超高温変成作用

地質学 において、超高温変成作用（UHT ）とは、変成温度が900℃を超える極端な地殻変成作用である。 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]グラニュライト相の岩石は1980年代初頭に確認されたが、地質科学界がUHT変成作用を一般的な地域的現象として認識するまでにはさらに10年を要した。実験的および熱力学的関係に裏付けられた特徴的な鉱物組成に基づく岩石学的証拠は、地球の地殻が部分溶融の有無にかかわらず、非常に高い温度（900～1000℃）に達し、それに耐えることができることを実証した。

意味

最高温度が900℃を超える地殻岩石の変成作用。堅牢な温度圧力測定法、または斜方輝石+珪線石+石英、サフィリン+石英、またはスピネル+石英などの適切な全体組成と酸化状態の診断鉱物の組み合わせの存在によって認識され、一般に変泥岩中の珪線石が安定する圧力条件で起こる[Brown (2007) [ 2 ]に続き、Harley (1998) [ 1 ]の提案による]。

識別

超高温変成作用の岩石学的指標は、通常、Mg-Al含有量が非常に高い岩石中に保存されており、これらの岩石は乾燥しており、非晶質であることが一般的です。サフィリン＋石英、斜方輝石＋珪線石±石英、オスミライト、スピネル＋石英といった鉱物組み合わせは、こうした極端な条件を端的に示しています。時折、ガーネット＋斜方輝石、三元長石、(F-Ti)パーガス石、変成性反転ピジョン石といった広範囲に見られる鉱物組み合わせは、超高温変成作用の典型的な指標とされています。

グローバルな配信

UHT 岩石は現在、すべての主要大陸で確認されており、主要な地質学的イベントに関連する約 3178 年から 3500 万年までのさまざまな地質時代にわたります。UHT 診断指標を持つ 46 以上の地域/地帯が世界中で報告されており、地球造山運動システムの 2 つの基本的なタイプである伸張と衝突のテクトニック環境に関連しています。[ 3 ] [ 5 ]主要な始生代のUHT 岩石は東南極、南アフリカ、ロシア、カナダに分布しています。[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]古原生代のUHT グラニュライトは、北中国クラトン(超大陸コロンビアの付加時)、[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]カナダ北西部のタルトソン火成帯[ 14 ]およびスコットランドのルイシアン コンプレックスのサウスハリスから報告されています。[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]新原生代グレンヴィル造山運動の超高温岩石は、インドの東ガーツ地方に分布しています。[ 19 ]新原生代-カンブリア紀（汎アフリカ）の超高温岩石の産出は、主にリュッツォ・ホルム湾、東南極、 [ 20 ]マダガスカル南部、[ 21 ]スリランカ[ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]およびインド南部に分布しています。[ 11 ] [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] UHT岩石は、ベトナムの三畳紀コントゥム山塊、[ 34 ]日本の白亜紀肥後帯[ 35 ] [ 36]および古第三紀グルフ複合体、中央アルプス。 [ 37 ]チベット部で噴出した300万年前の捕獲岩は、超高温変成作用が中央チベット。 [ 38 ]

最近の仮説

先カンブリア代には、超高温変成岩の断続的な形成と超大陸の断続的な形成との間に相関関係があると提唱された。[ 39 ] しかし、収束型プレート境界での極端な変成作用の調査から、超大陸の形成は、10 °C/km 未満の低温度勾配での広域高圧から超高圧のエクロジャイト相変成作用と関連しているのに対し、大陸リフトは、30 °C/km を超える高温度勾配での広域高温から超高温グラニュライト相変成作用を引き起こす上で重要な役割を果たしていることが示された。[ 40 ] この点で、高温から超高温グラニュライト相変成岩の断続的な形成は、プレートテクトニクスの文脈における超大陸の分裂または破壊の試みと時間的および空間的に結びついている。

UHT 岩石は一般に水分含有量が低いことが特徴であるため、これらの岩石に純粋な CO2 流体包有物が豊富に存在するという発見に基づいて、診断的な UHT 集合体の生成に CO2 に富む流体が関与しているという錯覚に陥りました。 [ 13 ] しかし、UHT 変成作用中にアテクティック システムから水溶液や含水溶融物などの液相が抽出されるのは非常に効率的であるため、純粋な CO2 流体包有物が頻繁に発生することは、流入するCO2 が水分の活性を緩衝し、UHT 岩石の無水鉱物学を安定化させたように見えます。アテクティック溶融物はアテクティック システムからさまざまな程度に抽出され、付加体および衝突型造山帯でグラニュライト - ミグマタイト - 花崗岩の関連を形成しました。[ 40 ] 変成岩コア複合体は花崗岩溶融物の浮力による同伴により配置されました。豊富な水は、最下部の造山地殻の加熱脱水によって解放され、その上にある地殻の両輝岩相の後退に水溶液として寄与しました。

参考文献

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さらに読む

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  • Santosh, M.、Osanai, Y.、および Tsunogae, T. 2004、「超高温変成作用と深部地殻プロセス」Journal of Mineralogical and Petrological Sciences v. 99 (part 1 & 2)、n. 4-5、137-365。
  • Harley, SL, 2008, 「UHT地殻変成作用のP-T記録の精緻化」地質学会、ロンドン、特別出版、第138巻、81-107頁。
  • Zheng, Y.-F., Chen, R.-X., 2017.「極限環境下における広域変成作用：収束型プレート境界における造山運動への影響」アジア地球科学誌、第145巻、p.46-73。
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