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アナテクシス（ラテン語で「溶ける」を意味するギリシャ語に由来）は、岩石が部分的に溶けることである。[1]伝統的に、アナテクシスは特に地殻の岩石が部分的に溶けることについて議論するために使用され、一方、一般的な用語「部分溶融」は、地殻とマントルの両方のすべての岩石が部分的に溶けることを指す。[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配置が含まれます。[3]その結果、地殻の剪断、溶融、花崗岩の配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、同位体的な特徴に見ることができます。[5]
溶解条件
地殻のアナテクシスは単一の構造環境に限定されず、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可変性が高く、深さ、地殻の厚さ、地球の地熱の局所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、局所的に変化する可能性があります。[6]
温度
地殻の融解を誘発するには、温度を通常の地熱以上に上昇させる必要がある。[2] [7]考えられる熱源としては、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ある。[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]
マグマ貫入岩の堆積は、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、上にある岩石の蓄積により、深さとともに圧力が上昇します。[7]特定の温度では、圧力が低下すると局所的に溶融することがあります。[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、浸食、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
システム内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]利用可能な水が少ないと、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]地殻構造の設定によっては、沈み込む水和した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します。[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]この分類体系では、花崗岩が堆積岩 (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花崗岩を分類します。[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]
構造同期地殻アナテクシス
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、溶融物の生成により、空隙空間に不安定性が生じ、最終的には粒界に沿って、地殻規模の剪断帯にひずみが局在する。[3]これらの帯は、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、それがさらに部分溶融を促進する。変形の進行と部分溶融の間に発生す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のハファフィット地域にあ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の良い例である。[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が始まることから始まります。[3]このような反応は変成系内で大きな正の体積変化を生じ、溶融脆化を引き起こします。[4] [12]これは、溶融分率の増加と相まって、粒子間で作用する変形メカニズムを変え、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、粒子の伸長線状構造に平行な（または葉理面に沿った）溶融物の流れが促進されます。[3] [13]
岩石が部分的に溶けて流動し始めると、そのレオロジーは大きく変化する。このような変化は、地域的なテクトニクスによって生じたひずみを局所化し、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）ゾーンに送り込むことで反応し、それによって局所規模で溶融物をそのアテクティック源から分離する。[ 3]これが発生し、岩石記録に保存されている場合、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）が見られることが期待される。これらの層は通常、母岩の構造と平行に配向される。周囲の岩石に蓄積された溶融物の量が増えると、溶融物はその発生源からさらに移動し、前述の脆化亀裂などの成長する横方向の構造に向かう。最終的に、これは相互接続された蓄積ネットワークの形成と発達につながる。[13]
設置場所
溶融物の輸送が大規模に起こると、アナテクシスは上部地殻の大き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、通常、剪断駆動による溶融物の移動から浮力駆動による溶融物の移動への変化によって特徴付けられます。抽出プロセスのこの最終段階では、溶融物の割合と地元の岩石の溶融物の分布との間の最適なバランスが必要です。[13]
このマグマの上昇は、以前は大きくてゆっくりと上昇し、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、動きの速い狭い火道と自己増殖する岩脈によるものと考えられています。[4]これらのより速く移動するモデルは、古い理論に組み込まれた主要な熱的および機械的問題、花崗岩の問題、地表近くの珪長質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、進行中の地域テクトニクスと定置によって生成された壁岩構造の両方によって調整され、プルトンが横方向に広がり、垂直に厚くなります。エジプトのヌビア楯状地、東部砂漠のハファフィット地域の構造同期のアテクティックミグマタイトは、造山運動（構造運動）、変成作用、花崗岩の生成と定置の密接な関係の例を示しています。[10] [11]
参照
参考文献
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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-レストタイト分離に関連した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、pp. 1329-1346 (2000)