Эклогит - Eclogite
Эклогита ( / ɛ к л ə dʒ aɪ т / ) является метаморфические породы образуются , когда мафит магматическая порода подвергается воздействию высокого давления. Эклогит образуется при более высоких давлениях, чем типичные для земной коры . Необычно плотная порода, эклогит может играть важную роль в создании конвекции в твердой Земле.
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 в эклогите нестабилен.
Происхождение
Эклогиты обычно возникают в результате метаморфизма основной породы под высоким и сверхвысоким давлением при низких температурных градиентах <10 ° C / км (29 ° F / миль), поскольку она погружается в нижнюю кору на глубины верхней мантии в зоне субдукции . Как правило, они сформированы из ассоциаций предшественников минералов, типичных для метаморфизма фации голубого сланца .
Эклогитовые фации
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).
Эклогиты записывают давление более 1,2 ГПа (170 000 фунтов на квадратный дюйм) (глубина 45 км (28 миль)) при температуре от 400 до 1000 ° C (от 752 до 1832 ° F) и обычно выше 600–650 ° C (1112–1202 ° 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 обнажаются на поверхности Земли, хотя, согласно экспериментам и тепловым моделям, они образуются во время нормальной субдукции океанической коры на глубинах примерно 45–300 км (28–186 миль). Таким образом, 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
Эклогит - редкая и важная порода, потому что он образуется только в условиях, обычно обнаруживаемых в мантии или в самой нижней части утолщенной коры.
Эклогиты помогают в выяснении закономерностей и процессов тектоники плит, поскольку многие из них представляют породы земной коры, которые были погружены на глубины более 35 км, а затем возвращены на поверхность.
Эклогит, перенесенный на мелководье, 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 микроэлементах, 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, что привело к захоронению горных пород на глубину более 45 км (15 килобар) и быстрой (менее 10 миллионов лет) эксгумации. через разломы тяги предотвратили 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
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 для получения базальта напрямую в современной петрологии не поддерживается. Для получения базальтовых составов требуются неоправданно высокие степени частичного плавления . Чтобы получить базальт от плавления 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 образоваться в результате частичного плавления эклогита; например, необычный тип породы, называемый адакитом (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.
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 путем декомпрессионного плавления (см. Обсуждение изверженных пород ) при более низкой температуре, чем сопутствующий перидотит. Расплавы, полученные из эклогита, могут быть обычным явлением в мантии и вносить вклад в вулканические регионы, где извергаются необычно большие объемы магмы.
Затем расплав эклогита может реагировать с вмещающим перидотитом с образованием пироксенита , который, в свою очередь, плавится с образованием базальта.
Эклогитовые бриллианты
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. Гарцбургитовые алмазы обычно содержат включения титаносодержащего пиропа , хромшпинелида и хромдиопсида , минералов, которые обычно не встречаются в эклогитах.
Распределение
Эклогиты встречаются с гранатовыми перидотитами в Гренландии и 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 и францисканские свит из диапазонов побережья Калифорнии . Переходные гранулитно-эклогитовые фации гранитоиды, кислые вулканиты, основные породы и гранулиты встречаются в блоке Масгрейв орогении Петерманна в центральной Австралии. Эклогиты, содержащие коэсит и глаукофан, обнаружены в северо-западной части Гималаев . Самым старым эклогитам, содержащим коэсит, около 650 и 620 миллионов лет, они расположены в Бразилии и Мали соответственно.
использованная литература
- 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