超塩基性岩
ペリドタイト（超塩基性岩石の一種）
ホーエンストッフェルン(ヘーガウ)のメリタイト

超塩基性岩（超塩基性岩とも呼ばれるが、完全に同じ意味ではない）は、シリカ含有量が非常に低く（45%未満）、一般的にMgO含有量が18%を超え、 FeO含有量が高く、カリウム含有量が低い火成岩および変火成岩であり、通常、90%以上が塩基性鉱物（暗色で、マグネシウムと鉄の含有量が高い）で構成されています。地球のマントルは超塩基性岩で構成されています。超塩基性はより包括的な用語であり、カーボナタイトや超カリウム火成岩など、FeとMgが極端に豊富ではない可能性のあるシリカ含有量の低い火成岩を含みます。

貫入超塩基性岩

塩基性鉱物のモード割合に基づく、貫入超塩基性岩石のIUGS分類図。緑色の領域は典型的なマントルペリドタイトを表す。

貫入性超塩基性岩は、分化した岩石が層状に分布することが多い、大規模な層状超塩基性貫入岩中に多く見られます。 [ 1 ]このような集積岩は、その結晶化したマグマの化学的性質を反映していません。超塩基性貫入岩には、ダナイト、ペリドタイト、輝石岩などがあります。その他の稀な変種には、石灰質斜長石の含有率が高いトロクトライトがあります。これらは斜長岩へと変質します。斑れい岩とノーライトは、層状超塩基性岩層の上部に多く見られます。角閃石や、まれに金雲母も見られます。

地球上の火山性超塩基性岩石

火山性超塩基性岩石は始生代以外では稀であり、基本的に新原生代以前に限定されます。火山性超塩基性岩石と岩脈はより長く存続しますが、これも稀です。太陽系の他の場所にも超塩基性岩石の存在を示す証拠があります。

例としてはコマチアイト[ 2 ]やピクライト玄武岩が挙げられます。コマチアイトにはニッケル鉱床が含まれることがあります。[ 3 ]

超塩基性凝灰岩

超塩基性凝灰岩は極めて稀少です。特徴的なのは、カンラン石または蛇紋石が豊富に含まれ、長石と石英がほとんど含まれていないか、全く含まれていないことです。稀少な産出としては、南アフリカなどの ダイヤモンド鉱床に見られるキンバーライトのマール層が、珍しい表層堆積物として見られることがあります。

超カリウム質超塩基性岩石

技術的には、超カリウム岩とメリリット岩は、溶融モデルの基準に基づいて別のグループと見なされますが、超カリウム岩と、18% を超える MgO を含む高度にシリカが飽和していない岩石があり、「超苦鉄質」と見なすことができます。

ランプロファイア、ランプロアイト、キンバーライトといった超カリウム質・超塩基性火成岩は、地球の表面に到達したことが知られています。現代の噴火は観測されていませんが、類似の現象が保存されています。

これらの岩石のほとんどは、岩脈、ダイアトリーム、ロポリス、またはラコリスとして、そしてごく稀に貫入岩として産出する。キンバーライトとランプロアイトの大部分は、火山性または火山下部のダイアトリームやマールとして産出する。溶岩はほとんど知られていない。

原生代ランプロアイト（アーガイルダイヤモンド鉱山）と新生代ランプロアイト（ガウスベルク、南極）の噴気孔、そしてデボン紀ランプロファイア（スコットランド）の噴気孔が知られています。カナダ、ロシア、南アフリカのキンバーライトパイプには、テフラとアグロメレート相が不完全に保存されています。

これらは一般的にダイアトリームイベントであり、テフラと灰の堆積物が部分的に保存されているものの、溶岩流ではありません。これらは少量の揮発性溶融物であり、典型的な超塩基性岩石とは異なるプロセスを経て 超塩基性化学組成を獲得します。

変成超塩基性岩石

水や二酸化炭素の存在下での超塩基性岩の変成作用により、タルク炭酸塩と蛇紋岩という 2 つの主要なクラスの変成超塩基性岩が生成されます。

タルクの炭酸化反応は、問題の岩石が変成作用を受け、変成流体の CO 2 (二酸化炭素)がモル比で 10% 以上含まれる場合、下部緑色片岩相からグラニュライト相変成作用までの超塩基性岩石で発生します。

このような変成流体のCO2モル比が 10% 未満の場合、反応は蛇紋岩化を促進し、緑泥石-蛇紋石-角閃石タイプの集合体を生成します。

空間と時間における分布

超塩基性岩石の大部分は造山帯に露出しており、始生代および原生代の地層で優勢を占めています。顕生代における超塩基性マグマは稀であり、顕生代において真正な超塩基性溶岩として認識されているものは非常に少ないです。

超塩基性岩石の地表露出は、深部マントル由来の岩石が沈み込み帯沿いやその上の大陸地殻にオブダクションされたオフィオライト複合体で多く見られます。

土壌、レゴリス、生物学

蛇紋岩土壌は、マグネシウムは豊富だが、カルシウム、カリウム、リンは乏しい土壌で、超塩基性岩から形成された表土の上に形成される。超塩基性岩は、植物にとって有毒となる可能性のあるクロムとニッケルも大量に含む。その結果、これらの土壌には独特の植生が発達する。例としては、アパラチア山脈と山麓地帯の超塩基性岩の森林地帯や荒地、ニューカレドニアの熱帯雨林の「湿地マキ」 、マレーシア・サバ州のキナバル山をはじめとする山頂の超塩基性岩の森林が挙げられる。植生は典型的には生育が遅れており、土壌に適応した 固有種が含まれることもある。

熱帯および亜熱帯環境では、超塩基性岩の上に、厚いマグネサイト-カルクリートからなるキャップロック、ラテライト、デュリクラストが形成されることがよくあります。ニッケル含有量の高い超塩基性岩に付随する特定の植物群集は、鉱物探査の指標となるツールです。

風化した超塩基性岩石はラテライトニッケル鉱床を形成することがある。[ 4 ] [ 5 ]

超塩基性岩石上の地衣類群集は、岩石の独特な化学組成のために、酸性岩石またはカルシウムに富む岩石のいずれかに典型的に生育する種が共存するなど、特異な特徴を示す。一部の地衣類種は特定の地理的地域における超塩基性岩石環境に特徴的であるように見えるが、これらの岩石にのみ生息する種はごくわずかである。研究によると、超塩基性岩石上の地衣類群集は、隣接する塩基性岩石上の地衣類群集よりも多様性が高く、一部の地域では、他の岩石タイプと比較して蛇紋岩上の種数が著しく高いことが示されている。これらの群集はしばしば乾生性を示し、分布パターンが不連続な種を含む場合がある。超塩基性岩石上の地衣類の風化作用は、地衣類の葉状体下層の蛇紋岩鉱物からのマグネシウムの完全な枯渇や、蛇紋岩土壌によく見られる二次鉱物の形成など、生物地球化学的プロセスを促進する可能性がある。[ 6 ]

その他の天体

イオ

木星の衛星イオでは、超塩基性溶岩が検出された可能性がある。イオ表面の熱マッピングで、1,200℃（2,190℉）を超える超高温領域が発見されたためである。地球上の溶岩で観測されている地表と地下の温度差に基づくと、これらの高温領域直下のマグマは、おそらく約200℃（360℉）高温である。1,400℃（2,550℉）という温度は、超塩基性マグマの存在を示唆すると考えられている。[ 7 ] [ 8 ]

水銀

水星には超塩基性火山岩が存在すると思われる。[ 9 ]

火星

火星の未分化地殻は、主に苦鉄質岩と超苦鉄質岩で構成されている。[ 10 ]ヘスペリアン後期からアマゾン期初期にかけての暗色のローブ状の溶岩流は、おそらく広域の伸張断層網から噴出したもので、ラドン盆地で追跡することができる。スペクトル分析データは、これらの溶岩流とその下にある岩石が超苦鉄質岩であることを裏付けている。[ 11 ]

太陽系外惑星

中間赤外線（12.8μm）観測により、TRAPPIST-1b（太陽系外惑星）の測定されたフラックスは超塩基性岩石の表面モデルと一致することが示されています。[ 12 ]

参照

参考文献

  1. ^ Ballhaus, CG & Glikson, AY, 1995, 「中央オーストラリア、マスグレイブ・ブロック西部、ジャイルズ・コンプレックスの層状塩基性-超塩基性貫入岩の岩石学」 AGSOジャーナル、16/1&2: 69–90。
  2. ^ Hill RET、 Barnes SJ、Gole MJ、Dowling SE、1990年。コマチアイトの物理火山学；西オーストラリア州イルガーン・ブロック、イースタン・ゴールドフィールズ地方、ノースマン-ウィルナ・グリーンストーン・ベルトのコマチアイトのフィールドガイド。オーストラリア地質学会。ISBN 0-909869-55-3
  3. ^ Lesher, CM, Arndt, NT、および Groves, DI、1984、「西オーストラリア州カンバルダのコマチアイト関連ニッケル硫化物鉱床:遠位火山モデル」、Buchanan, DL、および Jones, MJ (編集者)、「塩基性岩石および超塩基性岩石の硫化物鉱床」、鉱業冶金協会、ロンドン、p. 70–80。
  4. ^ゴライトリー、JP（1981）：ニッケル含有ラテライト鉱床。経済地質学75、pp.710-735
  5. ^ Schellmann, W. (1983):ラテライトニッケル鉱石形成の地球化学的原理. 第2回ラテライト化プロセスに関する国際セミナー議事録,サンパウロ, pp. 119–135
  6. ^ Favero-Longo, Sergio E.; Isocrono, Deborah; Piervittori, Rosanna (2004). 「地衣類と超塩基性岩石：レビュー」. The Lichenologist . 36 (6): 391– 404. doi : 10.1017/S0024282904014215 .
  7. ^ 「Space Volcanoes」。ホライゾン。シリーズ54、エピソード6。BBC。2018年7月7日。 2019年3月6日閲覧。
  8. ^ロペス、ロザリー MC; ウィリアムズ、デイビッド A. (2015-01-01)、シグルズソン、ハラルドール (編)、「第43章 イオの火山活動」、火山百科事典 (第2版)、アムステルダム: アカデミック・プレス、pp.  747– 762、ISBN 978-0-12-385938-9、 2025年5月17日閲覧{{citation}}: CS1 maint: ISBNによる作業パラメータ（リンク）
  9. ^ Charlier, B.; Grove, TL; Zuber, MT (2013). 「水星における超塩基性組成の相平衡と組成二分性の起源」(PDF) .地球惑星科学レターズ. 363 : 50– 60. Bibcode : 2013E&PSL.363...50C . doi : 10.1016/j.epsl.2012.12.021 .
  10. ^ Müntener, Othmar (2010-10-01). 「蛇紋岩と蛇紋岩化：惑星形成と生命のつながり」 .地質学. 38 (10): 959– 960. doi : 10.1130/focus102010.1 . ISSN 0091-7613 . 
  11. ^メージュ、ダニエル;グルグレヴィッツ、ジョアンナ。マッシーローニ、マッテオ。ポッツォボン、リッカルド。トニョン、グロリア。パジョラ、マウリツィオ。トルナベーネ、リビオ L.ルケッティ、アリス。バスケッティ、ベアトリス。デイビス、ジョエル M.ハウバー、エルンスト。デ・トッフォリ、バーバラ。ドゥーテ、シルヴァン。ケストヘイ、ラズロ。マリナンジェリ、ルチア（2023）。「火星のラドン盆地における超苦鉄質岩の熱水変質 - CaSSIS、HiRISE、CRISM、および CTX からの洞察」。地球物理学研究ジャーナル: 惑星。128 (1) e2022JE007223。doi : 10.1029/2022JE007223 . hdl : 10150/672993 . ISSN 2169-9100 . 
  12. ^ Shrestha, Sabnam (2025年3月26日). 「トラピスト1bの謎：厚い大気か、それとも空気のない岩石か？」 Physics World . 2025年5月17日閲覧。
「 https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Ultramafic_rock&oldid=1318208152」より取得