. and Hofmann, A.W., 1992. Fossil plume head beneath the Arabian lithosphere?

Earth and Planetary Science Letters, 114, 193–209.

74

Stern, R.J. and Johnson, P., 2010. Continental lithosphere of the Arabian Plate: A geologic,

petrologic, and geophysical synthesis. Earth-Science Reviews, 101, 29–67.

Sun, S.S., 1980. Lead isotopic study of young volcanic rocks from mid-ocean ridges, ocean

islands and island arcs. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series

A, Mathematical and Physical Sciences, 297, 409-445.

Sun, S.S. and McDonough, W.F., 1989. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts:

implications for mantle composition and processes. Geological Society, London, Special

Publications, 42, 313-345

Valley, J.W., Chiarenzelli, J.R. and McLelland, J.M., 1994. Oxygen isotope geochemistry of

zircon. Earth and Planetary Science Letters, 126, 187–206.

Valley, J.W., Kitchen, N., Kohn, M.J., Niendorf, C.R. and Spicuzza, M.J., 1995. UWG-2, a

garnet standard for oxygen isotope ratios: strategies for high precision and accuracy with

laser heating. Geochimica et Cosmochimica Acta, 59, 5223–5231.

Vapnik, Y., Sharygin, V.V., Samoilov, V. and Yudalevich, Z. 2007. The petrogenesis of

basic and ultrabasic alkaline rocks of western Makhtesh Ramon, Israel: Geocemestry,

melt and fluid inclusion study. International Journal of Earth Sciences 96, 663-684.

Vervoort, J.D. and Blichert-Toft, J., 1999. Evolution of the depleted mantle: Hf isotope

evidence from juvenile rocks through time. Geochimica et Cosmochimica Acta, 63, 533–

556.

Vervoort, J.D. and Patchett, J., 1996. Behavior of hafnium and neodymium isotopes in the

crust: constraints from Precambrian crustally derived granites. Geochimica et

Cosmochimica Acta, 60, 3717–3733.

Weinstein, Y.S., 1998. Mechanisms of Generation of Intra-Continental Alkali-Basalts in

Northeastern Israel. PhD thesis, The Hebrew University of Jerusalem.

Wilshire, H.G. and Shervais, J.W., 1975. Al-augite and Cr-diopside ultramafic xenoliths in

basaltic rocks from western United States. Physics and Chemistry of the Earth, 9, 257–

272.

Wilson, M., Shimron, A.E., Rosenbaum, J.M. and Preston, J., 2000. Early Cretaceous

magmatism of Mount Hermon, Northern Israel. Contributions to Mineralogy and

Petrology, 139, 54–67.

נח

ספ -

ת

אוטבל

ה טבל

1 נ

ת, או

מהדוג

ט . פירו

תריא

ה

מהדגי

הן

שלת

אנליזוו

שו

שנעה

מעבדה

עבור

כל

אמ

דוג.

sam

ple

nam

e lo

cality

ph

ase

rock

type

Fresh

ness

thin

section

s S

EM

E

PM

A

Oxyg

en

isoto

pe

ratio

WR

Ch

em

Hf &

Nd

isoto

pe

ratio

s(WR

)

V1 R

XE

NO

R

akefet

V1

Garn

et

Clin

opyro

xenite

mid

-hig

h

+

+

+

G1

Kerem

Mahara

l V

1

Garn

et

Clin

opyro

xenite

hig

h

+

+

+

+

+

+

G2

Kerem

Mahara

l V

1

Garn

et

Clin

opyro

xenite

hig

h

+

+

+

+

G4

Kerem

Mahara

l V

1

Garn

et

Clin

opyro

xenite

hig

h

+

+

+

G5

Kerem

Mahara

l V

1

Garn

et

Clin

opyro

xenite

hig

h

+

+

+

+

G3

Kerem

Mahara

l V

1

Garn

et

meg

acryst

hig

h

+

+

+

+

+

+

V1 C

M

G1

Kerem

Mahara

l V

1

Garn

et

meg

acryst

hig

h

+

+

+

+

V1 C

M

GA

Kerem

Mahara

l V

1

Garn

et

meg

acryst

hig

h

+

+

+

+

CM

Gnt

Kerem

Mahara

l V

1

Garn

et

meg

acryst

hig

h

+

GP

1

Bat

Shlo

mo

V5

Garn

et

Clin

opyro

xenite

poor

+

+

+

GP

2

Bat

Shlo

mo

V5

Garn

et

Clin

opyro

xenite

very-hig

h

+

+

+

+

+

GP

3

Bat

Shlo

mo

V5

Garn

et

Clin

opyro

xenite

very-

poor/fresh

min

erals

+

GP

4

Bat

Shlo

mo

V5

Garn

et

Clin

opyro

xenite

very-

poor/fresh

+

75

sam

ple

nam

e lo

cality

ph

ase

rock

type

Fresh

ness

thin

section

s S

EM

E

PM

A

Oxyg

en

isoto

pe

ratio

WR

Ch

em

Hf &

Nd

isoto

pe

ratio

s(WR

)

min

erals

GP

5

Bat

Shlo

mo

V

5

Garn

et

Clin

opyro

xenite

very-

poor/fresh

min

erals

Gnt-1

B

at

Shlo

mo

V

5

Garn

et

meg

acryst

hig

h

+

+

+

BS-2

B

at

Shlo

mo

V

5

Garn

et

meg

acryst

hig

h

+

V1 R

R

akefet

V

1

Basa

lt

hig

h

+

+

+

V1 O

F

Um

El

Fahm

V

1

Basa

lt

hig

h

+

+ +

+

+

V2 O

F

Um

El

Fahm

V

2

Basa

lt

hig

h

+

+

AS-0

5-2

M

uhra

ka

V2

B

asa

lt

hig

h

+

+

V

3 R

R

akefet

V

3

Basa

lt

hig

h

+

+ +

+

+

YK

5.1

M

uhra

ka

V3

B

asa

lt

hig

h

+

+

+ +

V3 M

A

Mei A

mi

V

3

Basa

lt

hig

h

+

+

+

+

YK

1

Shfeya

V

4

Basa

lt

poor

+

+

V4 O

F

Um

El

Faem

V

4

Basa

lt

hig

h

+

+

+

V4 B

O

Um

El

Fahm

V

4

Basa

lt

hig

h

+

V4 L

OL

O

fer

V4

B

asa

lt

hig

h

+

+

+

V4 M

A

Mei A

mi

V

4

Basa

lt

hig

h

+

+

+

76

ה טבל

5 . נ

הר"למ

טוף של

ם תי

סנוליק

המ

ם מייצגי

סן ק

פירושי

של גבימוצע

ממי

הרכב כי

(wt%

).

Sa

mp

le G

1

G1

G1

G

5

G5

V1

R X

eno

V

1R

Xen

o

SiO

2 4

7.5

5

48.6

1

48.7

5

49.6

4

49

.58

49

.40

49

.61

TiO

2 1.6

4

1.6

2

1.6

0

1.2

0

1.1

9

1.1

7

1.2

2

Al2 O

3 8.8

9

8.8

3

8.6

8

7.3

4

7.3

1

7.1

9

6.9

1

FeO

7.4

1

7.4

7

7.4

2

6.5

9

6.3

7

5.8

5

5.7

2

Mn

O

0.1

2

0.1

5

0.1

4

0.1

4

0.1

1

0.0

9

0.1

0

MgO

1

3.5

2

13.6

9

13.2

2

13.4

5

13

.58

14

.12

14

.06

CaO

1

7.2

0

17.1

7

17.1

1

20.5

4

20

.60

20

.58

20

.76

K2 O

0.0

1

0.0

2

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

-0.0

1

Na

2 O

1.8

3

1.6

6

1.8

9

1.3

7

1.2

7

1.1

3

1.1

4

Total

98.2

0

99.2

7

98.8

2

100.2

7

10

0.0

3

99

.55

99

.56

Fe3

+ m

od

el D

ro. 1

987

Dro

. 1987

Dro

. 1987

Dro

. 1987

Dro

. 19

87

Dro

. 19

87

Dro

. 19

87

Si

1.7

7

1.7

9

1.8

0

1.8

1

1.8

1

1.8

1

1.8

2

Ti

0.0

5

0.0

4

0.0

4

0.0

3

0.0

3

0.0

3

0.0

3

Al (T

) 0.2

3

0.2

1

0.2

0

0.1

9

0.1

9

0.1

9

0.1

8

Al (M

1)

0.1

5

0.1

7

0.1

8

0.1

3

0.1

3

0.1

2

0.1

2

Fe

3+ (T

) 0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

Fe

3+ (M

1)

0.1

2

0.0

7

0.0

7

0.0

9

0.0

8

0.0

8

0.0

7

Fe

2+

0.1

1

0.1

6

0.1

6

0.1

1

0.1

1

0.1

0

0.1

0

Mn

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

Mg

0.7

5

0.7

5

0.7

3

0.7

3

0.7

4

0.7

7

0.7

7

Ca

0.6

8

0.6

8

0.6

8

0.8

0

0.8

1

0.8

1

0.8

2

K

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

Na

0.1

3

0.1

2

0.1

4

0.1

0

0.0

9

0.0

8

0.0

8

adjectiv

e alu

min

ian

ferrian

sodian

alum

inian

sodian

alum

inian

sodian

alum

inian

alu

min

ian

alum

inian

alu

min

ian

pyro

xen

e au

gite

augite

augite

dio

psid

e dio

psid

e d

iop

side

dio

psid

e

enstatite

44.9

2

45.1

8

44.4

3

42.0

4

42

.41

43

.79

43

.59

ferrosillite

14.0

3

14.1

1

14.2

5

11.8

1

11

.36

10

.33

10

.14

wo

llaston

ite 4

1.0

6

40.7

2

41.3

3

46.1

5

46

.23

45

.89

46

.27

77

ה טבל

2 נ

.שי

גבי

סןק

פירו

םמייצגי

טוף

מ

תב

ה

משל

(w

t%)

.

Sam

ple

GP

-1

GP

-1

GP

-2

GP

-2

GP

-2

GP

-2

GP

-2

GP

-2

GP

-2

GP

-2

SiO

2 4

8.3

6

47

.99

52.6

5

55.7

3

53.5

3

55.0

7

55

.42

52

.64

52

.95

53

.08

TiO

2 1

.26

1.6

8

0.0

3

0.0

3

0.1

1

0.0

1

0.0

2

0.0

2

0.1

0

0.0

8

Al2 O

3 7

.34

7.0

7

4.4

1

4.6

6

4.9

8

4.5

4

4.5

2

7.1

1

5.3

5

5.4

5

FeO

7

.24

6.9

1

5.8

4

6.0

1

2.4

6

5.8

7

5.9

5

4.2

2

2.4

0

2.4

7

MnO

0

.10

0.1

1

0.0

9

0.1

4

0.1

4

0.0

9

0.1

2

0.2

1

0.0

6

0.0

7

MgO

1

3.0

8

12

.97

32.9

4

32.7

5

15.9

0

32.8

6

32

.88

14

.92

15

.66

15

.74

CaO

2

0.4

0

20

.62

0.5

4

0.5

8

21.7

8

0.5

8

0.5

8

17

.67

22

.02

22

.11

K2 O

0

.01

0.0

0

-0.0

1

-0.0

1

0.0

1

0.0

0

0.0

0

0.0

2

0.0

0

0.0

1

Na

2 O

1.0

2

1.0

6

0.0

8

0.0

4

1.0

2

0.0

6

0.0

5

1.9

8

0.9

9

0.9

5

Total

98

.88

98

.46

96.7

4

100.0

4

100.2

3

99.2

0

99

.67

98

.92

99

.81

10

0.2

3

Fe

3+ m

od

el D

ro. 1

98

7

Dro

.p 1

987

Dro

.p 1

987

Dro

. 1987

Dro

. 1987

Dro

.

1987

Dro

. 19

87

Dro

. 19

87

Dro

. 19

87

Dro

. 19

87

Si

1.7

99

1.7

94

1.8

67

1.9

22

1.9

30

1.9

12

1.9

16

1.9

16

1.9

17

1.9

14

Ti

0.0

35

0.0

47

0.0

01

0.0

01

0.0

03

0.0

00

0.0

00

0.0

01

0.0

03

0.0

02

Al (T

) 0

.20

1

0.2

06

0.1

33

0.0

78

0.0

70

0.0

88

0.0

84

0.0

84

0.0

83

0.0

86

Al (M

1)

0.1

21

0.1

06

0.0

52

0.1

11

0.1

42

0.0

97

0.1

01

0.2

21

0.1

45

0.1

46

Fe

3+ (T

) 0

.00

0

0.0

00

0.0

00

0.0

00

0.0

00

0.0

00

0.0

00

0.0

00

0.0

00

0.0

00

Fe

3+ (M

1)

0.0

83

0.0

82

0.0

85

0.0

00

0.0

00

0.0

00

0.0

00

0.0

02

0.0

02

0.0

02

Fe

2+

0.1

43

0.1

34

0.0

89

0.1

73

0.0

74

0.1

70

0.1

72

0.1

27

0.0

71

0.0

72

Mn

0.0

03

0.0

03

0.0

03

0.0

04

0.0

04

0.0

03

0.0

03

0.0

07

0.0

02

0.0

02

Mg

0.7

25

0.7

23

1.7

41

1.6

84

0.8

55

1.7

00

1.6

95

0.8

09

0.8

45

0.8

46

Ca

0.8

13

0.8

26

0.0

20

0.0

21

0.8

41

0.0

22

0.0

22

0.6

89

0.8

54

0.8

54

K

0.0

00

0.0

00

0.0

00

-0.0

01

0.0

00

0.0

00

0.0

00

0.0

01

0.0

00

0.0

01

Na

0.0

74

0.0

77

0.0

05

0.0

03

0.0

72

0.0

04

0.0

03

0.1

40

0.0

69

0.0

66

Total

4.0

00

4.0

00

4.0

00

4.0

00

4.0

00

4.0

00

4.0

00

4.0

00

4.0

00

4.0

00

adjectiv

e alu

min

ian

alum

inian

alu

min

ian

alum

inian

alu

min

ian

alum

inian

alu

min

ian

alum

inian

sod

ian

alum

inian

A

lum

inian

pyro

xen

e d

iop

side

dio

psid

e (clin

o)

enstatite

(clino)

enstatite

dio

psid

e (clin

o)

enstatite

(clino)

enstatite

augite

dio

psid

e D

iop

side

enstatite

41

.05

40

.87

89.8

6

89.4

4

48.1

7

89.7

3

89

.58

49

.55

47

.65

47

.61

ferrosillite

12

.93

12

.42

9.0

8

9.4

2

4.4

2

9.1

3

9.2

8

8.2

6

4.2

1

4.3

2

wollasto

nite

46

.02

46

.71

1.0

6

1.1

4

47.4

2

1.1

5

1.1

4

42

.19

48

.14

48

.07

78

הטבל

7נ

.שי

גבי

טגרנ

ם

מייצגי

םתי

סנוליק

מ

םטי

סקרי

סנוק

ו

טוףמ

הר

מל"

טוף

ו

תב

ה

משל

(w

t%

.)

Sam

ple

G

3

G3

G

3

V1R

1

Xen

o

V1R

1

Xen

o

V1C

M G

1

G1

G

1

G1

G

1

G5

G

5

G5

V1

C

M G

A

GP

-2

SiO

2

42

.22

4

1.9

5

41.9

4

41.5

0

41.4

1

40.9

8

40.4

5

39.9

8

40.2

9

41

.32

4

1.1

3

41

.02

4

1.1

3

40

.97

4

2.7

5

TiO

2

0.1

7

0.2

0

0.2

2

0.1

8

0.2

3

0.5

8

0.4

8

0.4

8

0.4

5

0.5

1

0.2

1

0.1

6

0.1

9

0.5

8

0.0

2

Al2

O3

2

3.2

3

23

.23

2

3.1

4

22.7

7

22.9

6

22.5

4

22.3

5

22.5

2

22.2

8

22

.63

2

2.6

5

22

.74

2

2.6

3

22

.45

2

3.6

5

FeO

1

1.9

6

11

.86

1

1.7

4

12.3

4

12.1

6

13.4

8

13.2

9

13.1

3

13.0

1

13

.23

1

4.0

3

13

.92

1

4.2

8

13

.73

7

.57

M

nO

0

.49

0

.51

0.4

1

0.4

0

0.4

0

0.4

0

0.3

7

0.3

7

0.3

7

0.4

2

0.4

8

0.5

1

0.5

7

0.3

5

0.2

6

MgO

1

8.1

4

18

.08

1

8.1

0

17.2

9

17.1

2

16.6

4

17.2

3

16.8

7

17.0

1

16

.81

1

5.6

9

15

.67

1

5.8

5

16

.56

1

9.5

4

CaO

5

.03

5

.15

5.0

3

5.8

0

5.9

7

5.4

8

5.3

3

5.2

3

5.2

5

5.4

1

6.2

7

6.0

9

6.2

5

5.4

2

5.5

3

Na2

O

0.0

2

0.0

4

0.0

4

0.0

3

0.0

2

0.0

2

0.0

2

0.0

7

0.1

0

0.0

4

0.0

0

0.0

1

0.0

3

0.0

3

0.0

1

K2

O

0.0

2

0.0

0

-0.0

2

-0.0

1

0.0

0

0.0

1

0.0

0

0.0

2

0.0

0

0.0

2

0.0

0

-0.0

1

0.0

1

0.0

0

0.0

0

Cr2

O3

0

.03

0

.02

0.1

0

0.0

2

-0.0

1

-0.0

1

0.0

5

0.0

1

0.0

0

0.0

3

0.0

2

-0.0

2

0.0

2

0.0

1

0.0

3

Total

1

01

.29

10

1.00

100.59

100.32

100.26

100.13

99.5

1

98.6

7

98.7

8

10

0.40

10

0.46

10

0.12

10

0.93

10

0.09

99

.33

S

i

2.9

99

2

.99

0

2.9

96

2.9

89

2.9

85

2.9

74

2.9

50

2.9

44

2.9

60

2

.98

6

2.9

87

2

.98

8

2.9

77

2

.97

6

3.0

31

A

l iv

0.0

01

0

.01

0

0.0

04

0.0

11

0.0

15

0.0

26

0.0

50

0.0

56

0.0

40

0

.01

4

0.0

13

0

.01

2

0.0

23

0

.02

4

0.0

00

A

l vi

1

.94

7

1.9

44

1

.946

1.9

27

1.9

39

1.9

07

1.8

77

1.9

03

1.8

95

1

.91

7

1.9

30

1

.94

5

1.9

13

1

.90

3

1.9

79

T

i

0.0

09

0

.01

1

0.0

12

0.0

10

0.0

12

0.0

32

0.0

27

0.0

26

0.0

25

0

.02

8

0.0

12

0

.00

9

0.0

10

0

.03

2

0.0

01

C

r

0.0

02

0

.00

1

0.0

06

0.0

01

-0

.001

-0

.001

0.0

03

0.0

01

0.0

00

0

.00

2

0.0

01

-0

.00

1

0.0

01

0

.00

1

0.0

02

F

e3+

0

.03

7

0.0

39

0

.032

0.0

55

0.0

43

0.0

55

0.0

83

0.0

62

0.0

71

0

.04

7

0.0

51

0

.04

3

0.0

67

0

.05

7

0.0

00

F

e2+

0

.67

4

0.6

67

0

.669

0.6

89

0.6

90

0.7

63

0.7

27

0.7

46

0.7

29

0

.75

2

0.8

01

0

.80

5

0.7

98

0

.77

7

0.4

67

M

n

0.0

29

0

.03

1

0.0

25

0.0

25

0.0

25

0.0

25

0.0

23

0.0

23

0.0

23

0

.02

6

0.0

29

0

.03

1

0.0

35

0

.02

2

0.0

16

M

g

1.9

21

1

.92

1

1.9

27

1.8

57

1.8

40

1.8

01

1.8

72

1.8

52

1.8

64

1

.81

1

1.6

98

1

.70

2

1.7

10

1

.79

3

2.0

66

C

a

0.3

83

0

.39

3

0.3

85

0.4

48

0.4

61

0.4

26

0.4

16

0.4

13

0.4

14

0

.41

9

0.4

88

0

.47

6

0.4

85

0

.42

2

0.4

20

Total

8

.00

3

8.0

07

8

.002

8.0

11

8.0

09

8.0

07

8.0

27

8.0

26

8.0

20

8

.00

2

8.0

10

8

.01

0

8.0

19

8

.00

7

7.9

82

A

lman

din

e

21

.60

2

1.5

1

21.5

4

21.9

6

22.1

0

24.2

9

21.6

5

22.2

8

22.3

0

23

.92

2

5.8

1

26

.06

2

5.1

2

24

.71

1

5.6

9

Andrad

ite

1.8

5

1.9

7

1.6

1

2.7

6

2.1

8

2.7

8

4.2

4

3.1

6

3.5

7

2.3

9

2.5

5

2.1

4

3.3

5

2.8

7

0.0

0

Gro

ssular

1

0.9

2

11

.13

1

1.0

2

12.2

0

13.2

8

11.5

7

9.7

3

10.8

4

10.3

9

11

.65

1

3.7

1

13

.84

1

2.8

6

11

.29

1

4.0

7

Pyro

pe

6

4.5

5

64

.30

6

4.7

1

62.2

1

61.6

4

60.5

5

63.4

8

62.9

1

62.9

5

61

.08

5

6.8

7

56

.97

5

7.4

4

60

.37

6

9.6

2

Spessartin

e

0.9

9

1.0

2

0.8

3

0.8

3

0.8

2

0.8

3

0.7

7

0.7

9

0.7

8

0.8

7

0.9

9

1.0

5

1.1

6

0.7

2

0.5

3

Uvaro

vite

0

.10

0

.07

0.3

0

0.0

5

-0.0

3

-0.0

3

0.1

4

0.0

3

0.0

1

0.0

8

0.0

7

-0.0

6

0.0

6

0.0

3

0.0

9

79

הטבל

8נ

.שי

גבי

ספינל

םמייצגי

ם

תיסנולי

קמ

ם

טיס

קריסנו

קו

טוף

מ

הרמ

ל"

טוףו

ת

ב

המ

של (

wt

%.)

Sam

ple

GP

-1

GP

-2

GP

-2

G5

G

5

V1R

1 x

eno

V

1R

1 x

eno

V

1R

1 x

eno

SiO

2

0.1

3

0.0

4

0.9

8

0.0

6

0.0

6

0.0

8

0.9

4

0.0

7

Al2

O3

47.0

3

65.0

8

63.7

9

56.1

8

56.0

3

58.0

3

66.8

1

57.4

4

FeO

35.1

4

9.5

2

9.0

3

26.5

1

26.2

4

22.8

5

15.7

8

22.6

8

Mn

O

0.1

3

0.0

8

0.0

5

0.0

9

0.1

4

0.1

4

0.1

8

0.1

3

MgO

13.5

9

22.7

7

22.5

5

15.5

1

15.9

7

17.6

7

19.1

8

17.4

2

CaO

0.0

0

0.0

1

0.4

7

0.0

2

0.0

1

0.0

1

0.1

3

0.0

1

TiO

2

1.9

7

0.0

0

0.0

2

0.6

9

0.6

9

0.5

6

0.1

3

0.6

0

Cr2

O3

0.5

7

3.7

3

3.7

3

0.2

3

0.1

4

0.2

2

0.0

9

0.4

7

Oxid

e Tota

ls 98.5

7

101.2

4

100.6

2

99.2

9

99.2

8

99.5

4

103.2

3

98.8

1

Si

0.0

3

0.0

1

0.2

0

0.0

1

0.0

1

0.0

2

0.1

8

0.0

2

Al

12.9

6

15.1

9

14.9

5

14.5

0

14.4

5

14.6

5

15.5

2

14.6

2

Fe (T

ota

l) 6.8

7

1.5

8

1.5

0

4.8

6

4.8

0

4.0

9

2.6

0

4.1

0

Mn

0.0

3

0.0

1

0.0

1

0.0

2

0.0

3

0.0

3

0.0

3

0.0

2

Mg

4.7

4

6.7

2

6.6

9

5.0

6

5.2

1

5.6

4

5.6

4

5.6

1

Ca

0.0

0

0.0

0

0.1

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

3

0.0

0

Ti

0.3

5

0.0

0

0.0

0

0.1

1

0.1

1

0.0

9

0.0

2

0.1

0

Cr

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

Tota

l 24.9

8

23.5

2

23.4

5

24.5

6

24.6

1

24.5

1

24.0

2

24.4

6

Nu

mber o

f

Oxyg

en

32

32

32

32

32

32

32

32

Min

eral

Pleo

naste

Spin

el S

pin

el P

leon

aste

Ferro

an

Spin

el

Ferro

an

Spin

el

Ferro

an

Spin

el

Ferro

an

Spin

el

80

הטבל

9נ

.שי

גבי

טמיני

איל

םמייצגי

ם

תיסנולי

קמ

ם

טיס

קריסנו

קו

טוף

מ

הרמ

ל"

טוףו

ת

ב

המ

של (

wt

%.)

Sam

ple

GP

-1

G3

G

3

V1R

1

xen

o

SiO

2

0.0

4

0.0

2

3.4

5

0.0

6

Al2

O3

1.6

4

1.0

6

2.9

4

0.6

9

FeO

47.6

6

35.3

7

33.7

6

38.3

8

Mn

O

0.1

3

0.4

7

0.9

1

0.5

3

MgO

5.4

1

9.1

7

6.8

8

7.6

5

CaO

0.0

1

0.0

2

0.3

8

0.1

1

TiO

2

41.9

4

50.7

0

49.2

4

49.6

9

Cr2

O3

0.1

6

0.1

1

0.1

7

0.0

5

Oxid

e Tota

ls 96.9

9

96.9

2

97.7

1

97.1

6

Si

0.0

0

0.0

0

0.1

6

0.0

0

Al

0.1

0

0.0

6

0.1

6

0.0

4

Fe (T

ota

l) 2.0

9

1.4

6

1.3

4

1.6

0

Mn

0.0

1

0.0

2

0.0

4

0.0

2

Mg

0.4

2

0.6

7

0.4

9

0.5

7

Ca

0.0

0

0.0

0

0.0

2

0.0

1

Ti

1.6

6

1.8

8

1.7

6

1.8

7

Cr

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

Tota

l 4.2

8

4.0

9

3.9

8

4.1

1

Nu

mber o

f

Oxyg

en

6

6

6

6

Min

eral

Ilmen

ite M

agn

esian

Ilmen

ite

Magn

esian

Ilmen

ite Ilm

enite

81

הטבל

11נ

.שי

גבי

סןק

תופירואור

ם

מייצגי

הטור

סק

טה

מ

תטי

קליפיה

(w

t%

.)

sam

ple

G1

G

3

G3

G3

SiO

2

51.2

0

49.0

2

46.8

1

47.7

5

TiO

2

0.2

9

0.3

8

0.4

9

0.4

0

Al2

O3

9.0

9

10.6

2

12.4

0

13.0

7

FeO

12.2

6

14.5

1

14.8

7

11.7

1

Mn

O

0.2

6

0.6

3

0.6

5

0.4

7

MgO

25.7

0

24.1

2

23.6

7

24.7

6

Ca

O

1.7

5

0.8

5

1.4

4

1.4

3

K2O

0.0

4

0.0

1

0.0

2

0.0

2

Na2O

0.1

0

0.0

2

0.0

1

0.0

1

Tota

l 100.6

9

100.1

6

100.3

8

99.6

5

Fe3

+ m

od

el D

roop 1

987

Dro

op 1

987

D

roop 1

987

Dro

op 1

987

Si

1.8

1

1.7

6

1.6

8

1.7

0

Ti

0.0

1

0.0

1

0.0

1

0.0

1

Al (T

) 0.1

9

0.2

4

0.3

2

0.3

0

Al (M

1)

0.1

9

0.2

1

0.2

0

0.2

5

Fe3

+ (T

) 0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

Fe3

+ (M

1)

0.0

0

0.0

1

0.1

0

0.0

2

Fe2

+

0.3

6

0.4

2

0.3

5

0.3

2

Mn

0.0

1

0.0

2

0.0

2

0.0

1

Mg

1.3

6

1.2

9

1.2

6

1.3

2

Ca

0.0

7

0.0

3

0.0

6

0.0

5

K

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

Na

0.0

1

0.0

0

0.0

0

0.0

0

Tota

l 4.0

0

4.0

0

4.0

0

4.0

0

adjective

alu

min

ian

alu

min

ian

alu

min

ian

subsilicic

alu

min

ian

subsilicic

pyro

xene

(clino

)ensta

tite (clin

o)en

statite

(clino

)ensta

tite (clin

o)en

statite

ensta

tite 76

73

71

76

ferrosillite

21

26

26

21

wolla

ston

ite 4

2

3

3

82

הטבל

11נ

.שי

גבי

ספינל

מם

ייצגי

הטור

סק

טה

מ

תטי

קליפיה

(w

t%

.)

Sam

ple

G1

G

3

G3

G3

G5

SiO

2

0.1

3

0.7

4

0.1

0

0.1

3

1.0

8

Al2

O3

61.8

3

63.6

5

61.9

0

63.7

6

66.0

6

FeO

21.1

7

19.3

6

17.3

9

16.9

1

18.6

3

Mn

O

0.1

5

0.3

4

0.2

5

0.2

3

0.2

9

MgO

15.8

4

16.8

4

17.6

7

17.9

5

15.7

9

CaO

0.0

7

0.2

2

0.0

3

0.0

3

0.0

9

TiO

2

0.3

2

0.3

2

0.4

5

0.1

4

0.0

6

Cr2

O3

0.0

8

0.0

8

0.1

0

0.0

8

-0.0

2

Oxid

e Tota

ls 99.6

0

101.5

5

97.8

9

99.2

3

101.9

9

Si

0.0

3

0.1

5

0.0

2

0.0

3

0.2

2

Al

15.3

7

15.3

5

15.4

0

15.5

7

15.7

2

Fe (T

ota

l) 3.7

4

3.3

1

3.0

7

2.9

3

3.1

5

Mn

0.0

3

0.0

6

0.0

4

0.0

4

0.0

5

Mg

4.9

8

5.1

4

5.5

6

5.5

5

4.7

5

Ca

0.0

2

0.0

5

0.0

1

0.0

1

0.0

2

Ti

0.0

5

0.0

5

0.0

7

0.0

2

0.0

1

Cr

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

Tota

l 24.2

1

24.1

1

24.1

8

24.1

5

23.9

2

Nu

mber o

f

Oxyg

en

32

32

32

32

32

Min

eral

Ferro

an

Spin

el

Ferro

an

Spl

Ferro

an

Spl

Ferro

an

Spin

el

Ferro

an

Spin

el

83

הטבל

11נ

.שי

גבי

סקל

פלגיו

םמייצגי

ה

טורס

קט

המ

ת

טיקליפי

ה (

wt

%.)

sam

ple

G3

G3

G3

G1

SiO

2

45.4

9 48.0

6

43.7

5

50.5

7

Al2

O3

34.6

2

33.5

3 34.6

7

29.5

5

FeO

0.9

1

0.5

0

1.0

5

0.8

5

CaO

16.2

9

15.4

9

17.9

4

12.5

2

Na2O

1.4

4

2.4

5

0.6

3

3.8

4

K2O

0.1

6

0.1

8

0.0

4

0.3

8

Oxid

e

Tota

ls 98.9

0

100.2

2

98.0

7

97.7

1

Nu

mber o

f

Oxyg

en

32

32

32

32

Si

8.4

7

8.7

9

8.2

6

9.4

4

Al

7.6

0

7.2

3

7.7

1

6.5

0

Fe (to

tal)

0.1

4

0.0

8

0.1

7

0.1

3

Ca

3.2

5

3.0

4

3.6

3

2.5

0

Na

0.2

6

0.4

3

0.1

1

0.6

9

K

0.0

2

0.0

2

0.0

0

0.0

5

Tota

l 19.7

3

19.5

9

19.8

8

19.3

1

An

orth

ite 92

87

97

77

Alb

ite 7

12

3

21

K-feld

spa

r 1

1

0

1

Min

eral

An

orth

ite B

ytow

nit

An

orth

ite L

abra

dorite

84

הטבל

11נ

.הרכב

שיגבי

אוליבין

םמייצגי

(w

t%)

.

Sam

ple

V1O

F

V1O

F

V2O

F

V2O

F

V3R

V

3R

Lin

e Nu

mbers

Un

18

Un

19

Un

69

Un

70

Un

120

Un

121

co

re

rim

core

rim

co

re

rim

SiO

2

38.7

7

36.5

8

36.8

8

33.9

1

39.0

7

36.1

3

FeO

21.5

4

34.2

9

28.0

5

41.9

0

18.0

1

33.6

2

Mn

O

0.2

2

0.3

9

0.3

5

0.5

9

0.2

0

0.4

2

MgO

38.4

6

27.6

3

32.4

6

20.9

3

40.7

5

27.9

3

CaO

0.2

0

0.3

1

0.3

9

0.5

1

0.2

3

0.3

5

Cr2

O3

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

Oxid

e Tota

ls 99.1

9

99.1

9

98.1

2

97.8

5

98.2

6

98.4

6

Si

1.0

1

1.0

2

1.0

1

1.0

0

1.0

1

1.0

1

Fe (to

tal)

0.4

7

0.8

0

0.6

4

1.0

4

0.3

9

0.7

9

Mn

0.0

0

0.0

1

0.0

1

0.0

1

0.0

0

0.0

1

Mg

1.5

0

1.1

5

1.3

2

0.9

2

1.5

7

1.1

7

Ca

0.0

1

0.0

1

0.0

1

0.0

2

0.0

1

0.0

1

Cr

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

Tota

l 2.9

9

2.9

8

2.9

9

3.0

0

2.9

9

2.9

9

Mg#

0.6

4

0.4

5

0.5

4

0.3

3

0.6

9

0.4

5

Faya

lite 24

41

33

53

20

40

Forsterite

76

59

67

47

80

60

85

שךמ

ה

הטבל

11נ

.

S

am

ple

V4O

F

V4O

F

V4O

F

V4O

F

V4O

F

V4M

A

V4M

A

Lin

e

Nu

mbers

Un

50

Un

51

Un

60

Un

61

Un

62

Un

130

Un

131

co

re

rim

core

rim

co

re

core

rim

SiO

2

38.8

4

34.2

3

39.6

6

37.6

7

39.5

5

39.2

2

37.1

7

FeO

18.5

8

39.6

8

17.6

8

27.2

8

18.3

0

17.9

6

29.2

0

Mn

O

0.2

7

0.5

3

0.1

5

0.3

4

0.2

7

0.2

3

0.3

7

MgO

41.0

1

23.3

8

41.5

4

32.9

8

41.5

7

40.7

4

31.6

4

CaO

0.2

7

0.4

8

0.2

6

0.4

3

0.2

9

0.2

7

0.3

9

Cr2

O3

0.0

0

0.0

0

0.0

2

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

Oxid

e Tota

ls 98.9

7

98.3

2

99.3

2

98.7

0

99.9

8

98.4

1

98.7

8

Si

1.0

0

1.0

0

1.0

1

1.0

2

1.0

1

1.0

1

1.0

1

Fe (to

tal)

0.4

0

0.9

7

0.3

8

0.6

2

0.3

9

0.3

9

0.6

7

Mn

0.0

1

0.0

1

0.0

0

0.0

1

0.0

1

0.0

0

0.0

1

Mg

1.5

8

1.0

1

1.5

8

1.3

3

1.5

8

1.5

7

1.2

9

Ca

0.0

1

0.0

2

0.0

1

0.0

1

0.0

1

0.0

1

0.0

1

Cr

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

Tota

l 3.0

0

3.0

0

2.9

9

2.9

8

2.9

9

2.9

9

2.9

9

Mg#

0.6

9

0.3

7

0.7

0

0.5

5

0.6

9

0.6

9

0.5

2

Faya

lite 20

49

19

32

20

20

34

Forsterite

80

51

81

68

80

80

66

86

ה טבל

11נ

.הרכב

שיגבי

סן

קפירו

ם

שפכיה

מ

םתיי

הבזל

אזורמ

הר

מלכר

(w

t%)

.

Sam

ple

V

1R

Basa

lt

V1R

Basa

lt

V1R

Basa

lt

V1R

Basa

lt

V1R

Basa

lt

V1R

Basa

lt

V1R

Basa

lt

V1R

Basa

lt

V1R

Basa

lt

V1R

Basa

lt

V3R

V

3R

No.

U

n 3

4

Un

46

U

n 3

1

Un

32

U

n 2

5

Un

26

U

n 3

3

Un

44

U

n 3

9

Un

42

U

n

124

U

n 1

23

S

ymp

X

enocry

st

Ph

eno

P

hen

o

Core

R

im

Ph

eno

P

hen

o

Matrix

ph

eno

-

-

SiO

2

44.9

6

51.2

3

54.6

8

54.0

2

52.2

1

52.1

7

48.2

5

53.3

9

52.2

0

50.6

3

51.0

1

51.1

9

TiO

2

3.1

5

0.3

1

0.1

2

0.0

7

0.5

9

0.5

3

1.4

4

0.3

3

1.4

2

1.7

5

1.4

8

1.2

5

Al2

O3

7.6

5

2.7

4

3.5

3

3.6

3

5.7

8

4.9

0

5.9

1

4.7

5

2.1

5

2.7

1

2.1

0

2.3

6

FeO

7.2

4

18.4

7

6.0

9

6.1

6

3.4

5

3.3

5

6.0

4

3.2

1

8.9

2

8.0

9

10.9

4

8.2

3

Mn

O

0.1

0

0.8

3

0.1

2

0.1

3

0.1

6

0.0

5

0.1

4

0.0

4

0.2

0

0.1

7

0.2

3

0.1

7

MgO

12.0

0

7.4

7

32.7

4

32.7

3

14.9

9

15.2

8

13.6

5

15.4

0

13.7

1

13.6

4

11.8

2

14.3

9

CaO

22.4

5

17.1

6

0.6

3

0.5

8

22.0

8

21.9

8

21.3

3

21.1

9

21.7

0

21.4

5

21.1

4

20.7

7

Na2O

0.5

3

1.6

5

0.0

7

0.0

8

0.8

9

0.7

9

0.7

9

1.1

6

0.4

5

0.4

1

0.6

6

0.3

8

Tota

l

98.3

0

99.9

0

98.2

6

97.8

1

100.5

4

99.2

6

98.2

4

100.1

3

100.7

5

98.9

1

99.5

1

98.9

9

Fe3

+

model

Dro

op

1987

Dro

op

1987

Dro

op

1987

Dro

op

1987

Dro

op

1987

Dro

op

1987

Dro

op

1987

Dro

op

1987

Dro

op

1987

Dro

op

1987

Dro

op

1987

Dro

op

1987

87

Si

1.7

02

1.9

78

1

.919

1.9

04

1.8

90

1.9

11

1.8

08

1.9

34

1.9

33

1.9

07

1.9

32

1.9

21

Ti

0.0

90

0.0

09

0

.003

0.0

02

0.0

16

0.0

15

0.0

41

0.0

09

0.0

40

0.0

50

0.0

42

0.0

35

Al (T

)

0.2

98

0.0

22

0

.081

0.0

96

0.1

10

0.0

89

0.1

92

0.0

66

0.0

67

0.0

93

0.0

68

0.0

79

Al (M

1)

0.0

44

0.1

03

0

.065

0.0

54

0.1

36

0.1

22

0.0

69

0.1

37

0.0

27

0.0

27

0.0

26

0.0

25

Fe3

+ (T

)

0.0

00

0.0

00

0

.000

0.0

00

0.0

00

0.0

00

0.0

00

0.0

00

0.0

00

0.0

00

0.0

00

0.0

00

Fe3

+

(M1)

0.1

14

0.0

25

0

.014

0.0

44

0.0

05

0.0

00

0.0

99

0.0

00

0.0

00

0.0

00

0.0

02

0.0

03

Fe2

+

0.1

15

0.5

72

0

.165

0.1

37

0.0

99

0.1

02

0.0

90

0.0

97

0.2

76

0.2

55

0.3

45

0.2

55

Mn

0.0

03

0.0

27

0

.004

0.0

04

0.0

05

0.0

01

0.0

05

0.0

01

0.0

06

0.0

05

0.0

07

0.0

05

Mg

0.6

78

0.4

30

1

.713

1.7

19

0.8

09

0.8

34

0.7

62

0.8

32

0.7

57

0.7

66

0.6

67

0.8

05

Ca

0.9

11

0.7

10

0

.024

0.0

22

0.8

56

0.8

63

0.8

56

0.8

22

0.8

61

0.8

65

0.8

58

0.8

35

Na

0.0

39

0.1

23

0.0

05

0.0

06

0.0

62

0.0

56

0.0

58

0.0

82

0.0

32

0.0

30

0.0

48

0.0

28

adjective

alu

min

i

an

ferrian

subsilici

c

alu

min

i

an

sodia

n

alu

min

i

an

alu

min

i

an

alu

min

i

an

alu

min

i

an

alu

min

i

an

alu

min

i

an

alu

min

i

an

alu

min

i

an

pyro

xen

e

Wolla

-

ston

ite

au

gite

(clin

o)

ensta

tite

(clino)

ensta

tite

dio

psid

e

dio

psid

e

dio

psid

e

dio

psid

e

dio

psid

e

dio

psid

e

dio

psid

e

au

gite

ensta

tite

37.2

1

24.3

7

89.2

6

89.2

5

45.5

7

46.3

3

42.0

7

47.4

6

39.8

3

40.4

9

35.5

1

42.3

0

ferrosillite

12.7

7

35.3

7

9.5

0

9.6

2

6.1

6

5.7

7

10.7

0

5.6

3

14.8

7

13.7

6

18.8

3

13.8

4

wolla

ston

i

te

50.0

2

40.2

6

1.2

4

1.1

3

48.2

6

47.9

0

47.2

4

46.9

2

45.3

0

45.7

5

45.6

6

43.8

6

88

הטבל

15נ

.הרכב

שיגבי

סן

קפירו

ם

שפכיה

מ

םתיי

הבזל

אזורמ

ם

או

אל

םח

פ (

wt

%.)

sam

ple

V

1O

F

V1

OF

V

2O

F

V2

OF

V

4O

F

V4

MA

No

.

Un

16

U

n 1

7

Un

71

U

n 7

2

Un

56

U

n 1

32

C

ore

rim

C

ore

rim

-

-

SiO

2

51

.01

5

0.7

0

49

.88

5

0.1

7

51

.10

5

0.2

8

TiO

2

1.4

9

0.8

0

1.7

1

1.9

0

1.4

3

1.9

5

Al2

O3

2

.46

1

.67

3

.38

2

.44

2

.93

3

.19

FeO

7

.96

1

3.8

7

7.0

2

10

.63

6

.91

8

.11

Mn

O

0.1

4

0.1

9

0.1

2

0.2

2

0.1

0

0.1

4

Mg

O

14

.31

1

2.2

2

14

.03

1

1.3

9

14

.35

1

3.2

0

Ca

O

21

.20

1

8.3

4

21

.94

2

1.6

3

21

.98

2

1.9

5

Na

2O

0

.38

0

.53

0

.39

0

.67

0

.40

0

.47

Cr2

O3

0

.00

0

.00

0

.00

0

.00

0

.00

0

.09

To

tal

9

9.0

7

98

.31

9

8.8

6

99

.06

9

9.4

5

99

.37

Fe3

+ m

od

el

Dro

op

198

7

Dro

op

198

7

Dro

op

198

7

Dro

op

198

7

Dro

op

198

7

Dro

op

198

7

Si

1

.91

2

1.9

51

1

.87

1

1.9

10

1

.90

3

1.8

87

Ti

0

.04

2

0.0

23

0

.04

8

0.0

54

0

.04

0

0.0

55

Al (T

)

0.0

88

0

.04

9

0.1

29

0

.09

0

0.0

97

0

.11

3

Al (M

1)

0

.02

1

0.0

27

0

.02

1

0.0

20

0

.03

1

0.0

28

Fe3

+ (T

)

0.0

00

0

.00

0

0.0

00

0

.00

0

0.0

00

0

.00

0

Fe3

+ (M

1)

0

.01

0

0.0

17

0

.04

0

0.0

13

0

.01

5

0.0

06

Fe2

+

0.2

39

0

.42

9

0.1

80

0

.32

5

0.2

00

0

.24

9

Mn

0

.00

5

0.0

06

0

.00

4

0.0

07

0

.00

3

0.0

04

Mg

0

.80

0

0.7

01

0

.78

5

0.6

47

0

.79

7

0.7

39

Ca

0

.85

2

0.7

56

0

.88

2

0.8

82

0

.87

7

0.8

83

Na

0

.02

8

0.0

39

0

.02

9

0.0

50

0

.02

9

0.0

34

Cr

0

.00

0

0.0

00

0

.00

0

0.0

00

0

.00

0

0.0

03

ad

jective

alu

min

ian

alu

min

ian

a

lum

inia

n

alu

min

ian

a

lum

inia

n

pyro

xen

e

au

gite

a

ug

ite

dio

psid

e

dio

psid

e

dio

psid

e

dio

psid

e

ensta

tite

41

.97

3

6.7

2

41

.50

3

4.4

9

42

.11

3

9.2

9

ferrosillite

1

3.3

4

23

.69

1

1.8

6

18

.43

1

1.5

3

13

.77

wo

llasto

nite

4

4.6

9

39

.59

4

6.6

4

47

.08

4

6.3

5

46

.95

89

הטבל

11נ

.הרכב

שיגבי

ס

קלפלגיו

ם

מייצגי (

wt

%).

sam

ple

V

1R

V

1O

F

V1O

F

V1O

F

V2O

F

V3R

V

3R

Lin

e Nu

mbers

U

n 4

0

Un

22

U

n 2

3

Un

21

U

n 7

3

Un

125

U

n 1

26

-

co

re

core

rim

co

re

core

rim

SiO

2

57.3

3

54.3

5

53.4

4

66.8

4

53.1

0

54.0

7

64.4

3

Al2

O3

25.3

8

28.2

7

28.6

5

20.6

6

29.2

4

28.0

2

21.1

8

FeO

0.9

7

0.7

3

0.6

0

0.4

8

0.4

8

0.5

8

0.3

5

CaO

7.9

6

11.4

5

11.8

2

1.8

4

12.2

4

10.9

8

2.5

5

Na2O

6.4

1

5.4

1

5.1

7

8.6

1

5.0

4

5.5

2

8.8

5

K2O

1.5

8

0.3

4

0.2

4

3.2

3

0.2

8

0.3

4

3.4

9

Oxid

e Tota

ls

99.6

3

100.5

6

99.9

2

101.6

7

100.3

8

99.5

2

100.8

5

Si

10.4

2

9.8

2

9.7

2

11.6

9

9.6

3

9.8

6

11.4

5

Al

5.4

3

6.0

2

6.1

4

4.2

6

6.2

5

6.0

2

4.4

3

Fe

0.1

5

0.1

1

0.0

9

0.0

7

0.0

7

0.0

9

0.0

5

Ca

1.5

5

2.2

2

2.3

0

0.3

5

2.3

8

2.1

5

0.4

9

Na

1.1

3

0.9

5

0.9

1

1.4

6

0.8

9

0.9

8

1.5

2

K

0.1

8

0.0

4

0.0

3

0.3

6

0.0

3

0.0

4

0.4

0

Tota

l

18.8

6

19.1

6

19.2

0

18.1

8

19.2

5

19.1

3

18.3

4

Nu

mber o

f

Oxyg

en

32

32

32

32

32

32

32

An

orth

ite

54

69

71

16

72

68

20

Alb

ite

39

30

28

67

27

31

63

K-feld

spa

r

6

1

1

17

1

1

16

Min

eral

A

ndasin

e

Labra

dorite

L

abra

dorite

A

north

ocla

se

Labra

dorite

L

abra

dorite

A

north

ocla

se

90

שךמ

ה

הטבל

11נ

.

sam

ple

V

4O

F

V4O

F

V4O

F

V4O

F

V4O

F

V4M

A

V4M

A

Lin

e

Nu

mbers

U

n 4

9

Un

63

U

n 6

4

Un

65

U

n 6

6

Un

133

U

n 1

34

-

co

re

rim

core

rim

co

re

rim

SiO

2

52.6

5

53.7

8

60.4

4

53.6

5

64.6

1

53.0

0

62.4

9

Al2

O3

29.5

1

29.0

3

25.0

0

29.1

7

21.5

9

28.8

6

22.2

9

FeO

0.4

4

0.5

5

0.3

4

0.4

1

0.2

2

0.5

2

0.3

3

CaO

12.9

2

12.5

9

6.7

0

12.0

0

3.2

6

11.9

9

4.1

0

Na2O

4.2

0

4.5

0

7.9

9

5.0

4

8.9

6

5.0

0

8.2

8

K2O

0.3

3

0.3

4

1.0

9

0.3

3

2.8

7

0.3

5

2.7

4

Oxid

e Tota

ls

100.0

5

100.8

0

101.5

6

100.6

1

10

1.5

1

99.7

2

100.2

2

Si

9.5

7

9.7

0

10.6

9

9.6

9

11.3

9

9.6

7

11.1

8

Al

6.3

2

6.1

7

5.2

1

6.2

1

4.4

9

6.2

1

4.7

0

Fe

0.0

7

0.0

8

0.0

5

0.0

6

0.0

3

0.0

8

0.0

5

Ca

2.5

2

2.4

3

1.2

7

2.3

2

0.6

2

2.3

4

0.7

9

Na

0.7

4

0.7

9

1.3

7

0.8

8

1.5

3

0.8

8

1.4

4

K

0.0

4

0.0

4

0.1

2

0.0

4

0.3

2

0.0

4

0.3

1

Tota

l

19.2

6

19.2

1

18.7

1

19.2

1

18.3

7

19.2

3

18.4

7

Nu

mber o

f

Oxyg

en

32

32

32

32

32

32

32

An

orth

ite

76

75

46

72

25

72

31

Alb

ite

22

24

50

27

62

27

57

K-feld

spa

r

1

1

4

1

13

1

12

Min

eral

L

abra

do

rite

Labra

dorite

A

ndasin

e

Labra

dorite

A

north

ocla

se

Labra

dorite

A

north

ocla

se

91

הטבל

17נ

.הרכב

שיגבי

ת

מוצוח

ת

םמייצגי

מבזלו

תהר

מל

כר

םאו

ו

אל

םח

פ (

wt

%).

V1R

basa

lt

V1R

basa

lt

V1O

F

V1O

F

V2O

F

V4O

f

V4M

A

V4M

A

V4M

A

Lin

e

Nu

mbers

U

n

11

Un

19

U

n

11

Un

15

U

n

18

Un

17

U

n

117

Un

118

U

n

119

Al2

O3

1.19

51.11

1.11

1.18

1.15

1.71

1.81

1.15

1.17

FeO

19.81

11.11

15.11

11.11

11.71

15.11

17.15

11.91

19.11

Mn

O

1.81

1.11

1.51

1.19

1.57

1.11

1.71

1.71

1.18

MgO

1.18

11.11

1.71

1.15

1.19

1.11

1.11

1.71

1.11

TiO

2

51.11

1.18

51.11

51.19

51.11

11.81

19.11

17.11

19.11

Cr2

O3

-

1.18

11.71

1.17

-1.11

1.11

1.11

-

1.11

-1.11

-

1.11

Nu

mber o

f

Oxyg

en

1.11

11.11

1.11

1.11

1.11

11.11

11.11

11.11

11.11

Mg

# 1.11

1.71

1.11

1.15

1.15

1.11

1.11

1.11

1.11

Al

1.11

11.91

1.11

1.11

1.11

1.11

1.11

1.11

1.11

Fe2

+

1.11

1.18

1.88

1.91

1.87

11.17

11.99

11.91

17.81

Fe3

+

1.11

1.11

1.11

1.11

1.11

1.11

1.11

1.11

1.11

Mn

1.11

1.11

1.11

1.11

1.11

1.11

1.19

1.18

1.11

Mg

1.11

1.11

1.11

1.18

1.19

1.17

1.55

1.11

1.15

Ti

1.11

1.11

1.91

1.91

1.91

7.18

1.11

8.19

1.81

Cr

1.11

1.51

1.11

1.11

1.11

1.11

1.11

-

1.11

1.11

Ato

mic

pro

portio

n

of O

xyg

en

1.11

1.19

1.11

1.99

1.11

1.77

1.71

1.81

1.71

Min

eral

Ilm

enite

C

hro

mite

Ilm

enite

Ilm

enite

Ilm

enite

U

lvosp

inel

U

lvosp

inel

U

lvosp

inel

U

lvosp

inel

92

הטבל

18נ

. ם.

טיס

קריסנו

קם ו

תיסנולי

קסלע ב

השל כלל

מי הרכב כי

%

G-1

G

-2

G-3

CM

Gn

t G

p-2

BS

-Gn

t-

1

SiO

2

45.3

4

46.5

1

38.2

4

42.0

4

48.7

9

41.0

1

Al2

O3

13.9

9

9.5

2

22.9

0

23.6

4

12.3

5

23.1

2

Fe2

O3

10.5

0

10.3

0

15.0

0

12.9

0

4.5

5

15.7

4

TiO

2

1.1

8

1.7

1

2.8

3

0.5

9

0.0

8

0.4

4

CaO

12.0

6

16.2

0

4.1

6

5.0

0

15.7

3

5.1

1

MgO

13.9

1

13.7

0

15.5

0

14.6

8

16.3

0

14.2

7

Mn

O

0.2

0

0.1

5

0.4

2

0.3

2

0.1

2

0.4

3

Na2O

1.0

3

0.8

9

0.4

7

< 0

.1

0.5

8

< 0

.1

K2O

≤

0.0

5

0.0

8

0.1

6

0.4

3

0.2

0

< 0

.05

P2O

5

< 0

.1

< 0

.1

< 0

.1

< 0

.1

< 0

.1

< 0

.1

L.O

.I. 1.0

2

0.6

3

0.3

1

< 0

.1

0.4

5

< 0

.1

Tota

l 99.2

1

99.6

9

99.9

8

99.6

0

99.1

5

100.1

2

Mg#

0.6

0

0.6

0

0.5

3

0.5

6

0.8

0

0.5

0

93

הטבל

19נ

. הרכב

מיכי

של

כלל

סלעה

ת

בבזלו.

%

V1

OF

AS

-

05-2

V2

OF

YK

5.1

V

3 R

V3

MA

V4

LO

L

V4

BO

V4

OF

V4

MA

SiO

2

49.4

4

49.9

0

47.4

2

49.1

0

48.1

8

46.1

9

46.8

7

46.3

1

46.8

7

46.7

6

Al2

O3

13.6

5

14.7

5

13.8

1

13.9

3

13.6

1

13.2

0

13.1

4

13.3

2

13.4

8

13.7

8

Fe2

O3

12.1

1

11.9

0

12.1

0

12.5

3

11.5

9

11.8

8

12.9

6

12.7

7

12.0

1

11.4

6

TiO

2

2.2

6

2.3

6

2.3

2

2.1

6

2.2

0

2.1

7

2.3

2

2.3

5

2.2

9

2.4

6

CaO

8.9

3

9.0

9

8.8

1

8.5

2

8.9

2

8.4

7

8.5

7

9.2

9

8.9

2

8.8

4

MgO

7.4

2

6.3

0

8.0

7

7.9

0

7.0

0

8.6

6

8.7

2

9.4

7

8.7

5

7.8

5

Mn

O

0.1

3

0.1

2

0.1

5

0.1

2

0.1

3

0.1

4

0.1

6

0.1

5

0.1

5

0.1

3

Na2O

2.9

9

3.0

0

3.0

8

2.8

0

2.7

2

3.5

0

3.0

6

2.5

8

2.9

2

2.7

6

K2O

0.9

0

0.8

8

1.2

6

0.8

8

0.9

1

0.7

7

1.4

2

1.0

1

1.1

0

0.9

2

P2O

5

0.4

1

0.2

6

0.5

0

0.4

4

0.4

2

0.4

8

0.6

6

0.4

7

0.5

5

0.5

4

L.O

.I. 1.9

0

1.5

3

1.9

0

1.5

5

3.6

1

3.9

5

1.5

5

1.7

8

1.3

2

3.2

2

Tota

l 100.1

4

100.1

0

99.4

2

99.9

3

99.2

8

99.4

2

99.4

4

99.5

1

98.3

6

98.7

2

Mg#

0.4

1

0.3

7

0.4

3

0.4

1

0.4

0

0.4

5

0.4

3

0.4

5

0.4

5

0.4

3

94

הטבל

11נ

. ריכוז R

EE

ם ו

תיסנולי

קה

ת או

מבדוג

ם טי

סקרי

סנוק

ה(p

pm

) .

ppm

L

a

Ce

Pr

Nd

Sm

E

u

Gd

Tb

Dy

Ho

E

r T

m

Yb

Lu

G-1

2.4

6

7.4

0

1.3

0

6.9

6

2.4

9

1.0

8

3.1

2

0.7

5

4.8

8

0.9

7

3.1

8

0.4

7

2.8

5

0.4

2

G-2

3.7

5

10.9

2

1.8

3

9.7

1

3.1

1

1.1

5

3.1

2

0.6

6

3.7

4

0.6

6

1.9

0

0.2

7

1.6

0

0.2

1

G-3

2.3

4

4.5

1

0.5

5

2.5

1

1.4

5

0.9

3

4.0

1

1.4

6

13.6

3

3.2

2

12.2

4

1.8

9

12.2

3

1.7

9

CM

Gn

t 0.1

5

0.4

5

0.1

2

1.1

0

1.3

6

0.8

5

3.3

2

1.1

2

9.4

6

2.1

8

7.7

2

1.1

7

7.6

3

1.0

9

Gp-2

1.8

7

3.8

2

0.4

7

2.0

2

0.4

9

0.1

5

0.5

5

0.1

2

0.7

9

0.1

7

0.6

2

0.0

9

0.6

6

0.0

9

BS

-

Gn

t-1

0.3

1

0.8

1

0.1

5

1.2

4

1.1

8

0.7

6

2.8

4

0.9

8

7.8

2

1.7

2

5.4

8

0.7

9

4.5

5

0.6

0

הטבל

11נ

ם טי

סקרי

סנוק

הם ו

תיסנולי

קה

ת או

מט בדוג

קורה

ת סודו

. ריכוז י(p

pm

).

ppm

B

a

Co

Cr

Cu

G

a

Nb

Ni

Pb

Rb

Sr

Ta

Th

U

V

Y

Z

n

Zr

G-1

74.3

49.0

105.0

13.9

6.8

2.5

140.0

0.4

2.0

120.5

0.2

0.5

0.1

243.4

30.0

43.1

47.1

G-2

100.0

51.8

450.0

70.1

7.1

3.6

233.1

0.4

1.9

101.0

0.3

0.4

0.1

316.8

20.0

53.7

40.1

G-3

700.0

57.1

80.0

40.2

14.2

8.7

167.1

0.8

2.5

135.2

0.7

0.4

0.2

189.6

96.5

60.0

53.9

CM

Gn

t 293.1

62.0

30.0

8.7

8.3

1.0

63.3

0.5

3.0

30.0

0.1

0.1

0.0

145.3

63.3

64.7

66.1

Gp-2

95.6

33.4

1600.0

10.1

4.2

2.8

344.9

0.5

1.8

48.7

0.1

0.4

0.1

207.0

5.3

34.2

3.4

BS

-

Gn

t-1

157.8

52.3

95.0

6.6

5.6

1.8

34.3

0.4

0.6

43.8

0.1

0.1

0.1

95.3

48.4

40.1

41.8

95

הטבל

11נ

. ריכוז R

EE

ת

הבזלת

אומ

בדוג(p

pm

).

ppm

L

a

Ce

Pr

Nd

Sm

E

u

Gd

Tb

Dy

Ho

E

r T

m

Yb

Lu

V1

OF

17.9

8

39.3

3

5.0

6

21.8

3

5.4

3

1.8

6

5.1

0

0.9

1

4.6

9

0.7

7

2.2

7

0.3

0

1.7

6

0.2

5

AS

-

05-2

11.5

9

26.4

8

3.7

1

15.9

3

4.0

6

1.6

7

3.7

1

0.6

4

3.3

5

0.5

4

1.6

5

0.2

1

1.2

9

0.1

9

V2

OF

18.1

6

39.3

7

5.2

0

21.4

4

5.2

3

1.7

0

5.0

5

0.9

1

4.5

5

0.7

7

2.2

9

0.2

9

1.7

8

0.2

4

YK

5.1

24.5

9

54.2

1

7.1

5

30.2

3

6.8

8

2.4

5

6.6

1

1.1

3

5.7

8

0.9

5

2.7

7

0.3

4

2.0

9

0.3

1

V3 R

19.4

8

41.9

7

5.6

6

23.2

1

5.4

8

1.8

0

5.1

9

0.8

8

4.5

9

0.7

5

2.2

5

0.2

8

1.7

6

0.2

4

V3

MA

18.5

4

40.3

5

5.3

2

21.7

4

5.0

8

1.7

6

4.5

7

0.7

8

3.7

6

0.6

2

1.7

6

0.2

3

1.3

0

0.2

0

V4

LO

L

21.7

8

45.3

7

5.7

8

23.5

5

5.0

1

1.7

8

4.8

2

0.7

5

3.7

4

0.5

8

1.6

7

0.2

1

1.1

4

0.1

7

V4

BO

19.3

7

41.3

2

5.4

5

22.5

3

5.1

8

1.8

5

4.7

2

0.8

1

3.7

9

0.6

3

1.8

4

0.2

2

1.4

2

0.1

8

V4

OF

20.9

0

44.7

0

5.8

4

24.1

5

5.6

8

1.8

9

5.0

3

0.8

3

4.1

0

0.6

6

1.9

6

0.2

4

1.4

4

0.2

1

V4

MA

20.1

6

43.4

6

5.7

3

23.7

9

5.4

1

2.0

3

5.1

1

0.8

5

4.1

6

0.6

9

2.0

2

0.2

5

1.5

1

0.2

2

96

הטבל

11נ

ת הבזל

ת או

מט בדוג

קורה

ת סודו

. ריכוז י(p

pm

).

ppm

B

a

Co

Cr

Cu

G

a

Nb

Ni

Pb

Rb

Sr

Ta

Th

U

V

Y

Z

n

Zr

V1

OF

150.0

47.3

200

.0

56.3

11.7

31.8

143.0

1.6

13.4

383.0

2.0

2.2

0.7

179.3

21.5

104.0

142.7

AS

-

05-2

200.0

49.5

185.0

57.0

13.0

33.2

118.4

1.6

6.8

437.9

2.1

1.5

0.5

194.1

15.8

110.4

140.5

V2

OF

320.0

49.5

175.0

59.3

13.9

34.0

154.4

1.5

16.9

463.4

2.1

2.1

0.7

178.1

22.0

106.1

134.4

YK

5.1

230.4

61.9

225.0

72.1

15.2

39.4

185.8

1.8

9.1

523.2

2.4

2.4

0.8

213.4

25.8

145.4

133.4

V3 R

150.0

46.3

180.4

52.7

11.4

33.7

133.7

1.7

10.9

400.0

2.1

2.2

0.6

179.4

21.2

116.6

142.9

V3

MA

436.8

55.0

255.0

54.0

15.0

33.6

223.9

1.2

11.4

466.6

2.1

2.1

0.7

183.6

18.0

97.9

110.2

V4

LO

L

166.0

40.9

165.0

46.0

9.8

35.0

142.1

1.7

13.3

458.6

2.3

2.6

0.8

132.6

16.2

85.1

145.9

V4

BO

187.7

53.3

210.1

57.4

11.8

37.6

180.0

1.8

12.3

515.0

2.3

2.2

0.6

181.2

17.5

94.4

123.1

V4

OF

234.5

52.2

185.0

59.3

13.0

40.6

166.6

1.7

13.8

962.4

2.5

2.5

0.8

186.7

18.3

97.5

133.4

V4

MA

382.4

50.3

190.0

59.5

15.4

35.1

157.7

1.5

10.9

605.0

2.1

2.2

0.7

189.1

19.6

100.0

128.1

97

הטבל

11נ

.ם

סיח

י

םטופי

איזו

של

םהפניו

ם

מיואודי

וני

כפי

מדדושנ

ת

אומ

בדוג

כלל

סלע

םתי

סנוליק

ב

תובזלו

הר

מ

מלכר

.

17

6H

f/17

7H

f 2

σ

εHf

17

6L

u/1

77

Hf

14

3N

d/1

44

Nd

2

σ

εNd

1

47

Sm

/144

Nd

G1

0

.28

29

13

0

.00

00

04

4

.97

0.0

370

78

0

.51

29

62

0

.00

00

04

6

.31

0.2

150

62

G2

0

.28

29

50

0

.00

00

16

6.3

0

0.0

205

11

0

.51

29

06

0

.00

00

04

5

.22

0.1

926

47

G3

0

.28

37

28

0

.00

00

05

3

3.8

0

0.2

402

17

0

.51

32

19

0

.00

00

08

1

1.3

4

0.3

475

02

G4

0

.28

28

35

0

.00

00

04

2

.21

- 0

.51

28

78

0

.00

00

05

4

.69

-

G5

0

.28

29

40

0

.00

00

04

5

.95

- 0

.51

29

01

0

.00

00

05

5

.13

-

YK

-

1(b

asa

lt) 0

.28

28

35

0

.00

00

03

2.2

1

0.0

088

27

0

.51

28

78

0

.00

00

04

4

.69

0.1

280

47

YK

-

5.1

(ba

salt)

0.2

828

54

0

.00

00

03

2

.88

0.0

072

73

0

.51

28

86

0

.00

00

05

4

.83

0.1

369

44

הטבל

15נ

.ס

חי

טופי

איזו

של

מצןח

ט

בגרנ

סןק

קלינופירוו

ת

אומ

בדוג

םתי

סנוליק

ם

טיס

קריסנו

קו

ה

אזהפ

מ

תקני

הוול

השונ

אהר

ם

בכר

הרמ

"ל.

Sa

mp

le δ

18O

Grt

δ18O

Cp

x

Δ18O

Cp

x-

Grt

G1

5

.27

5.2

5±0

.00

-0.0

2

G3

5.3

1±0

.02

5.1

3

-0.1

8

G4

5

.47

5.4

2±0

.02

-0.0

5

GA

-Gn

t

5.3

2±0

.07

V1

CM

G1

5.3

8±0

.02

98

הטבל

11נ

ת קני

הוולה

אזהפ

מם

טיס

קריסנו

קם ו

תיסנולי

קת

אומ

סן בדוגק

קלינופירוט ו

מצן בגרנח

של טופי

איזוס

ח. י

תשי

מיח

ה ,

תבב

ה

משל

.

Sa

mp

le δ

18O

Grt

δ18O

Cp

x

Δ18O

Cp

x-

Grt

GP

1

5.2

2±0

.04

5.0

3±0

.02

-0.1

9

GP

2

5.1

5±0

.01

4.9

9±0

.10

-0.1

6

GP

3

5.4

4±0

.01

5.3

6±0

.00

-0.0

8

GP

4

5.1

9±0

.02

5.2

4±0

.13

0.0

5

GP

5

5.1

6±0

.03

4.9

9±0

.07

-0.1

8

BS

-2

5.4

1±0

.02

BS

-Gn

t1

5.4

4±0

.05

הטבל

17נ

הר מ

ת ת בזל

אומ

סן בדוגק

אוליבין ופירומצן ב

חשל

טופי איזו

ס ח

. ימל

הכר

אזורו

ם

או

אל

םח

פ.

ם

*ערכים

מוצגיה

א

לל

תטיי

ס

קןת

ת

אוטבל

ב

מדדונ

ת

אומ

בדוג

אלל

ה

חזר.

Sa

mp

le

δ18O

Olivin

e

δ18O

BC

px

δ18O

GC

px

δ18O

Op

x

V1

R

5.3

0

5.5

1±0

.02

5.4

5±0

.07

V3

R

5.2

2±0

.11

5.3

7

V3

MA

5

.47

5.1

9±0

.05

5.5

9±0

.04

Y

K 5

.1

5.0

8

V4

LO

L

4.8

4

5.2

9

99

Nd and Hf isotope ratios of the garnet pyroxenites plot on the evolution line of

the regional sub-continental-lithospheric-mantle considered to form by a late

Neoproterozoic asthenospheric plume head (Stein and Hofmann, 1992; Stein and

Goldstein, 1996). Nonetheless Sm/Nd and Lu/Hf whole rock isochron ages of three

samples are much younger: 306±8 and 197±13 Ma, respectively. These ages may

represent heating and/or metamorphism that reset the radiogenic clocks.

The Carmel garnet pyroxenites crystallized as cumulates from OIB-type melts

in the uppermost mantle (40-45 km) during an upwelling of mantle plume, either at

the end of the Pan-African orogenesis or by early Mesozoic continental rifting. Some

pyroxenites recrystallized during a later thermal event. Prior to having been

scavenged by ascending magma during the Upper Cretaceous the pyroxenites

decompressed to lower crustal conditions as indicated by garnet breakdown to form

granulite-facies kelyphite.

Mantle xenoliths are common in volcanic fields of variable age across the

Arabian plate. Garnet clinopyroxenites from Mt. Carmel belong to the sub-group of

Al-Augite xenoliths, but are extremely rare and occur only in three localities in the

Arabian plate: 1) Mt. Carmel; 2) Al Ashaer in Syria; 3) Kishb and Hutaymah in Saudi

Arabia at the margins of the Red Sea. The three sites in the Arabian plate where Al-

Augite xenoliths are reported have a history of at least two tectono-magmatic events,

the first having involved extension, crustal thinning and upwelling of the lithospheric

mantle. Al-Augite garnet pyroxenites turn out to be markers of recurring mantle

upwelling and melting in the Arabian plate.

mode and timing of formation are studied here by geochemical and multiple isotope

tools.

Pyroxenite xenoliths studied in this work include two suites, similar to the suites

defined by Mittlefehldt (1986): a) clinopyroxenites xenoliths with magmatic texture;

b) clinopyroxenites xenoliths with metamorphic texture. Magmatic xenoliths are

represented by garnet clinopyroxenite with a wide range of modal distributions of the

major minerals: Pyrope, augite, spinel and ilmenite. In samples with high garnet

content and in garnet xenocrysts the garnet crystals are cracked and rimmed by

kelyphite of micron-size orthopyroxene, anorthite and spinel. Wide beam EDS

analysis shows that the chemical composition of all the mineralogical phases

constituting the kelyphitic texture together is identical to the parent garnet on the

expense of which the kelyphite grew. Metamorphic xenoliths are also composed of

pyrope, augite and spinel, but the garnet content is much lower and garnet occurs as

exsolutions in augite or as interstitial crystals and is not substituted by the kelyphitic

texture.

Xenoliths of garnet pyroxenite from Mt. Carmel in particular and from the

Arabian plate in general contain spinel in equilibrium with garnet. The coexistence of

spinel and garnet in clinopyroxenites indicates crystallization within a narrow range

of temperature and pressure: T=1100-1200°C and P=13-15 Kb (~40 km) (Irving,

1974). Garnet clinopyroxenites from Mt. Carmel have oxygen isotope ratio within the

mantle range, [δ18

OGrt=5.31±0.22‰ (2σ), n=12], [δ18

OCpx=5.18±0.34‰ (2δ), n=8].

These values indicate that the xenoliths have a pure mantle origin with neither crustal

contribution to the source nor contamination during ascent. Therefore the garnet

clinopyroxenites from Kerem Maharal and Nahal Rakefet (V1) and from Bat Shelomo

(V5) did not form as residues after melting of a subducted oceanic plate, as suggested

for eclogite xenoliths worldwide (Gonzaga et al., 2010).

Basalt samples that were collected from Mt. Carmel and Umm El Fahem are

porphyritic olivine basalts. Modeling of REE contents of the garnet pyroxenites

indicates that the xenoliths formed as cumulates from basaltic melts that resemble

OIB. The Upper Cretaceous basalts from Mt. Carmel and Umm El Fahm are

characterized by OIB-like REE patterns. It is likely that the Mt. Carmel xenoliths and

xenocrysts crystallized from basaltic melts similar to the Carmel basalts, but older

than them.

Abstract

Mafic alkaline rocks commonly occur in intra-plate settings, either in

continental rifts or in areas with no extension, where they are interpreted as a

manifestation of mantle upwelling above a hot spot. The origin of continental mafic

alkaline magmatism may be very deep as indicated by the occurrence of xenoliths of

garnet peridotite. Several intra-plate magmatic events occurred in the Levant during

Mesozoic times and were linked to the development of passive margins in northern

Gondwana and to mantle plume rising beneath the African plate. Magma erupted

during the late Triassic-early Jurassic (~200 Ma), and early Cretaceous (~140-120

Ma) (Garfunkel, 1989; 1991; Laws & Wilson, 1997). The Cretaceous magmatic

province of the Levant, exposed over a large area from Syria and the Palmyrides in

the north, through Mt. Hermon, Lebanon, and eastern Samaria to Makhtesh Ramon in

the Negev, ended during the late Cretaceous with the eruption of intra-plate alkaline

mafic lavas in Mt. Carmel and Umm El Fahm. The alkaline mafic magmatism in Mt.

Carmel includes five magmatic horizons (V1-V5), mostly pyroclastic, intercalated

with carbonate sedimentary rocks, thus indicating underwater phreato-volcanic

eruptions on the continental shelf (Sass, 1980). These events are represented in the

Umm El Fahm area by correlative basalt flows. The lower four volcanic horizons

were dated by Segev et al. (2002) using 40

Ar/39

Ar and biostratigraphic correlations to

the Cenomanian at 99.0±1.0 to 95.4±0.5 Ma. The uppermost horizon (V5) occurs

within the En Zetim Formation which is of Campanian age (82.0±1.3 Ma). The first

and last magmatic horizons in Mt. Carmel (V1 & V5) consist of altered gray tuff that

bears xenoliths of garnet clinopyroxenites as well as other xenoliths and xenocrysts.

This research aims to characterize the source of volcanism in Mt. Carmel and

Umm El Fahm by petrographic and geochemical methods, as an example of intra-

continental alkaline mafic magmatism on continental shelves. The Cretaceous

magmatism of Mt. Carmel is characterized by altered pyroclastic rocks and is thus

unsuitable for a comprehensive petrographic and chemical study. Nonetheless the

assemblage of xenoliths and xenocrysts brought to the surface by the Maharal (V1)

and Bat Shelomo (V5) tuffs and can be used to characterize the source of volcanism.

The origin and setting of formation of the garnet pyroxenites, which are rare among

the Arabian plate mantle xenoliths, is also an important petrological question. Their

The origin of intraplate alkaline mafic

magmatism in continental shelves: lavas and

xenoliths from the Upper Cretaceous volcanos

of Mt Carmel

Jonathan Kaminchik, Amit Segev and Yaron Katzir

Report based on a M.Sc. thesis submitted by Jonahtan Kaminchik to the Department

of Geological and Environmental Sciences, Faculty of Natural Sciences, Ben-Gurion

University of the Negev

GSI/19/2014 Jerusalem, November 2014

The Faculty of Natural Sciences

Department of Geological and

Environmental Sciences

Ministry of National infrastructures

Energy and Water Resources

Geological Survey of Israel