Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Кусок эклогита с основной массой граната (красный) и омфацита (серо-зеленый) . Небесно-голубые кристаллы - кианит . Незначительный белый кварц присутствует, вероятно, в результате перекристаллизации коэсита . Вверху можно увидеть несколько золотисто-белых пятен фенгита . Монета 23 миллиметра (0,91 дюйма) добавлена ​​для масштаба.

Эклогита ( / ɛ к л ə dʒ aɪ т / ) является метаморфические породы образуются , когда мафит магматическая порода подвергается воздействию высокого давления. Эклогитовые формы при давлениях выше типичных для коры на Земле . Необычайно плотная порода, эклогит может играть важную роль в создании конвекции внутри твердой Земли.

Свежая порода может быть ударяя по внешнему виду, с красным до розового граната ( альмандин - пироповый ) в зеленой матрице из натрия -богатого пироксена ( омфацит ). Акцессорные минералы включают кианит , рутил , кварц , лавсонит , коэсит , амфибол , фенгит , парагонит , цоизит , доломит , корунд и, реже, алмаз . Плагиоклаз нестабилен в эклогите.

Истоки [ править ]

Эклогиты обычно возникают в результате метаморфизма основных пород от высокого до сверхвысокого давления при низких температурных градиентах <10 ° C / км (29 ° F / миль), поскольку они были погружены в нижнюю кору на глубины верхней мантии в зоне субдукции . [1] Они, как правило, образуются из предшественников минеральных ассоциаций, типичных для метаморфизма фации голубого сланца .

Эклогитовые фации [ править ]

Эклогит фация определяется температурами и давлениями , необходимых для метаморфоз базальтовых пород к эклогитовой сборке. Типичная ассоциация минералов эклогита - это гранат (от пиропа до альмандина) плюс клинопироксен (омфацит).

Eclogites записывают давление более 1,2 ГПа (170 000 фунтов на квадратный дюйм) (глубина 45 км (28 миль)) при температуре примерно от 400 до 1000 ° C (от 752 до 1832 ° F) и обычно выше 600–650 ° C (1,112–1,202 ° F). Это метаморфизм высокого давления, средней и высокой температуры. Алмаз и коэсит присутствуют в виде следовых примесей в некоторых эклогитах и ​​регистрируют особенно высокие давления. Такой метаморфизм сверхвысокого давления (СВД) был определен как метаморфизм внутри эклогитовой фации, но при более высоких давлениях, чем переход кварц-коэсит (два минерала имеют одинаковый состав - кремнезем). Некоторые породы UHP, по-видимому, регистрируют захоронение на глубине более 120 км (75 миль), если в этих породах встречается алмаз.

Эклогиты, содержащие лавсонит (водный силикат кальция и алюминия), редко подвергаются воздействию на поверхность Земли, хотя, согласно экспериментам и тепловым моделям, они образуются во время нормальной субдукции океанической коры на глубинах примерно 45–300 км (28–186 миль). [2] Поэтому редкость лавсонитовых эклогитов отражает не необычные условия образования, а необычные процессы эксгумации. Лавсонитовый эклогит известен из США ( францисканский комплекс Калифорнии; ксенолиты в Аризоне); Гватемала (зона разлома Мотагуа), Корсика, Австралия, Доминиканская Республика, Канада (Британская Колумбия) и Турция.

Эклогит представляет собой метаморфическую фацию с самым высоким давлением и обычно является результатом развития метаморфических условий голубого сланца .

Важность эклогита [ править ]

Микрофотография из тонкой части эклогита из Турции. Зеленый омфацит (+ поздний хлорит) + розовый гранат + голубой глаукофан + бесцветный фенгит.

Эклогит - редкая и важная порода, потому что она образуется только в условиях, обычно обнаруживаемых в мантии или в самой нижней части утолщенной коры.

Эклогиты полезны в выяснении закономерностей и процессов тектоники плит, потому что многие из них представляют породы земной коры, которые были погружены на глубины более 35 км, а затем вернулись на поверхность.

Эклогит, доведенный до мелководья, нестабилен, и часто происходит ретроградный метаморфизм: вторичный амфибол и плагиоклаз могут образовывать реакционные каймы на первичном пироксене или гранате, а титанит может образовывать каймы вокруг рутила. Эклогит может полностью превратиться в амфиболит или гранулит во время эксгумации. В некоторых регрессировавших эклогитах и ​​сопутствующих более богатых кремнеземом породах метаморфизм сверхвысокого давления (СВД) был признан только из-за сохранения включений коэсита и / или алмаза в следовых минералах, таких как циркон и титанит.

Ксенолиты эклогита встречаются в кимберлитовых трубках Африки, России, Канады и других стран. Эклогиты в гранулитовых террейнах известны из блока Масгрейв в центральной Австралии, где континентальное столкновение произошло в период 550–530 млн лет назад, в результате чего скалы погребены на глубине более 45 км (15 килобар) и быстро (менее чем за 10 миллионов лет) [ цитата необходимо ] ) эксгумация через надвиги предотвратила значительное плавление. Фельзитовые породы в этих террейнах содержат силлиманит , кианит , коэсит , ортоклаз и пироксен., и представляют собой редкие, своеобразные породы, образованные необычным тектоническим событием.

Формирование магматических пород из эклогита [ править ]

Эклогит

Согласно сейсмическим и петрологическим данным, перидотит является преобладающим типом горных пород верхней мантии, а не эклогитом . Точно так же перидотит является гораздо более важным источником обычных магм .

Плавление эклогита с получением базальта напрямую в современной петрологии не поддерживается. Для получения базальтовых составов требуются неоправданно высокие степени частичного плавления . Чтобы получить базальт при плавлении эклогита (т.е. породы с базальтовым составом), он должен пройти 100% частичное плавление. Вместо этого можно смоделировать базальты, полученные путем частичного плавления от 1 до 25% перидотита, такого как гарцбургит и лерцолит . Некоторые андезитоподобные породы могли быть получены в результате частичного плавления эклогита; например, необычный тип породы под названием адакит(впервые описанный с острова Адак на Алеутских островах) был предложен как продукт частичного плавления эклогита при погружении океанической коры. Аналогичным образом было смоделировано частичное плавление эклогита с образованием тоналит-трондьемит-гранодиоритовых расплавов. [3]

Базальт обычно образуется в виде частичного расплава перидотита на глубине 20–120 км. Эклогит плотнее окружающей астеносферы . Если эклогит не образуется в очень молодой океанической коре, он остается холодным во время первоначальной субдукции и поэтому уносится в мантию. Если этот субдуцированный эклогит впоследствии будет унесен вверх вместе с перидотитом, как в мантийном плюме, он может расплавиться при декомпрессионном плавлении (см. Обсуждение вулканической породы ) при более низкой температуре, чем соответствующий перидотит. Расплавы, полученные из эклогита, могут быть обычным явлением в мантии и вносить свой вклад в вулканические регионы, где извергаются необычно большие объемы магмы. [4]

Затем расплав эклогита может реагировать с вмещающим перидотитом с образованием пироксенита , который, в свою очередь, плавится с образованием базальта. [5]

Эклогитовые алмазы [ править ]

Многие алмазы из ксенолитов эклогитов имеют изотопное соотношение 13 C: 12 C, отличное от типичного для алмазов из ксенолитов перидотита . Изотопные различия углерода между гарцбургитовыми и эклогитовыми алмазами подтверждают гипотезу о том, что эти эклогитовые ксенолиты сформировались из базальта, перенесенного в зоны субдукции.

Эклогитовые алмазы также обычно содержат больше азота и будут иметь другой набор минеральных включений, чем гарцбургитовые алмазы. Алмазы гарцбургитового происхождения обычно содержат включения титаносодержащего пиропа , хромшпинелида и хромдиопсида - минералов, которые обычно не встречаются в эклогитах.

Распространение [ править ]

Эклогит из Альменнинга, Норвегия. Красно-коричневый минерал - это гранат, зеленый омфацит и белый кварц.

Эклогиты встречаются с гранатовыми перидотитами в Гренландии и в других офиолитовых комплексах. Примеры известны в Саксонии , Баварии , Каринтии , Норвегии и Ньюфаундленде . Несколько эклогитов также встречаются на северо-западе высокогорья Шотландии и Центрального массива Франции . Глаукофан-эклогиты встречаются в Италии и Пеннинских Альпах . Проявления существуют в западной части Северной Америки, в том числе на юго - запада [6] и францисканские свит из диапазонов побережья Калифорнии .[7] Гранитоиды переходной гранулито-эклогитовой фации, кислые вулканиты, основные породы и гранулиты встречаются в блоке Масгрейв орогении Петерманн в центральной Австралии. Эклогиты, содержащие коэсит и глаукофан, обнаружены в северо-западной части Гималаев . [8] Самым старым эклогитам, содержащим коэсит, около 650 и 620 миллионов лет, они расположены в Бразилии и Мали соответственно. [9] [10]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Чжэн, Юн-Фэй; Чен, Жэнь-Сюй (сентябрь 2017 г.). «Региональный метаморфизм в экстремальных условиях: последствия для орогенеза на краях конвергентных плит». Журнал азиатских наук о Земле . 145 : 46–73. Bibcode : 2017JAESc.145 ... 46Z . DOI : 10.1016 / j.jseaes.2017.03.009 . ISSN  1367-9120 .
  2. ^ Хакер, Брэдли Р. (2008). «Субдукция H2O за дуги» (PDF) . Геохимия, геофизика, геосистемы . 9 (3). Bibcode : 2008GGG ..... 9.3001H . CiteSeerX 10.1.1.513.829 . DOI : 10.1029 / 2007GC001707 .  
  3. ^ Рапп, Роберт П .; Симидзу, Нобумичи; Норман, Марк Д. (2003). «Рост ранней континентальной коры за счет частичного плавления эклогита». Природа . 425 (6958): 605–609. Bibcode : 2003Natur.425..605R . DOI : 10,1038 / природа02031 . PMID 14534583 . 
  4. ^ Foulger, GR (2010). Пластины против плюмов: геологический спор . Вили-Блэквелл. ISBN 978-1-4051-6148-0.
  5. ^ Соболев, Александр В .; Hofmann, Albrecht W .; Соболев, Стефан В .; Никогосян, Игорь К. (март 2005 г.). «Мантийный источник гавайских щитовых базальтов, не содержащий оливина». Природа . 434 (7033): 590–597. Bibcode : 2005Natur.434..590S . DOI : 10,1038 / природа03411 . ISSN 0028-0836 . PMID 15800614 .  
  6. ^ Уильям Александр Дир, Р. А. Хоуи и Дж. Зуссман (1997) Породообразующие минералы, Геологическое общество, 668 страниц ISBN 1-897799-85-3 
  7. ^ С. Майкл Хоган (2008) Кольцевая гора , Мегалитический портал, изд. Энди Бернхэм
  8. ^ Wilke, Franziska DH; О'Брайен, Патрик Дж .; Альтенбергер, Уве; Конрад-Шмольке, Матиас; Хан, М. Ахмед (январь 2010 г.). «История многоступенчатой ​​реакции в различных типах эклогитов из Гималаев Пакистана и их значение для процессов эксгумации». Lithos . 114 (1–2): 70–85. Bibcode : 2010Litho.114 ... 70W . DOI : 10.1016 / j.lithos.2009.07.015 .
  9. ↑ Ян, Бор-минг ; Кэби, Рено; Мони, Патрик (2001). «Древнейшие сверхвысокочастотные эклогиты мира: возраст метаморфизма сверхвысоких давлений, природа протолитов и тектонические последствия». Химическая геология . 178 (1–4): 143–158. Bibcode : 2001ChGeo.178..143J . DOI : 10.1016 / S0009-2541 (01) 00264-9 .
  10. ^ Сантос, Тичиано Хосе Сараива; Амарал, Вагнер Сильва; Анчелми, Матеус Фернандо; Питарелло, Микеле Зорцетти; Бля, Райнхард Адольфо! Дантас, Элтон Луис (2015). «U-Pb возраст коэситсодержащего эклогита из северо-западной провинции Борборема, северо-восток Бразилии: последствия для сборки западной Гондваны». Гондванские исследования . 28 (3): 1183–1196. Bibcode : 2015GondR..28.1183D . DOI : 10.1016 / j.gr.2014.09.013 .
  • Харви Блатт и Роберт Трейси, 1995, Петрология: магматические, осадочные и метаморфические породы , Freeman, ISBN 0-7167-2438-3 
  • А. Камачо, Б. Дж. Хенсен и Р. Армстронг, Изотопные испытания внутриплитной орогенной модели с термическим воздействием, Австралия », Геология, 30 , стр. 887–890

Внешние ссылки [ править ]

  • Мантийные эклогиты
  • Эклогит образец
  • Фото галлерея Эклогита