에클로기타화

Eclogitization
그림 1 변성체(특정 특성을 가진 암석체)가장 높은 압력에서 형성되는 에클로게이트 면을 주목한다.

Eclogitation은 고압, 변성체, 에클로기이트(매우 밀도가 높은 암석)가 형성되는 지질학적 과정이다.이것은 지구 지각 영역의 밀도를 증가시켜, 수렴 경계(바위가 다른 바위 아래로 가라앉는 곳)에서 판운동의 변화를 가져온다.

슬래브 당김과의 관계

대륙 부력 때문에 두 대륙 간 충돌 속도가 느려져야 하고, 수렴이 계속되려면 해양 지각까지 섭취할 수 있는 새로운 전도지대에서 그렇게 해야 한다는 주장이 있다.[1]알프스, 자그로스, 히말라야 등 일부 지역(수천만년 동안 대륙 충돌이 지속된 곳, 육지 한가운데서, 산맥 생성)은 이 주장에 반박하며 지질학자들이 전도를 계속하는 대륙 속주를 제안하게 만들었다.이 대륙성 언더하드는 슬래브 당김 개념으로 설명된다.슬래브 당김은 플레이트 운동이 시원하고 밀도가 높은 플레이트의 무게에 의해 구동되며 무거운 플레이트가 서브덕트를 시작한다는 개념이다.[2]일단 하강 슬래브가 분리되면 전도를 계속하는 힘이 있어야 한다.Eclogitization은 서브전도 영역에서 슬래브 분리 후 계속 서브전도를 수행하기 위한 메커니즘이다.[1]

지질학적 설정 및 에클로기팅 효과

그림 2. 맨틀 내의 슬래브 분리와 부덕화 지각의 부위와 밀도를 보여주는 Eclogitization 도식, 이것은 대륙 "밑"에 대한 가능한 설명이다.

Eclogitization은 일반적으로 충돌 접힌 산의 두 곳에서 발생한다(그림 2): 지각의 전도와 지각의 지각 뿌리 기저부에서 발생한다.[3]이 구역에서는 고기압에 도달하고, 중-고온 및 에클로기타화가 시작된다.매장 중 변성 재결정화하면 상당한 밀도 상승(에클로기트의 경우 최대 10%), [4]즉 약 300~600kg의3 지각암과 대륙성 하부 지각 및 해양 지각은 맨틀보다 높은 밀도에 도달한다는 것을 의미한다.[5]

이 밀도 증가는 지구의 맨틀 대류에서 주동자 역할을 한다.그것은 또한 하행 암석권에서 지각 단위의 분리, 후속 전도의 지속, 그리고 전도에 따른 발열도 설명한다.[1]

지역

암석이 드물기 때문에 에클로기타화는 연구하기가 어렵다: 에클로기이트는 오늘날 지구 표면에서 노출된 대륙 지하의 아주 작은 부피에 불과하다.[6]에클로지화를 연구하고 에클로지트를 볼 수 있는 몇 가지 영역은 그린란드와 다른 오피올라이트 단지의 가넷 페리도이트를 포함한다.그 예는 작센, 바이에른, 카린시아, 노르웨이, 뉴펀들랜드에서도 알려져 있다.스코틀랜드의 북서쪽 고지대와 프랑스의 마시프 센트럴에서도 몇몇 에클로그이트가 발생한다.글라우코판 에클로기이트는 이탈리아와 페닌 알프스에서 발생한다.캘리포니아 코스트 산맥의 남서부와[7] 프란시스칸 형성을 포함한 북아메리카 서부에서 발생이 존재한다.[8]과도기적인 그라눌라이트-에클로그나이트 표면, 중형 화산, 마피크 암석 및 그라눌라이트는 호주 중부 피터만 오로니의 무스그레이브 블록에서 발생한다.최근 히말라야 북서부에서 코사이트와 글라우코판 함유 에클로게이트가 발견되고 있다.비록 제한된 지역들을 연구할 수 있지만, 이러한 영역들은 대륙의 "아래"에 의한 지속적인 전도를 이해하는 중요한 샘플들을 제공한다.

액체가 에클로지트에 미치는 영향

유체는 압력이나 온도 조건보다는 충돌하는 오로겐(접은 산)에서 에클로기티화 과정과 지각근의 탈색(떨어짐)을 가능하게 하는 핵심이다.노르웨이의 서부 그네이스 지역, 극지방 우랄 산맥의 마룬-큐 단지, 중국의 다비-술루 벨트에서 부분적으로 에클로깃화 된 양서류, 가브로, 그라눌라이트 등이 완전한 에클로깃화를 위해 유체가 필요하다는 것을 보여준다.[3]이러한 위치에서, 에클로지트는 동일한 온도와 압력을 받는 비접촉식 암석과 함께 발생하며, 예를 들어 균열을 따라 액체가 도달할 수 있는 곳에 에클로지트가 형성된다.

이러한 변성반응이 지속되려면 유체의 하위전도 영역 또는 기저 맨틀로의 유입이 필수적이다. 유체는 온도나 압력보다 에클로게이트 변성에서 훨씬 중요한 역할을 한다.[9]HO가2 없으면 반응은 완성으로 진행되지 않아 예기치 않게 높은 온도와 압력에서 변성암을 측정(완전하지 못한 상태로 고착)할 수 있다.밀도가 낮은 암석이 에클로기이트로 변형되지 않으면 대륙적인 "밑"이 방해될 수 있고, 전도가 느려지거나 심지어 결국 멈추기도 한다.

현장 연구 및 시뮬레이션

그림 3 에클로게이트 지형의 지각 진화를 그린 만화 횡단면.Laurentia와 발트해 충돌 A)로렌티아와 발트해 B)대륙 서브전도 C)의 과도기 여유 초기 에클로지팅과 초기 충돌 단계eclogite가 노출되는 확장 및 배출.녹색 에클로게이트 기호는 활성 에클로게이트 영역을 나타내고, 흰색 기호는 역행 조건을 통과하는 에클로게이트를 나타낸다.
  • 서부 그네이스 지역과 서부 노르웨이의 베르겐 아크: 칼레도니아 오로니시 동안 배출된 대륙 지각의 가장 큰 에클로기티드 조각들 중 하나로 알려져 있는, 여기서의 연구들은 에클로기이트 면의 재분화 또한 암석의 세기를 현저히 감소시키는 것을 동반한다는 것을 보여주었다.[10]이는 숙주 그래눌라이트가 에클로기이트로 변형된 전단 구역의 국산화에서 나타난다.[6]이 연구의 주요 논점은 Eclogitization이 궁극적으로 하강 암석권에서 지각 단위의 분리에 책임이 있다는 것을 시사하는 Bergen 호에서 동기-에클로게이트 변형의 운동학을 탐구하는 것이었다.나아가 밀도 상승에도 불구하고 암반강도의 감소로 인해 에클로지트가 발열될 수 있으며, 에클로지화가 완전하지 않다는 연구결과가 있다.이는 특히 숙주 그래눌라이트가 에클로기이트로 변환된 전단 영역의 국산화에서 나타나는 완전한[10] 재분석의 경우 맨틀보다 밀도가 높아질 수 있는 기본 및 중간 석회화에서 더욱 그러하다.[6]따라서 베르겐 아크는 대륙적 전도로의 슬래브 분리 및 발열 개시에서 에클로기트의 역할에 대한 훌륭한 예를 제공한다.
  • 기계적 모델: 비스코스(덕탈) 및 플라스틱(취약) 리로지를 사용한 시뮬레이션을 사용하여 정합성의 역학에 대한 에클로지화의 영향을 조사하였다.에클로기트의 밀도와 부력 영향을 결정하기 위해 대뇌 내 변형, 전도와 대륙 충돌과 같은 지질학적 설정들이 모델링되었다.암석권 단축이 있었던 경우, 모델들은 에클로기팅과 같은 변성 변환은 거의 또는 전혀 영향을 미치지 않으며 대신 지각에 약한 구역이 존재하거나 존재하지 않아 초기 변형이 발생한다고 제안했다.그러나 다른 모델에서는 다른 결과가 관찰되었는데, 암석권 굴곡이나 전도가 얻어지는 경우 하부 대륙 지각에서 나온 물질과 대양 전도의 경우 해양 지각은 매우 깊은 곳(100km 이상)까지 침투한다.이러한 모든 경우에, 에클로지화는 다음과 같은 것을 포함한 어떤 면에서 하나의 요소였다.
  1. 등속에서의 수렴에 필요한 힘은 등속화되지 않은 모델에 비해 등속화가 일어났을 때 현저히 감소한다.[11]
  2. 모델들은 에클로기트가 서브전도 시작에 영향을 미치지 않는다는 것을 보여주었지만, 에클로기화된 해양 지각은 슬래브 부력에 기여하고 젊은 해양 암석권의 서브 전도에 도움을 줄 수 있다.[11]
  3. Eclogitization의 결과는 MOHO(Mohorovichi 불연속성) 내의 온도와 지각의 디커플링에 크게 의존한다.

참조

  1. ^ a b c Alvarez, Walter (May 22, 2010). "Protracted continental collisions argue for continental plates driven by basal traction". Earth and Planetary Science Letters. 296 (3–4): 434–442. Bibcode:2010E&PSL.296..434A. doi:10.1016/j.epsl.2010.05.030.
  2. ^ Schellart, W. P.; Stegman, D. R.; Farrington, R. J.; Freeman, J.; Moresi, L. (16 July 2010). "Cenozoic Tectonics of Western North America Controlled by Evolving Width of Farallon Slab". Science. 329 (5989): 316–319. Bibcode:2010Sci...329..316S. doi:10.1126/science.1190366. PMID 20647465.
  3. ^ a b Leech, Mary L. (February 15, 2001). "Arrested orogenic development: eclogitization, delamination, and tectonic collapse". Earth and Planetary Science Letters. 185 (1–2): 149–159. Bibcode:2001E&PSL.185..149L. doi:10.1016/S0012-821X(00)00374-5.
  4. ^ Jolivet, L; et al. (June 6, 2005). "Softening Triggered by Eclogitization, the first step towards exhumation during continental subduction" (PDF). Earth and Planetary Science Letters. 237 (3–4): 533–545. Bibcode:2005E&PSL.237..532J. doi:10.1016/j.epsl.2005.06.047. Retrieved October 11, 2012.
  5. ^ Doin, Marie- Pierre; et al. (December 2001). "Subduction initiation and continental crust recycling: the roles of rheology and eclogitization". Tectonophysics. 342 (1–2): 163–191. Bibcode:2001Tectp.342..163D. doi:10.1016/S0040-1951(01)00161-5.
  6. ^ a b c Steltonphol, Mark; et al. (September 15, 2010). "Eclogitization and exhumationof Caledonian continental basementin Lofoten North Norway". Geologic Society of America. pp. 202–218. Retrieved October 12, 2012.
  7. ^ 윌리엄 알렉산더 디어, R. A.Howie and J. Zussman (1997) 암석형광물, 지질학회, 668쪽 ISBN 1-897799-85-3
  8. ^ C. Michael Hogan(2008) Ring Mountain, The Megalithic Portal, Ed.앤디 번햄
  9. ^ Austrheim, H. (1998). "Influence of fluid and deformation on metamorphism of the deep crust and consequences for the geodynamics of collision zones". In Bradley R. Hacker; Juhn G. Liou (eds.). When Continents Collide: Geodynamics and Geochemistry of Yltrahigh-pressure Rocks. Petrology and Structural Geology. Vol. 10. Kluwer Academic Publishers. pp. 297–323. doi:10.1007/978-94-015-9050-1_12. ISBN 978-90-481-4028-2.
  10. ^ a b Austrheim, H.; Griffin, W.L. (1985). "Shear deformation and eclogite formation with the granulite-facies anorthosites of the Bergen, Western Norway". Chem. Geol. 50 (1–3): 267–281. doi:10.1016/0009-2541(85)90124-x.
  11. ^ a b Doin, Marie-Pierre; et al. (December 2001). "Subduction initiation and continental crust recycling: the roles of rheology and eclogitization". Tectonophysics. 342 (1–2): 163–191. Bibcode:2001Tectp.342..163D. doi:10.1016/S0040-1951(01)00161-5.