Eclogite - Eclogite
Eklogit ( / ɛ k l ə dʒ aɪ t / ) är en metamorphic vagga bildas när mafiska magmatisk bergart utsätts för högt tryck. Eclogite bildas vid större tryck än de som är typiska för jordskorpan . En ovanligt tät sten, eklogit kan spela en viktig roll för att driva konvektion inom den fasta jorden.
Den färska berget kan slående i utseende, med rött till rosa granat ( almandine - pyrope ) i en grön matris av natrium -rika pyroxen ( omphacite ). Tillbehörsmineraler inkluderar kyanit , rutil , kvarts , lawsonit , coesit , amfibol , fenit , paragonit , zoisit , dolomit , korund och sällan diamant . Plagioklas är inte stabilt i eklogit.
Ursprung
Eclogites härrör vanligtvis från metamorfism med högt till ultrahögt tryck hos mafiskt berg vid låga termiska gradienter på <10 ° C/km (29 ° F/mi) när det subduceras till den nedre skorpan till övre manteldjup i en subduktionszon . De är i allmänhet bildade av prekursormineralsammansättningar som är typiska för blueschist-facies metamorfism.
Eclogite ansikten
Eklogit facies bestäms av de temperaturer och tryck som krävs för att metamorphose basaltiskt stenar att en eklogit assemblage. Den typiska eklogitmineralsammansättningen är granat (pyrope till almandin) plus klinopyroxen (omfacit).
Eclogites registrerar tryck över 1,2 GPa (170 000 psi) (45 km (28 mi) djup) vid cirka 400 till 1.000 ° C (752 till 1.832 ° F) och vanligtvis över 600–650 ° C (1.122–1.202 ° F). Detta är metamorfism med högt tryck, medelhög till hög temperatur. Diamant och coesit förekommer som spårbeståndsdelar i vissa eklogiter och registrerar särskilt höga tryck. Sådan metamorfism med ultrahögt tryck (UHP) har definierats som metamorfism inom eklogitfasierna men vid tryck mer än kvarts-koesitövergången (de två mineralerna har samma sammansättning-kiseldioxid). Vissa UHP -stenar verkar registrera begravning på djup större än 120 km (75 mi) om diamant förekommer i dessa stenar.
Eklogiter som innehåller lawsonit (ett vattenhaltigt kalciumaluminiumsilikat) exponeras sällan vid jordens yta, även om de förutses från experiment och termiska modeller att bildas under normal subduktion av havskorpa på djup mellan cirka 45–300 km (28–186 mi). Sällsyntheten hos lawsonite eklogiter speglar därför inte ovanliga formningsförhållanden utan ovanliga uppgrävningsprocesser. Lawsonite eclogite är känt från USA ( Franciscan Complex of California; xenoliths in Arizona); Guatemala (Motagua felzon), Korsika, Australien, Dominikanska republiken, Kanada (British Columbia) och Turkiet.
Eclogite är metamorfa ansikten med det högsta trycket och är vanligtvis resultatet av framsteg från blueschist -metamorfa förhållanden.
Vikten av eklogit
Eclogite är en sällsynt och viktig sten eftersom den endast bildas av förhållanden som vanligtvis finns i manteln eller den nedre delen av förtjockad skorpa.
Eclogites är till hjälp för att belysa mönster och processer för platttektonik eftersom många representerar skorpstenarna som subducerades till djup över 35 km och sedan återvände till ytan.
Eclogite som bringas till grunda förhållanden är instabil och retrograd metamorfism uppträder ofta: sekundär amfibol och plagioklas kan bilda reaktionsfälgar på primärpyroxen eller granat, och titanit kan bilda fälgar om rutil. Eclogite kan helt gå tillbaka till amfibolit eller granulit under uppgrävning. I vissa retrogressive eklogiter och åtföljande mer kiseldioxidrika bergarter har metamorfism för ultrahögt tryck (UHP) erkänts endast på grund av bevarandet av coesit och/eller diamantinkluderingar i spårmineraler som zirkon och titanit.
Xenoliter av eklogit förekommer i kimberlitrör i Afrika, Ryssland, Kanada och på andra håll. Eclogites i granulitmoränområdena terranes är kända från Musgrave Block i centrala Australien där en kontinental kollision inträffade vid 550-530 Ma, vilket resulterar i begravning av stenar till mer än 45 km (15 kilobar) och snabb (på mindre än 10 miljoner år) uppgrävning via tryckfel förhindrade betydande smältning. Felsiska bergarter i dessa terraner innehåller sillimanit , kyanit , coesit , ortoklas och pyroxen , och är sällsynta, speciella stenar som bildas av en ovanlig tektonisk händelse.
Bildande av magartiga bergarter från eklogit
Peridotit är den övre mantelens dominerande bergart, inte eklogit, som fastställts av seismiska och petrologiska bevis. På samma sätt är peridotit en mycket viktigare källrock för vanliga magmas .
Smältning av eklogit för att producera basalt direkt stöds i allmänhet inte i modern petrologi. Oskäligt höga grader av partiell smältning krävs för att uppnå basaltiska kompositioner. För att få en basalt från att smälta en eklogit (dvs. en sten med basaltkomposition) måste den genomgå 100% partiell smältning. Istället kan basalter modelleras som producerade genom 1 till 25% partiell smältning av peridotit, såsom harzburgit och lherzolit . Vissa andesitliknande stenar kan produceras genom partiell smältning av eklogit; till exempel har en ovanlig bergart som kallas adakit (först beskrivs från Adak Island i Aleutians) föreslagits vara en produkt av partiell smältning av eklogit i subduktion av havskorpan. På samma sätt har delvis smältning av eklogit modellerats för att producera tonalit-trondhjemit-granodiorit- smältningar.
Basalt skapas i allmänhet som en partiell smältning av peridotit på 20–120 km djup. Eclogite är tätare än den omgivande astenosfären . Om inte eklogiten skapas i en mycket ung havsskorpa är den sval vid tidpunkten för den första subduktionen och så bärs den ner i manteln. Om den subdukterade eklogiten därefter bärs uppåt med peridotit, som i en mantelflyg, kan den smälta genom dekompressionssmältning (se diskussion i magmatisk bergart ) vid lägre temperatur än den medföljande peridotiten. Eclogit-härledda smältningar kan vara vanliga i manteln och bidra till vulkaniska regioner där ovanligt stora volymer magma bryter ut.
Eklogitsmältan kan sedan reagera med att omsluta peridotit för att producera pyroxenit , som i sin tur smälter för att producera basalt.
Eclogite diamanter
Många diamanter från eklogit xenoliter har ett isotopförhållande på 13 C: 12 C som skiljer sig från det som är typiskt för diamanter från peridotit xenoliter. De isotopiska kolskillnaderna mellan harzburgitiska och eklogitiska diamanter stöder hypotesen att de eklogit xenoliter som bildas av basalt som förs ner i subduktionszoner.
Eclogite -diamanter är också vanligtvis högre i kväve och kommer att ha en annan uppsättning mineralinneslutningar än harzburgitiska diamanter. Harzburgitic diamanter har normalt titanhaltig pyrope , chromian spinell och chromian Diopsid inneslutningar, mineraler som inte normalt återfinns i eclogites.
Distribution
Eclogites förekommer med granatperidotiter i Grönland och i andra ofiolitkomplex . Exempel är kända i Sachsen , Bayern , Kärnten , Norge och Newfoundland . Några eklogiter förekommer också i de nordvästra högländerna i Skottland och Massif Central i Frankrike . Glaukofan-eklogiter förekommer i Italien och Pennine Alps . Förekomster existerar i västra Nordamerika, inklusive sydväst och franciskanska formationen av California Coast Ranges . Övergångsgranulit-eklogitfasader granitoid, felsiska vulkaner, mafiska stenar och granuliter förekommer i Musgrave-blocket i Petermann Orogeny , centrala Australien. Coesit- och glaukofanbärande eklogiter har hittats i nordvästra Himalaya . De äldsta coesitbärande eklogiterna är cirka 650 respektive 620 miljoner år gamla och de ligger i Brasilien respektive Mali .
Referenser
- Harvey Blatt och Robert Tracy, 1995, Petrology: stollig, sedimentär och metamorf , Freeman, ISBN 0-7167-2438-3
- A. Camacho, BJ Hensen och R. Armstrong, isotopiskt test av en termiskt driven intraplatt orogen modell, Australien ', Geology, 30 , s. 887–890