stringtranslate.com

Эклогит

Кусок эклогита из Норвегии с гранатовой (красной) и омфацитовой (серовато-зеленой) основной массой . Небесно-голубые кристаллы — кианит . Присутствует небольшое количество белого кварца , предположительно, от перекристаллизации коэсита . Несколько золотисто-белых пятен фенгита можно увидеть наверху. Монета размером 23 миллиметра (0,91 дюйма) добавлена ​​для масштаба.

Эклогит ( / ˈ ɛ k l ə dʒ aɪ t / ) — метаморфическая порода, содержащая гранат ( альмандин-пироп ), размещенный в матрице богатого натрием пироксена ( омфацит ) . Акцессорные минералы включают кианит , рутил , кварц , лавсонит , коэсит , амфибол , фенгит , парагонит , цоизит , доломит , корунд и , редко , алмаз . Химия первичных и акцессорных минералов используется для классификации трех типов эклогита ( A, B и C). Широкий диапазон составов эклогитов привел к давним дебатам о происхождении ксенолитов эклогита как субдуцированной , измененной океанической коры .

Название эклогит происходит от древнегреческого слова «выбор» ( εκλογή , eklogḗ ), что означает «избранная скала» из-за ее воспринимаемой красоты. Впервые он был назван Рене Жюстом Гаюи в 1822 году во втором издании его работы Traité de mineralogie . [1]

Происхождение

Эклогиты обычно образуются в результате метаморфизма основных пород под высоким и сверхвысоким давлением при низких температурных градиентах <10 °C/км (29 °F/миля) по мере их погружения в нижнюю кору и в верхнюю мантию в зоне субдукции . [2]

Классификация

Эклогиты определяются как двухминеральные, в целом базальтовые породы, которые были классифицированы в группы A, B и C на основе химии их первичных минеральных фаз, граната и клинопироксена. [3] [4] Классификация различает каждую группу на основе содержания жадеита, клинопироксена и пиропа в гранате. [4] Породы постепенно становятся менее мафическими (как определено по SiO 2 и MgO) от группы A к группе C, где наименее мафическая группа C содержит более высокое содержание щелочей . [5]

Переходный характер между группами A, B и C коррелирует с их способом размещения на поверхности. [4] Группа A происходит из кратонных областей земной коры, вынесенных на поверхность в виде ксенолитов с глубин более 150 км во время извержений кимберлитов . [3] [4] Группа B показывает сильное перекрытие состава с группой A, но встречается в виде линз или стручков, окруженных перидотитовым мантийным материалом. [4] Группа C обычно встречается между слоями слюдяного или глаукофанового сланца , в первую очередь представленного тектоническим блоком Новой Каледонии у побережья Калифорнии. [6]

Поверхностное и мантийное происхождение

Широкий диапазон состава привел к давним дебатам о происхождении ксенолитов эклогитов, которые могут быть либо мантийными, либо поверхностными, причем последнее связано с переходом габбро в эклогит как основной движущей силой субдукции . [7] [8] [9]

Ксенолиты эклогита группы А остаются наиболее загадочными с точки зрения их происхождения из-за метасоматического наложения их первоначального состава. [10] [3] Модели, предполагающие первичное поверхностное происхождение в качестве протолитов морского дна, в значительной степени полагаются на широкий диапазон изотопного состава кислорода, который перекрывается с обдукцированной океанической корой, такой как участок Ибра офиолита Самаил . [11] [12] Изменения, обнаруженные в некоторых ксенолитах эклогита в кимберлитовой трубке Робертс Виктор, являются результатом гидротермального изменения базальта на морском дне. [11] Этот процесс приписывается как низкотемпературному, так и высокотемпературному обмену морской водой, что приводит к большим фракционированиям в пространстве изотопов кислорода относительно значения верхней мантии, типичного для базальтовых стекол срединно-океанического хребта. [13] [14] Другие механизмы, предложенные для происхождения ксенолитов эклогита группы А, основаны на кумулятивной модели, где основные составы граната и клинопироксена происходят из остатков частичного плавления в мантии. [8] Поддержка этого процесса является результатом метасоматического наложения исходного изотопного состава кислорода, перемещающего их обратно в мантийный диапазон. [15]

Эклогитовая фация

Эта фация отражает метаморфизм при высоком давлении (12 кбар и более) и умеренно высоких и очень высоких температурах. Давления превышают давления фаций зеленого сланца, голубого сланца, амфиболита или гранулита.

Эклогиты, содержащие лавсонит (водный силикат кальция и алюминия), редко выходят на поверхность Земли, хотя, согласно экспериментам и термическим моделям, они образуются во время нормальной субдукции океанической коры на глубинах около 45–300 км (28–186 миль). [16]

Важность

Микрофотография тонкого среза эклогита из Турции. Зеленый омфацит (+ поздний хлорит) + розовый гранат + синий глаукофан + бесцветный фенгит.

Образование магматических пород из эклогита

Эклогит

Частичное плавление эклогита было смоделировано для получения расплавов тоналит-трондьемит-гранодиорит . [17] Расплавы, полученные из эклогита, могут быть обычным явлением в мантии и способствовать образованию вулканических областей, где извергаются необычно большие объемы магмы. [18] Расплав эклогита затем может реагировать с окружающим перидотитом, образуя пироксенит , который в свою очередь плавится, образуя базальт. [19]

Распределение

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

Месторождения существуют в западной части Северной Америки, включая юго-запад [20] и Францисканскую формацию Калифорнийских прибрежных хребтов . [21] Переходные гранулит -эклогитовые фации гранитоидов, фельзитовых вулканитов, основных пород и гранулитов встречаются в блоке Масгрейв орогении Петермана , центральная Австралия. Эклогиты, содержащие коэсит и глаукофан, были обнаружены в северо-западных Гималаях . [22] Древнейшие эклогиты, содержащие коэсит, имеют возраст около 650 и 620 миллионов лет и расположены в Бразилии и Мали , соответственно. [23] [24]

Ссылки

  1. ^ Международная конференция по эклогитам. "История эклогита" . Получено 25 мая 2024 г.
  2. ^ Чжэн, Юн-Фэй; Чэнь, Жэнь-Сюй (сентябрь 2017 г.). «Региональный метаморфизм в экстремальных условиях: последствия для орогенеза на конвергентных границах плит». Журнал азиатских наук о Земле . 145 : 46–73. Bibcode : 2017JAESc.145...46Z. doi : 10.1016/j.jseaes.2017.03.009 . ISSN  1367-9120.
  3. ^ abc Jacob, DE (2004-09-01). "Природа и происхождение ксенолитов эклогита из кимберлитов". Lithos . Избранные доклады Восьмой международной конференции по кимберлиту. Том 2: Том J. Barry Hawthorne. 77 (1): 295–316. doi :10.1016/j.lithos.2004.03.038. ISSN  0024-4937.
  4. ^ abcde COLEMAN, R. G; LEE, D. E; BEATTY, L. B; BRANNOCK, W. W (1965-05-01). "Эклогиты и эклогиты: их различия и сходства". GSA Bulletin . 76 (5): 483–508. doi :10.1130/0016-7606(1965)76[483:EAETDA]2.0.CO;2. ISSN  0016-7606.
  5. ^ COLEMAN, R. G; LEE, D. E; BEATTY, L. B; BRANNOCK, W. W (1965-05-01). «Эклогиты и эклогиты: их различия и сходства». GSA Bulletin . 76 (5): 483–508. doi :10.1130/0016-7606(1965)76[483:EAETDA]2.0.CO;2. ISSN  0016-7606. Архивировано из оригинала 2022-02-12 . Получено 2021-11-30 .
  6. ^ COLEMAN, R. G; LEE, D. E; BEATTY, L. B; BRANNOCK, W. W (1965-05-01). «Эклогиты и эклогиты: их различия и сходства». GSA Bulletin . 76 (5): 483–508. doi :10.1130/0016-7606(1965)76[483:EAETDA]2.0.CO;2. ISSN  0016-7606. Архивировано из оригинала 2022-02-12 . Получено 2021-11-30 .
  7. ^ Jacob, DE (2004-09-01). "Природа и происхождение ксенолитов эклогита из кимберлитов". Lithos . Избранные доклады Восьмой международной конференции по кимберлиту. Том 2: Том J. Barry Hawthorne. 77 (1): 295–316. doi :10.1016/j.lithos.2004.03.038. ISSN  0024-4937. Архивировано из оригинала 2022-02-12 . Получено 2021-11-30 .
  8. ^ ab O'Hara, MJ (1968-01-01). "Влияние исследований фазовых равновесий в синтетических и природных системах на происхождение и эволюцию основных и ультраосновных пород". Earth-Science Reviews . 4 : 69–133. doi :10.1016/0012-8252(68)90147-5. ISSN  0012-8252.
  9. ^ Рингвуд, А.Е.; Грин, Д.Х. (1966-10-01). «Экспериментальное исследование преобразования габбро-эклогита и некоторые геофизические последствия». Тектонофизика . 3 (5): 383–427. doi :10.1016/0040-1951(66)90009-6. ISSN  0040-1951.
  10. ^ «Химические вариации в конкрециях верхней мантии из южноафриканских кимберлитов». Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences . 297 (1431): 273–293. 1980-07-24. doi :10.1098/rsta.1980.0215. ISSN  0080-4614. S2CID  123640184. Архивировано из оригинала 2021-11-04 . Получено 2021-11-30 .
  11. ^ ab MacGregor, Ian D.; Manton, William I. (1986). «Эклогиты Робертса Виктора: Древняя океаническая кора». Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 91 (B14): 14063–14079. doi :10.1029/JB091iB14p14063. ISSN  2156-2202.
  12. ^ Грегори, Роберт Т.; Тейлор, Хью П. (1981). «Профиль изотопов кислорода в разрезе меловой океанической коры, Самаил Офиолит, Оман: доказательства буферизации δ18O океанов глубокой (>5 км) морской водой-гидротермальной циркуляцией в срединно-океанических хребтах». Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 86 (B4): 2737–2755. doi :10.1029/JB086iB04p02737. ISSN  2156-2202. S2CID  46321182.
  13. ^ Мюленбахс, Карлис (1998-04-15). «Изотопный состав кислорода океанов, осадков и морского дна». Химическая геология . 145 (3): 263–273. doi :10.1016/S0009-2541(97)00147-2. ISSN  0009-2541.
  14. ^ Мэтти, Дэвид; Лоури, Дэвид; Макферсон, Колин (1994-12-01). «Состав изотопов кислорода мантийного перидотита». Earth and Planetary Science Letters . 128 (3): 231–241. doi :10.1016/0012-821X(94)90147-3. ISSN  0012-821X.
  15. ^ Хуан, Цзинь-Сян; Грео, Йоанн; Гриффин, Уильям Л.; О'Рейли, Сюзанна И.; Пирсон, Норман Дж. (2012-06-01). «Многостадийное происхождение эклогитов Робертса Виктора: прогрессивный метасоматоз и его изотопные эффекты». Литос . 142–143: 161–181. doi :10.1016/j.lithos.2012.03.002. ISSN  0024-4937.
  16. ^ Хакер, Брэдли Р. (2008). "H2O subduction beyond arcs" (PDF) . Геохимия, геофизика, геосистемы . 9 (3). Bibcode :2008GGG.....9.3001H. CiteSeerX 10.1.1.513.829 . doi :10.1029/2007GC001707. S2CID  135327696. Архивировано (PDF) из оригинала 2010-06-17 . Получено 2019-09-24 . 
  17. ^ Рапп, Роберт П.; Симидзу, Нобумичи; Норман, Марк Д. (2003). «Рост ранней континентальной коры путем частичного плавления эклогита». Nature . 425 (6958): 605–609. Bibcode :2003Natur.425..605R. doi :10.1038/nature02031. PMID  14534583. S2CID  4333290.
  18. ^ Foulger, GR (2010). Плиты против плюмов: геологический спор. Wiley-Blackwell. ISBN 978-1-4051-6148-0. Архивировано из оригинала 2017-11-25 . Получено 2011-03-16 .
  19. ^ Соболев, Александр В.; Хофманн, Альбрехт В.; Соболев, Стефан В.; Никогосян, Игорь К. (март 2005 г.). "Мантийный источник базальтов Гавайского щита, не содержащий оливина". Nature . 434 (7033): 590–597. Bibcode :2005Natur.434..590S. doi :10.1038/nature03411. ISSN  0028-0836. PMID  15800614. S2CID  1565886.
  20. ^ Уильям Александр Дир, Р. А. Хауи и Дж. Зуссман (1997) Породообразующие минералы, Геологическое общество, 668 страниц ISBN 1-897799-85-3 
  21. ^ "C. Michael Hogan (2008) Ring Mountain, The Megalithic Portal, ed. Andy Burnham". Архивировано из оригинала 2011-06-10 . Получено 2009-01-14 .
  22. ^ Wilke, Franziska DH; O'Brien, Patrick J.; Altenberger, Uwe; Konrad-Schmolke, Matthias; Khan, M. Ahmed (январь 2010 г.). «Многостадийная история реакции в различных типах эклогитов из Пакистанских Гималаев и ее значение для процессов эксгумации». Lithos . 114 (1–2): 70–85. Bibcode :2010Litho.114...70W. doi :10.1016/j.lithos.2009.07.015.
  23. ^ Jahn, Bor-ming ; Caby, Renaud; Monie, Patrick (2001). «Самые древние эклогиты UHP мира: возраст метаморфизма UHP, природа протолитов и тектонические последствия». Chemical Geology . 178 (1–4): 143–158. Bibcode :2001ChGeo.178..143J. doi :10.1016/S0009-2541(01)00264-9.
  24. ^ Сантос, Тициано Хосе Сарайва; Амарал, Вагнер Сильва; Анчелми, Матеус Фернандо; Питарелло, Микеле Зорцетти; Черт, Райнхардт Адольфо; Дантас, Элтон Луис (2015). «U-Pb возраст коэситсодержащего эклогита из северо-западной провинции Борборема, северо-восток Бразилии: последствия для сборки западной Гондваны». Исследования Гондваны . 28 (3): 1183–1196. Бибкод : 2015GondR..28.1183D. дои :10.1016/j.gr.2014.09.013.

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Эклогит .