アナテクシス
岩石の部分溶融

アナテクシス（ギリシャ語の「溶ける」を意味するラテン語由来）は、岩石の部分溶融を指します。[1]伝統的に、アナテクシスは地殻の岩石の部分溶融について特に議論するために使用され、一般的な用語である「部分溶融」は地殻とマントルの両方におけるすべての岩石の部分溶融を指します。[要出典]

アナテクシスは、大陸衝突帯から中央海嶺まで、さまざまな環境で発生する可能性があります。[2]アナテクシスは、ミグマタイトの形成に大きく関与するプロセスであると考えられています。[1]さらに、科学者は最近、活発な地殻プロセスにおいて部分溶融がますます重要な役割を果たしていることを発見しました。これには、活発な変形の進行や地殻花崗岩の定置が含まれます。[3]その結果、地殻の剪断、溶融、および花崗岩の定置の間のアクティブなフィードバック[3]が、マントルが部分的に溶融して花崗岩のバソリスとプルトンになるという大規模で無理なモデルに代わって広く受け入れられるようになりました。[4]この証拠は、無数の花崗岩の物理的、鉱物学的、および同位体的な特徴に見ることができます。[5]

溶融条件

地殻アナテクシスは単一の地殻構造に限定されるものではなく、温度、圧力、揮発性物質含有量、岩石の種類/組成という4つの主要なパラメータによって制御されます。[2]これらのパラメータは非常に変動しやすく、深度、地殻の厚さ、そして地球の地熱の地域的な変動に依存します。[2] [6]部分溶融の量と組成は、地球の地殻の不均一性を反映して、地域によって異なる可能性があります。[6]

温度

地殻の融解を誘発するには、温度を通常の地熱よりも上昇させる必要がある。[2] [7]熱源としては、地球の中心核から発生する原始的な熱や、放射性元素の崩壊などが考えられる。[7]この熱は、放射、伝導、対流、移流など、さまざまなプロセスによって地殻全体に分配される。[7]

マグマ貫入岩の定置は、一般的に局所的な温度上昇と関連している。[2] [7]温度上昇が十分であれば、隣接する母岩の部分溶融につながる可能性がある。 [7 ]部分溶融が起こった場合、溶融の程度はマグマ体内の利用可能な熱量によって制御される。[7]

プレッシャー

地球の表面下では、上部の岩石の蓄積により、深さが増すにつれて圧力が上昇します。[7]特定の温度では、圧力の低下により局所的な溶融が発生する可能性があります。[7]圧力の低下によって引き起こされる溶融は、減圧溶融と呼ばれます。[8]減圧溶融は、地球の地殻の厚くなった部分で発生する可能性があり、侵食、地殻変動による削剥、リソスフェアの薄化など、さまざまなプロセスの結果である可能性があります。[8]

揮発性成分

システムで利用可能な水の量は、特定の温度での融解の程度を制御する上で重要な役割を果たします。[2] [7]水の利用可能性が低いと、融解が抑制されます。[1]さらに、システムの水飽和度は、生成される溶融物の組成に影響します。[1]水は、周囲の母岩（間隙水）や含水鉱物（雲母、角閃石など）の分解など、さまざまな水源から生成されます。[2]含水鉱物から遊離した水が関与する溶融反応は、脱水溶融反応または蒸気不在反応と呼ばれることがよくあります。[1] [2]時間の経過とともに、脱水溶融反応は岩石内のすべての含水相を消費するため、これらの反応によって生成される溶融物の量は、特定の含水相の存在量と安定性によって制御されます。[2]地殻構造の状況によっては、沈み込む含水海洋プレートの脱水またはマグマのアンダープレーティングによって水がシステムに導入されることもあります。[2]

岩石の種類

母岩の組成は、結果として生じる溶融物の組成に直接影響を与えます。[2]花崗岩質溶融物は、一般的にその源岩の性質に基づいて分類されます。[2]花崗岩の最も一般的な分類体系の1つは、1974年にホワイトとチャペルによって初めて導入されました。[2]この分類体系は、花崗岩を堆積岩（S型花崗岩）の溶融の結果であるか、火成岩（I型花崗岩）の溶融の結果であるかに基づいて分類します。[9]この遺伝的差異は、溶融物自体の地球化学的特徴に反映されています。[2]

シンテクトニック地殻アナテクシス

部分溶融が地域的なテクトニクスや差応力と関連している場合、溶融物の生成は間隙空間、そして最終的には粒界に沿って不安定性を生み出し、ひずみを地殻規模の剪断帯に局所化させる。[3]これらの剪断帯は、ひずみを吸収するメカニズムとして、アテクティックシステムからの溶融物の流出を促進し、ひずみがさらなる部分溶融を促進する。変形の進行と部分溶融の間に生じるフィードバックループは、シンテクトニック地殻アナテクシスと呼ばれる。ヌビア楯状地の一部であるエジプト東部砂漠、ハファフィット地域に見られるシンテクトニックアテクティックミグマタイトは、このような地殻溶融物の好例である。[10] [11]

溶融偏析

花崗岩質溶融物が残留固体から分離するのは、反応鉱物、すなわち雲母や角閃石の鉄マグネシウム相の粒界に沿った部分溶融の開始から始まります。[3]このような反応は変成岩系内で大きな正の体積変化を引き起こし、溶融脆化を促進します。[4] [12]これは、溶融分率の増加と相まって、粒子間の変形機構を変化させ、岩石の強度を大幅に低下させます。[3]溶融物で満たされた細孔は最終的に合体し、粒子の伸長線構造に平行な（または葉理面に沿った）溶融物の流動が促進されます。[3] [13]

岩石が部分的に溶融して流動し始めると、そのレオロジーは大きく変化する。こうした変化は、地域的なテクトニクスによって生じた歪みを局所化し、ルシャトリエの原理に従って、システムは溶融物をダイラタンシー（低圧）帯へと押し出すことで対応し、局所的に溶融物をそのアテクティック源から分離する。[3]この現象が岩石記録に記録されている場合、巨視的な溶融物に富む層（ロイコソーム）と巨視的な残留固体層（メラノソーム）が見られることが予想される。これらの層は通常、母岩の組織と平行に配向している。周囲の岩石に蓄積された溶融物の量が増えるにつれて、溶融物はその発生源から、前述の脆化亀裂などの成長する横方向構造へとさらに移動していく。最終的には、相互に連結した蓄積ネットワークの形成と発達につながる。[13]

配置

メルトの輸送がより大規模なスケールで起こると、アナテクシスは上部地殻における巨大な花崗岩体の上昇と定置につながる可能性があります。この遷移は、一般的に剪断駆動によるメルトの移動から浮力駆動によるメルトの移動への変化によって特徴づけられます。抽出プロセスにおけるこの最終段階では、メルト分率と局所的な岩石におけるメルトの分布の最適なバランスが求められます。[13]

このマグマの上昇は、以前は巨大でゆっくりと上昇し、浮力のある物体として起こったと考えられていましたが、現在では主に、高速で移動する狭い火道と自己増殖する岩脈に起因すると考えられています。[4]これらの高速移動モデルは、古い理論に根付いた主要な熱的および力学的問題、そして花崗岩問題と地表付近のフェルシック火山活動を克服しました。上昇するマグマの流れが垂直から水平に戻ると、定置が開始されます。[4]このプロセスは断続的であり、進行中の広域テクトニクスと、定置によって生成された母岩構造の両方によって調整され、深成岩が横方向に広がり、垂直方向に厚くなります。エジプト、ヌビア楯状地、東部砂漠、ハファフィット地域におけるシンテクトニック・アナテクティック・ミグマタイトは、造山運動（テクトニック）、変成作用、そして花崗岩の生成と定置の間に密接な関係があることを示す例です。[10] [11]

参照

参考文献

  1. ^ abcde アシュワース、JR、編。 （1985年）。ミグマタイト。土井：10.1007/978-1-4613-2347-1。ISBN 978-1-4612-9438-2。
  2. ^ abcdefghijklmn ヨハネス・ウィルヘルム（1936-）（1996）.花崗岩の岩石生成と実験岩石学. シュプリンガー. ISBN 3540604162. OCLC  33899456。{{cite book}}: CS1 maint: 複数名: 著者リスト (リンク) CS1 maint: 数値名: 著者リスト (リンク)
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さらに読む

  • M. ドロレス・ペレイラ・ゴメス他：「スペイン中部ペーニャ・ネグラ・アナテクティック・コンプレックスにおけるメルト-レスタイト分離に関連するコーディエライト花崗岩の二重性」『カナダ鉱物学者』第38巻、1329-1346頁（2000年）
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