eklogit - Eclogite
Eklogit ( / ɛ K L ə dʒ aɪ t / ) jest metamorficznych powstaje, gdy maficzne ogniowy skała jest poddawany wysokiemu ciśnieniu. Eklogit tworzy się pod ciśnieniem większym niż typowe dla skorupy ziemskiej . Niezwykle gęsta skała, eklogit, może odgrywać ważną rolę w napędzaniu konwekcji w stałej Ziemi.
Świeża skała może być uderzające w wyglądzie, z czerwonego na różowy granat ( Almandine - pirop ) w zielonej matrycy z sodem bogaty w piroksen ( omfacyt ). Dodatkowe minerały obejmują cyjanit , rutyl , kwarc , lawsonit , koezyt , amfibol , fengit , paragonit , zoizyt , dolomit , korund i rzadko diament . Plagioklaz nie jest stabilny w eklogicie.
Początki
Eklogity zwykle wynikają z metamorfizmu skał mafijnych pod wysokim lub ultrawysokim ciśnieniem przy niskich gradientach termicznych <10 °C/km (29 °F/mi), ponieważ są one subdukowane do dolnej skorupy do wyższych głębokości płaszcza w strefie subdukcji . Powstają one na ogół z prekursorowych zespołów mineralnych typowych dla metamorfizmu facjalnego blueschisty .
eklogie facje
Eklogit Facje zależy od temperatury i ciśnienia koniecznych do przemieniać skał bazaltowych do eklogit skupisk. Typowym zespołem mineralnym eklogitu jest granat (od piropu do almandynu) oraz klinopiroksen (omfacyt).
Eclogites rekord ciśnienia powyżej 1,2 GPa (170000 psi) (45 km (28 mil) głębokości) w około 400 do 1000 ° C (752 do 1832 ° F) i zwykle ponad 600-650 ° C (1112-1202 ° F). Jest to metamorfizm wysokociśnieniowy, średnio- i wysokotemperaturowy. Diament i koezyt występują jako składniki śladowe w niektórych eklogitach i odnotowują szczególnie wysokie ciśnienia. Taki metamorfizm ultrawysokiego ciśnienia (UHP) został zdefiniowany jako metamorfizm w obrębie facji eklogitu, ale przy ciśnieniach większych niż przejście kwarc-koezyt (dwa minerały mają ten sam skład – krzemionka). Niektóre skały UHP wydają się rejestrować zakopanie na głębokościach większych niż 120 km (75 mil), jeśli diament występuje w tych skałach.
Eklogity zawierające lawsonit (uwodniony krzemian wapniowo-glinowy) są rzadko odsłonięte na powierzchni Ziemi, chociaż przewiduje się, że z eksperymentów i modeli termicznych powstaną podczas normalnej subdukcji skorupy oceanicznej na głębokościach między około 45-300 km (28-186 mil). Rzadkość eklogitów lawsonitowych nie odzwierciedla zatem niezwykłych warunków formowania, ale niezwykłych procesów ekshumacji. Eklogit lawsonitowy znany jest z USA ( Franciscan Complex of California; ksenolit w Arizonie); Gwatemala (strefa uskoków Motagua), Korsyka, Australia, Dominikana, Kanada (Kolumbia Brytyjska) i Turcja.
Eklogit to metamorficzna facja o najwyższym ciśnieniu i zwykle jest wynikiem zaawansowania z blueschistowskich warunków metamorficznych.
Znaczenie eklogity
Eklogit jest rzadką i ważną skałą, ponieważ powstaje tylko w warunkach typowych dla płaszcza lub najniższej części zagęszczonej skorupy.
Eklogity są pomocne w wyjaśnianiu wzorów i procesów tektoniki płyt, ponieważ wiele z nich reprezentuje skały skorupy ziemskiej, które zostały podbite na głębokość ponad 35 km, a następnie powróciły na powierzchnię.
Eklogit, który został sprowadzony do płytkich warunków, jest niestabilny i często występuje metamorfizm wsteczny: wtórny amfibol i plagioklaza mogą tworzyć kręgi reakcji na pierwotnym piroksenie lub granatu, a tytanit może tworzyć kręgi wokół rutylu. Podczas ekshumacji eklogit może całkowicie cofnąć się do amfibolitu lub granulitu . W niektórych zacofanych eklogitach i towarzyszących im bardziej bogatych w krzemionkę skałach metamorfizm ultrawysokiego ciśnienia (UHP) został rozpoznany tylko ze względu na zachowanie wtrąceń koezytu i/lub diamentu w minerałach śladowych, takich jak cyrkon i tytanit.
Ksenolity eklogitu występują w rurach kimberlitowych Afryki, Rosji, Kanady i innych krajów. Eclogites w granulitowej terranów są znane z Musgrave bloku centralnego Australii gdzie kolizja kontynentalny odbyła się 550-530 Ma, powodując pochówku skał do większej niż 45 km (15 kilobarów) i szybko (w czasie krótszym niż 10 milionów lat) ekshumacja poprzez błędy ciągu zapobiegły znacznemu stopieniu. Skały Felsic w tych terranach zawierają sylimanit , cyjanit , koezyt , ortoklaz i piroksen i są rzadkimi, osobliwymi skałami powstałymi w wyniku niezwykłego zjawiska tektonicznego.
Powstawanie skał magmowych z eklogitu
Perydotyt jest dominującym typem skały górnego płaszcza, a nie eklogitem, jak ustalono na podstawie dowodów sejsmicznych i petrologicznych . Podobnie perydotyt jest znacznie ważniejszą skałą macierzystą magm pospolitych .
Topienie eklogitu w celu bezpośredniej produkcji bazaltu na ogół nie jest obsługiwane we współczesnej petrologii. Aby uzyskać kompozycje bazaltowe, wymagane są nieracjonalnie wysokie stopnie częściowego topienia . Aby uzyskać bazalt z topienia eklogitu (czyli skały o składzie bazaltowym), musi on przejść 100% częściowe stopienie. Zamiast tego można modelować bazalty jako wytworzone przez 1 do 25% częściowego stopienia perydotytu, takiego jak harzburgit i lherzolit . Niektóre skały podobne do andezytu mogą powstawać z częściowego stopienia eklogitu; na przykład nietypowy typ skały zwany adakitem (opisany po raz pierwszy na wyspie Adak na Aleutach) został zaproponowany jako produkt częściowego stopienia eklogitu w wyniku subdukcji skorupy oceanicznej. Podobnie modelowano częściowe topienie eklogitu w celu wytworzenia stopów tonalit-trondhjemit-granodioryt .
Bazalt jest zwykle wytwarzany jako częściowy stopienie perydotytu na głębokości 20–120 km. Eklogit jest gęstszy niż otaczająca go astenosfera . O ile eklogit nie jest tworzony w bardzo młodej skorupie oceanicznej, jest chłodny w momencie początkowej subdukcji i dlatego jest przenoszony do płaszcza. Jeśli ten subdukowany eklogit jest następnie przenoszony w górę z perydotytem, jak w pióropuszu płaszcza, może stopić się przez topienie dekompresyjne (patrz dyskusja w skałach magmowych ) w niższej temperaturze niż towarzyszący perydotyt. Wytopy pochodzące z eklogitu mogą być powszechne w płaszczu i przyczyniać się do powstawania obszarów wulkanicznych, w których wybuchają niezwykle duże ilości magmy.
Stopiony eklogit może następnie reagować z otaczającym perydotytem z wytworzeniem piroksenitu , który z kolei topi się z wytworzeniem bazaltu.
eklogie diamenty
Wiele diamentów z ksenolitów eklogitowych ma inny stosunek izotopów 13 C: 12 C niż typowy dla diamentów z ksenolitów perydotytowych . Różnice w izotopach węgla między diamentami harzburgicznymi i eklogicznymi wspierają hipotezę, że te ksenolity eklogitowe utworzone z bazaltu są przenoszone w strefach subdukcji.
Diamenty eklogitowe mają również zazwyczaj wyższą zawartość azotu i mają inny zestaw wtrąceń mineralnych niż diamenty harzburgityczne. Diamenty harzburgityczne zazwyczaj mają wtrącenia piropu tytanowego , spinelu chromowego i diopsydu chromu , minerałów, które zazwyczaj nie występują w eklogitach.
Dystrybucja
Eklogity występują z perydotytami granatów na Grenlandii iw innych kompleksach ofiolitowych . Przykłady są znane w Saksonii , Bawarii , Karyntii , Norwegii i Nowej Funlandii . Kilka eklogitów występuje również na północno-zachodnich wyżynach Szkocji iw Masywie Centralnym Francji . Eklogity glaukofanowe występują we Włoszech iw Alpach Pennińskich . Zdarzenia występują w zachodniej Ameryce Północnej, w tym w południowo-zachodniej i franciszkańskiej formacji z California Coast Ranges . Przejściowe granitoidowo-eklogitowe facje, felsowe wulkany, skały maficzne i granulity występują w bloku Musgrave orogenezy Petermanna w środkowej Australii. Eklogity zawierające koezyt i glaukofan znaleziono w północno-zachodnich Himalajach . Najstarsze eklogity koezytowe mają około 650 i 620 milionów lat i znajdują się odpowiednio w Brazylii i Mali .
Bibliografia
- Harvey Blatt i Robert Tracy, 1995, Petrologia: magmowe, osadowe i metamorficzne , Freeman, ISBN 0-7167-2438-3
- A. Camacho, BJ Hensen i R. Armstrong, Test izotopowy modelu orogenicznego z napędem termicznym, Australia”, Geology, 30 , s. 887–890