榴辉岩(英文名:Eclogite)
所属分类:变质岩
榴辉岩主要由石榴石和绿辉石组成,是一种非常漂亮的岩石,是一种高压环境下形成的变质岩,原岩为玄武岩。榴辉岩是镁铁质变质岩。榴辉岩的形式在压力比典型的更大的地壳中的地球。一个异常密集的岩石,榴辉岩可以在固体地球内推动对流中发挥重要作用。
新鲜岩石可在外观上引人注目的,用红色的粉红色到石榴石(铁铝 - 镁铝榴石在一个绿色)矩阵的钠富含辉石(绿辉石)。副矿物有蓝晶石,金红石,石英,硬柱石,柯石英,角闪石,多硅白云母,钠云母,黝帘石,白云石,刚玉,和罕见,钻石。斜长石 在榴辉岩中不稳定。
榴辉岩典型地是由于它在俯冲带内侵入地幔而形成的基性火成岩(通常是玄武岩或辉长岩)的高压变质作用。这些榴辉岩通常由典型的蓝片岩相或角闪岩相变质作用的前体矿物组合组成。榴辉岩也可以从岩浆中形成,在地幔或下地壳内结晶和冷却。
榴辉岩相:
榴辉岩相是由将变质玄武质岩石变为榴辉岩组合所需的温度和压力决定的。典型的榴辉岩矿物组合是石榴石(镁铝榴石为铁铝榴石)加单斜辉石(绿辉石)。
榴辉岩在> 400-1000°C的温度下压力超过1.2 GPa(45公里深度),通常超过600-650°C。这是高压,中高温变质作用。钻石和柯石英在一些榴辉岩中以微量成分存在,并且记录特别高的压力。事实上,这种超高压变质作用已被定义为榴辉岩相变质作用,但压力大于石英 - 柯石英变质作用(这两种矿物具有相同的组成 - 二氧化硅)。一些超高压岩石似乎在超过150公里深处记录埋藏。
含有硬柱石的含榴辉岩(一种含水硅酸钙铝)很少暴露在地球表面,尽管它们可以通过实验和热模型预测在海洋地壳正常俯冲至45-300公里深处。[1]因此,硬柱石榴辉岩的稀有性并不反映不寻常的地层条件,而是不寻常的折返过程。硬柱石榴辉岩来自美国(加利福尼亚的方济会综合体;亚利桑那的捕虏体); 危地马拉(莫塔瓜断层区),澳大利亚科西嘉岛,多米尼加共和国,加拿大(不列颠哥伦比亚省)和土耳其。
榴辉岩是压力最高的变质岩相,通常是蓝片岩变质条件的推进的结果。
榴辉岩的重要性:
来自土耳其的榴辉岩薄片的显微照片。绿色绿辉石(+晚绿泥石)+粉红石榴石+蓝色蓝闪石+无色多硅白云母。
榴辉岩是一种罕见且重要的岩石,因为它仅由地幔或厚壳地幔最底部的典型条件形成。
榴辉岩有助于阐明板块构造的模式和过程,因为许多代表已经俯冲至超过35公里深度的洋壳,然后返回到地表。
处于浅部条件下的榴辉岩是不稳定的,经常发生逆行变质作用:次级角闪石和斜长石可能在原生辉石或石榴石上形成反应边缘,而钛酸盐可能形成金红石的边缘。在折返过程中,榴辉岩可能完全退化为角闪岩或麻粒岩。在一些退化的榴辉岩中伴随着更多富含硅的岩石,UHP(超高压)变质作用仅被认为是因为在锆石和钛矿石等微量矿物中保留了柯石英和/或金刚石包裹体。
捕虏体榴辉岩发生在金伯利非洲,俄罗斯,加拿大和其他地方的管道。麻粒岩地体中的榴辉岩从澳大利亚中部的马斯格雷夫地块已知,在550-530Ma发生大陆碰撞,导致埋藏岩石超过45公里(15千巴),并迅速(在不到1000万年的时间内[ 需要的引文 ])通过逆冲断层剥露防止了大量的熔融。这些地体中的长英质岩石含有硅线石,蓝晶石,柯石英,正长石和辉石,并且是罕见的,由特殊构造事件形成的奇特岩石。
榴辉岩和玄武岩岩石成因:
由地震和岩石学证据确定,橄榄岩是上地幔的主要岩石类型,而不是榴辉岩。同样,橄榄岩是一种非常重要的岩浆源岩。
现代岩石学通常不支持熔化榴辉岩直接生产玄武岩。获得玄武岩成分需要不合理的高度部分熔融。为了使玄武岩熔化一块榴辉岩(即:一块含有玄武岩成分的岩石),它必须经历100%的部分熔融。相反,玄武岩可以被建模为已经由1〜25%部分熔融橄榄岩,如方辉和橄榄岩。榴辉岩部分熔融可能产生类似安山岩的岩石; 例如,称为埃达克岩的一种不寻常的岩石类型(首先从阿留申群岛的阿达克岛描述)被认为是榴辉岩在俯冲洋壳中部分熔融的产物。同样,榴辉岩的部分熔融被模拟为生产英云闪长岩 - 特伦石灰岩 - 花岗闪长岩熔体。[2]
玄武岩通常在20-120公里深度处形成为橄榄岩的部分熔体。榴辉岩比周围的软流圈更密集。除非榴辉岩是在非常年轻的洋壳中形成的,否则在最初的俯冲时它是凉爽的,因此被带入地幔。如果这个俯冲榴辉岩随后被橄榄岩抬升,就像地幔柱一样,它可能在低于伴生橄榄岩的温度下通过减压融化(见火成岩中的讨论)融化。来自榴辉岩的熔体在地幔中可能是常见的,并且对喷发异常大量岩浆的火山区有贡献。[3]
榴辉岩熔体然后可以与封闭的橄榄岩反应以产生辉石岩,其继而熔化以产生玄武岩。[4]
榴辉岩钻石:
来自榴辉岩捕虏体的许多钻石的13 C:12 C 同位素比率不同于橄榄岩捕虏体中典型的钻石。碳锆石和榴辉岩之间的碳同位素差异支持这样一种假设,即玄武岩形成的榴辉岩捕虏体在俯冲带内运移。
榴辉岩钻石的氮气含量通常也较高,并且会有不同的矿物夹杂物,而不是赤铁矿钻石。方辉橄榄钻石通常有钛镁铝榴石,铬铁尖晶石和无Cr 透辉石夹杂物,这是不典型的榴辉岩中发现的矿物质。
发行:
来自Almenning,挪威的榴辉岩。红棕色矿物是石榴石,绿色绿辉石和白色石英。
榴辉岩石榴石橄榄岩在格陵兰岛和其他蛇绿岩复合体。萨克森州,巴伐利亚州,克恩顿州,挪威和纽芬兰省都有这方面的例子。苏格兰西北部高地和法国中部地区也出现了一些榴辉岩。蓝闪石榴辉岩发生在意大利和奔宁阿尔卑斯山脉。在出现的北美西部存在,包括西南[5]和方济各组的的加州海岸山脉。[6]过渡麻粒岩 - 榴辉岩相花岗岩,长英质火山岩,镁铁质岩石和麻粒岩出现在澳大利亚中部彼得曼造山带的马斯格雷夫区。最近在喜马拉雅西北部发现了含柯石英和蓝闪石的榴辉岩。最古老的含柯石英榴辉岩大约有6.5亿和6.2亿年历史,分别位于巴西和马里。