鉄斜長岩

鉄斜長岩(FAN)は、月の高地で見つかった純粋な粗粒の火成岩です。FANは、90重量%を超えるCaに富む斜長石アノーサイトと呼ばれる)の組成を持ち、 [1]アノーサイト含有量が99重量%のものが多くあります。[2] FANの最初のサンプルであるサンプル15415は、アポロ15号の着陸地点であるハドレー・アペニンで発見されました。FANは、アポロ16号の着陸地点であるデカルト高地でも発見されました。FANは、初期の月の地殻の進化についての洞察を与えるために使用されました。Woodらは1970年に、FANが月のマグマオーシャン(LMO)での斜長石結晶の浮上の結果であると初めて提唱しました。 [3]しかし、ウェザリル1975は、FANは連続的なマグマ活動によって形成されたと示唆した[4]

サンプル15415: [5]ジェネシスロック。
アポロ 15 号の宇宙飛行士、デイブ スコットとジム アーウィンが、最初の鉄質斜長岩の手持ちサンプル 15415 を発見しました。

岩石学

FANと呼ばれるのは、「フェロアン」はこれらの岩石に含まれる鉄分が豊富でナトリウム分が少ない鉱物含有量に由来し、「アノーソサイト」は灰長石の含有量が多いことに由来する。灰長石に加えて、FANにはカルシウム含有量の高い輝石と低い輝石、そして微量のオリビンイルメナイトウルヴォスピネルも含まれる。[6] [7]

FANs鉱物モード
(体積%) 15415 [2] 60015 [8] 67075 [6]
斜長石 99 98.5 99
輝石 1 1.5 1
オリビン tr. tr. tr.
イルメナイト tr. tr. tr.
スピネル tr. tr. tr.

FANはもともと粗粒サイズの結晶のみからなる岩石でしたが[9]、ほとんどのサンプルは月面に隕石が衝突して何億年も経ったため、大きな衝撃を受けています[10] [11] 。そのため、多くのFANは破砕された岩石であり、本来の状態を再現していません[1] 。しかし、サンプル60025のように、一部のサンプルは元の組織を保っています[12]。

サンプル60025

FANの年代は4.562 Gyaから4.294 Gyaの範囲である。[13]しかし、一部のFANでは年代データが矛盾している。CarlsonとLugmairは1988年にサンプル60025の年代を当初4.44 Gyaと報告したが[14]、Borgらは2011年に4.36 Gyaと判定した[15]。

起源

FAN の初期の粗粒サイズは、それらが深成岩であり、地表下で結晶化したためであり、その年代は、FAN が月の形成中に最初に結晶化した岩石であることを示唆している。このことから、FAN の起源については、LMO または連続マグマ活動という 2 つの主要な競合する仮説が立てられている。LMO モデルでは、月の 70% が最初の溶融状態から結晶化した後に、FAN は地表下で結晶化したとされる。FAN は主に灰長石で、Fe および Mg に富むマグマの海よりも密度が低いため、FAN は月面に浮上して月の地殻を形成したと考えられる。LMO 仮説では、月の地殻は均質で FAN のみで構成されているはずであると推論されているが、このモデルでは説明できない他の高地の岩石タイプ (すなわち、Mg 群および Calc-Alkali 群) も存在する。

連続マグマ活動モデルでは、FANは溶融した月の表面下で結晶化した複数の岩石タイプの一つに過ぎず、その後、それぞれの岩石群が別々に地表に浮上して月の地殻を形成したとされています。連続マグマ活動モデルは月の地殻の不均一性を説明するのに役立ちますが、カリウム、希土類元素、リン(KREEP)を含む岩石群を説明することはできません。

FAN の正確な起源についてはいまだ議論が続いているものの、FAN は初期の月の地殻の年代学と進化に関する重要な洞察を提供してきました。

参考文献

  1. ^ ab Dowty, Eric; Prinz, Martin; Keil, Klaus (1974-11-01). 「鉄質斜長岩:広く分布する特徴的な月の岩石タイプ」 .地球惑星科学レターズ. 24 (1): 15– 25. doi :10.1016/0012-821X(74)90003-X. ISSN  0012-821X.
  2. ^ ab Stewart, DB ( 1975). 「アポロニアン変成岩 ― 長期にわたるサブソリダス平衡の産物」月惑星科学会議抄録6 : 774–776 .書誌コード:1975LPI.....6..774S.
  3. ^ ウッド、JA;ディッキー、JS ジュニア。マービン、UB。バージニア州パウエル (1970)。 「月の斜長岩と月の地球物理模型」。Geochimica et Cosmochimica Acta サプリメント1 : 965–990Bibcode :1970GeCAS...1..965W。
  4. ^ ウェザリル, GW (1975). 「月の緩やかな集積の可能性とその熱的・岩石学的影響」海の玄武岩の起源と月の進化への示唆に関する会議発表論文要旨. 234 : 184.書誌コード:1975LPICo.234..184W.
  5. ^ “15415 フェローン斜長岩” (PDF) .月のサンプル大要。 NASA。 2011年2024 年 11 月 17 日に取得
  6. ^ ab Steele, IM; Smith, JV (1973). 「アポロ16号の岩石および微粒子の鉱物学と岩石学:月の一般的な岩石学的モデル」.月科学会議議事録. 4 : 519– 536.書誌コード:1973LPSC....4..519S.
  7. ^ Brown, GM; Peckett, A.; Phillips, R.; Emeleus, CH (1973). 「アポロ16号マグネシオフェルドスパティック高地岩石における鉱物化学組成の変動」.月科学会議議事録. 4 : 505– 518.書誌コード:1973LPSC....4..505B.
  8. ^ Dixon, JR; Papike, JJ (1975). 「月のデカルト地域における斜長岩の岩石学 - アポロ16号」.第6回月科学会議, テキサス州ヒューストン, 1975年3月17日~21日, Proceedings . 1 : 263– 291. Bibcode :1975LPSC....6..263D.
  9. ^ McGee, JJ (1993-05-25). 「月の鉄質斜長岩:鉱物学、組成の変異、そして岩石生成」 . Journal of Geophysical Research: Planets . 98 (E5): 9089– 9105. doi :10.1029/93JE00400. ISSN  0148-0227.
  10. ^ アリベール、シャンタル;ノーマン、マーク D.マカロック、マルコム T. (1994-07-01)。「月角礫岩 67016 からの鉄アンノリティック斜長岩クラストの古代 Sm-Nd 時代」Geochimica et Cosmochimica Acta58 (13): 2921–2926土井:10.1016/0016-7037(94)90125-2。ISSN  0016-7037。
  11. ^ Norman, Marc D.; Borg, Lars E.; Nyquist, Lawrence E.; Bogard, Donald D. (2003年4月). 「デカルト角礫岩67215由来の鉄質ノーライト質斜長岩の年代学、地球化学、および岩石学:月面地殻の年代、起源、構造、および衝突史への手がかり」. Meteoritics & Planetary Science . 38 (4): 645– 661. doi :10.1111/j.1945-5100.2003.tb00031.x. ISSN  1086-9379.
  12. ^ “60025 フェローン斜長岩” (PDF) .月のサンプル大要。 NASA。 2011年2024 年 11 月 17 日に取得
  13. ^ https://ntrs.nasa.gov/api/quotes/20170001711/downloads/20170001711.pdf [ベアURL PDF ]
  14. ^ カールソン, リチャード W.; ルグメア, グンター W. (1988年10月1日). 「鉄質斜長岩60025の年代:若い月の最古の地殻か?」地球惑星科学レターズ90 ( 2): 119– 130. doi :10.1016/0012-821X(88)90095-7. ISSN  0012-821X.
  15. ^ Borg, Lars E.; Connelly, James N.; Boyet, Maud; Carlson, Richard W. (2011年9月). 「月が若いか、あるいは全球規模のマグマオーシャンを持っていなかったことを示す年代学的証拠」 . Nature . 477 (7362): 70– 72. doi :10.1038/nature10328. ISSN  1476-4687. PMID  21849974.
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