La mineralogía normativa es un cálculo de la composición de una muestra de roca que estima la mineralogía idealizada de una roca con base en un análisis químico cuantitativo según los principios de la geoquímica .
Los cálculos normativos de minerales se pueden lograr mediante la norma CIPW o la norma Barth-Niggli (también conocida como norma catiónica).
Se utilizan cálculos normativos para producir una mineralogía idealizada de una masa fundida cristalizada. Primero, se analiza químicamente una roca para determinar los constituyentes elementales . Los resultados del análisis químico tradicionalmente se expresan como óxidos (por ejemplo, el porcentaje en peso de Mg se expresa como porcentaje en peso de MgO). Luego se calcula la mineralogía normativa de la roca, basándose en suposiciones sobre el orden de formación de los minerales y las relaciones de fase conocidas de las rocas y los minerales, y utilizando fórmulas minerales simplificadas. La mineralogía calculada se puede utilizar para evaluar conceptos como la saturación de sílice de las masas fundidas.
Dado que el cálculo normativo es esencialmente un cálculo, se puede lograr mediante programas informáticos.
La norma CIPW se desarrolló a principios del siglo XX y lleva el nombre de sus creadores, los petrólogos Charles Cross , Joseph Iddings , Louis Pirsson y el geoquímico Henry Washington . El cálculo de mineralogía normativa del CIPW se basa en los minerales típicos que pueden precipitar de una masa fundida anhidra a baja presión y simplifica la geoquímica ígnea típica que se ve en la naturaleza con las siguientes cuatro limitaciones:
Se trata de un conjunto artificial de limitaciones y, por tanto, los resultados de la norma CIPW no reflejan el verdadero curso de la diferenciación ígnea en la naturaleza.
El principal beneficio de calcular una norma CIPW es determinar cuál es la mineralogía ideal de una roca ígnea afanítica o porfídica . En segundo lugar, el grado de saturación de sílice de la masa fundida que formó la roca puede evaluarse en ausencia de especies de feldespatos diagnósticas .
La saturación de sílice de una roca varía no sólo con el contenido de sílice sino también con la proporción de los diversos álcalis y especies metálicas dentro de la masa fundida. Por lo tanto , el plano eutéctico de saturación de sílice es diferente para varias familias de rocas y no puede estimarse fácilmente, de ahí el requisito de calcular si la roca está saturada de sílice o no.
Esto se logra asignando cationes de los elementos principales dentro de la roca a aniones de sílice en proporción modal, para formar minerales en solución sólida en el conjunto mineral idealizado, comenzando con fósforo para la apatita , cloro y sodio para la halita , azufre y FeO para formar pirita , FeO y Cr 2 O 3 se asigna a la cromita , FeO e igual cantidad molar de TiO 2 a la ilmenita , CaO y CO 2 a la calcita , para completar los minerales no silicatos más comunes. Del resto de componentes químicos, Al 2 O 3 y K 2 O se separan con sílice para la ortoclasa ; sodio, aluminio y potasio para la albita , y así sucesivamente hasta que no quede sílice (en cuyo caso se calculan los feldespatoides) o en exceso, en cuyo caso la roca contiene cuarzo normativo.
La mineralogía normativa es una estimación de la mineralogía de la roca. Por lo general, difiere de la mineralogía visualmente observable, al menos tanto como los tipos de especies minerales, especialmente entre los minerales ferromagnesianos y feldespatos, donde es posible tener muchas series de minerales en solución sólida, o minerales con proporciones similares de Fe y Mg que sustituyen , especialmente con agua (p. ej., anfíbol y biotita que reemplazan al piroxeno).
Sin embargo, en afanitas, o rocas con fenocristales claramente fuera de equilibrio con la masa fundamental , un cálculo mineral normativo suele ser lo mejor para comprender la evolución de la roca y su relación con otras rocas ígneas de la región.
La Norma CIPW o Norma de Cationes es una herramienta útil para evaluar la saturación o sobresaturación de sílice; Las estimaciones de minerales en un modelo matemático se basan en muchas suposiciones y los resultados deben equilibrarse con la mineralogía observable. Las siguientes áreas crean la mayor cantidad de errores en los cálculos;
Por esta razón, no se recomienda utilizar una norma CIPW en kimberlitas , lamproitas , lamprófiros y algunas rocas ígneas subsaturadas de sílice. En el caso de la carbonatita , no es adecuado utilizar una norma CIPW sobre una masa fundida rica en carbonato.
Es posible aplicar la norma CIPW a rocas ígneas metamorfoseadas. La validez del método es tan válida para rocas ígneas metamorfoseadas como para cualquier roca ígnea, y en este caso es útil para derivar una mineralogía supuesta a partir de una roca a la que es posible que no le queden restos de mineralogía de protolitos .