광물학 광물특성 8: 변성 광물과 변성암 8.6: 메타 퇴적암 8.6.1: 변성된 메타 펠라이트 암석
출처 덱스터 퍼킨스 노스다코타 대학교 소스: EK 이페어케이 플러스
8.6.1: 변성된 펠라이트 암석(Metapelite)
메타펠라이트는 셰일과 다른 점토가 풍부한 퇴적물의 변성에서 유래합니다. 변성되면 탈수 반응에 의해 점토 광물이 H2O가 적게 포함된 새로운 광물로 바뀝니다.
낮은 등급에서는 이것이 엽록체와 백운모의 형성으로 이어집니다. 높은 등급에서는 흑운모가 형성됩니다. 백운모와 흑운모가 결정화됨에 따라 엽록체의 질감이 발달하므로 메타펠라이트는 등급에 따라 슬레이트, 필라이트, 편마암 또는 편마암일 수 있습니다.
그림 8.23과 8.26에서 8.30의 이 장 앞에 예시가 나와 있습니다.
메타펠라이트는 Al, Si, K가 풍부하고 Fe와 Mg가 상당량 포함되어 있을 수 있으므로 이러한 원소를 포함하는 광물이 메타펠라이트 암석을 지배합니다. 아래 표는 이 암석에서 가장 흔하고 중요한 광물을 나열한 것입니다.
왼쪽 칸의 광물은 저등급 암석에 존재할 수 있고 오른쪽 칸의 광물은 독점적으로 고등급 암석에 있으며 중간 칸의 광물은 일반적으로 중등급 암석에 있습니다.
메타펠라이트의 일반적인 광물
그림 8.42: 메타펠라이트의 변성 등급 지표로서의 광물
그림 8.42의 도표는 다른 등급의 메타펠라이트에 있는 전형적인 광물들을 보여줍니다. 석영과 Na가 풍부한 사장석은 모든 등급의 암석에 있습니다.
카올리나이트, 파이로필라이트, 클로리토이드도 낮은 등급으로 존재할 수 있지만 덜 흔해서 이 그림에서 생략됩니다.
겹치는 부분이 매우 많고 이러한 광물들 중 많은 것들이 함께 존재합니다. 일부는 넓은 범위의 온도에 걸쳐 지속됩니다.
일부는 낮은 압력의 암석에 존재하지만 높은 압력의 암석에는 존재하지 않습니다. 백운모 또는 흑운모는 가장 높은 등급을 제외하고 일반적으로 존재합니다.
그림 8.43: 바로비안 변태 지역. 삽입 지도는 스코틀랜드에서 이러한 지역이 어디에서 발견되는지 보여줍니다.
지역적으로 변형된 펠라이트의 가장 대표적인 예는 스코틀랜드 고원지대인데, 19세기 말과 20세기 초에 조지 배로(George Barrow)는 넓은 지역의 가변 변성 등급을 지도화했습니다. 그림 8.43의 지도는 배로의 작업에서 유래했습니다.
이 지역에서 변성 등급은 남동쪽에서 북서쪽으로 갈수록 높아집니다. 배로는 그가 지도화하고 있던 더 높은 등급의 변성암이 한때 변성되지 않은 셰일이었다는 것을 인식했습니다.
그는 존재하는 변성 광물을 기반으로 다양한 변성 구역을 지도화했습니다. 배로의 각 구역은 변성 등급을 반영하는 특정 지표 광물이 특징입니다. 따라서 이 지도에서 구역 이름을 지정합니다.
배로가 묘사한 것과 비슷한 암석들이 전 세계적으로 발견됩니다. 그들은 배로에 대한 헌사인 바로비안 변태의 결과라고 합니다. 북미에서 배로비안 변태는 애팔래치아 산맥과 캐나다 방패에서 특히 잘 드러나 연구되고 있습니다.
스코틀랜드의 대부분의 메타펠라이트는 배로비안 변태를 경험했지만 애버딘 바로 북쪽 지역에서는 고전적인 배로비안 변태보다 약간 낮은 압력에서 변태가 발생했습니다.
우리는 이런 종류의 변태를 부찬 변태라고 부르는데, 이것이 발견되는 부찬 지역의 이름을 따서 명명되었습니다.
스코틀랜드 이외에도 다른 고전적인 현상은 일본과 스페인에서 발생하지만 부찬 지형은 전 세계적으로 발견됩니다.
이 지역의 변태 암석에는 배로비안 지형에는 일반적으로 없는 두 개의 저압 광물인 코디어라이트와 안달루시아이트가 포함되어 있을 수 있습니다.
아래 사진은 전형적인 중급 메타펠라이트를 보여줍니다. 그림 8.44에는 가넷 포르피로아스트가, 그림 8.45에는 스타우롤라이트 포르피로아스트가 포함되어 있습니다.
두 사진의 포르피로아스트는 너비가 센티미터입니다. 모스크바라이트가 그들을 둘러싸고 있습니다. 그림 8.46에는 석영으로 둘러싸인 푸른 캬나이트의 눈에 띄는 칼날이 포함되어 있으며, 그 중 일부는 헤마타이트에 의해 붉은 색으로 염색됩니다.
그림 8.47에는 센티미터 크기의 푸른 코디에라이트 결정이 포함되어 있습니다.
코디에라이트는 이러한 진단용 푸른 병 유리 외관을 가지고 있지 않으면 식별하기 어려울 수 있습니다. 이 장의 초기인 그림 8.23과 8.28에는 전형적인 중급 메타펠라이트의 예도 나와 있습니다.
그림 8.44: 가넷-모스크바이트 편암
그림 8.45: 미시간주 미치감메의 스타우롤라이트-모스크바이트 편암
그림 8.46: 편파 속의 블루 캬나이트
그림 8.47: 브라질의 석영이 있는 블루 코디어라이트. 축척을 위한 센티미터 자.
그림 8.48: 메타펠라이트의 안정한 광물 집합체
그림 8.48은 일반적인 펠리틱 광물 집합체에 대한 압력-온도 안정성 필드를 보여줍니다.
나열된 광물 외에도 석영과 사장석은 모든 조건에서 존재합니다.
경계가 되는 흰색 선은 정말 확산 경계이고 한 집합체와 다른 집합체를 연관시키는 반응은 복잡합니다.
많은 메타펠리틱 암석은 나열된 광물 외에 Al2SiO5 다형성(안달루사이트, 카얀라이트 또는 실리마나이트)을 포함하고 있습니다.
이 위상 다이어그램의 빨간색 선과 텍스트는 고압의 카얀라이트, 고온의 실리마나이트, 저압의 안달루사이트 등 다양한 다형성에 대한 안정성 필드를 보여줍니다. 중급 또는 고등급에서 바로비아 변성은 종종 카얀라이트 또는 실리마나이트와 가넷을 포함하는 암석을 생성합니다.
낮은 압력에서 부찬 변성은 가넷 대신 안달루사이트, 종종 코디어라이트를 포함하는 암석을 생성할 수 있습니다.
모스크바이트는 일반적으로 최고 온도에서 존재하지 않는데, 이는 (파란색 점선 위의 온도에서) K-장석, 실리마나이트 및 수증기로 탈수되기 때문입니다.
이 위상 다이어그램에서 변성 등급이 증가하는 광물의 순서와 그림 8.42에서 스코틀랜드의 바로우에 의해 매핑된 변성 구역의 순서와 일치합니다(그림 8.43).