광물학 광물특성 8: 변성 광물과 변성암 8.7 화성암과 광물 7.2 변성된 마픽 암석

[백산]

광물학 광물특성 8: 변성 광물과 변성암  8.7 화성암과 광물 7.2 변성된 마픽 암석
 

 
 
 
출처 덱스터 퍼킨스 노스다코타 대학교     소스: EK 이페어케이 플러스
 
 
 
 
8.7.2: 변성된 마픽 암석 (Metabasites)

 
 
 

메타바사이트(Metabasites)에 함유된 일반적인 미네랄
 
            광물                                   암석 이름
 
          zeolites
(variable Ca-Al silicates)
 
prehnite
Ca2Al(AlSi3O10)(OH)2
 
pumpellyite
(similar to epidote)
 
Ca-rich plagioclase
(Ca,Na)2(Si,Al)4O8
 
epidote                                                                igneous
rock with secondary minerals                Ca2(Al,Fe)3(Si3O12)(OH)                        
 
 
낮은 등급의 힘>높은 등급
 
chlorite                                                          greenstone
(variable chemistry)                                     
 
actinolite                                                         amphibolite
Ca2(Fe,Mg)5(Si8O22)(OH)2                        mafic gneiss
 
hornblende
(complex amphibole)                                  mafic granulite
 
garnet (almandine-pyrope)(Fe,Mg)3Al2Si3O12
 
biotite
K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH)2
 
augite (pyroxene)
CaMgSi2O6
 
orthopyroxene (enstatite)
Mg2Si2O6
 
 
변성 현무암과 유사한 구성의 다른 암석들을 흔히 메타베이스사이트라고 부릅니다. 지질학자들이 한때 현무암을 기초암이라고 불렀기 때문입니다.
 
메타베이스사이트는 메타샌드스톤과 메타펠라이트에 비해 Al과 Si가 상대적으로 부족하고 Ca, Mg, Fe가 풍부합니다. 많은 다른 광물들이 형성될 수 있고 변성반응은 복잡합니다.
 
사장석과 오거이트는 모든 등급에서 안정적이지만 다른 광물들은 그렇지 않습니다.
 
가장 중요한 변성광물은 Ca와 Mg 실리케이트입니다.
 
메타베이스사이트는 일반적으로 펠라이트 암석보다 질량이 크고 엽면이 적지만 높은 등급에서는 편암과 편마암을 형성합니다.
 


여기 보이는 표는 대사산물에서 가장 흔한 광물들의 목록입니다. 낮은 등급의 광물들은 표의 맨 위에 있고, 등급은 아래로 갈수록 늘어납니다.
 
변성은 종종 제올라이트 또는 프레나이트의 형성과 함께 시작됩니다. 이 광물들은 부그 또는 균열에서 결정화 될 수 있습니다.
 
그것들은 많은 화성암에 있는 2차 광물이고, 물이 원석을 통해 흐를 때 장석의 수화에 의해 형성됩니다.
 
어떤 석유학자들은 이 광물들을 변성 광물로 간주하지 않는 반면, 다른 사람들은 변성 광물로 간주합니다.
 


많은 사람들은 녹석의 형성이 변형의 시작이라고 말합니다. 녹석은 눈에 띄는 밝은 회색에서 어두운 회색 또는 녹색을 가진 입자가 미세하고 매우 낮은 등급의 대사산물입니다.
 
특징적인 녹색은 암석의 입자가 작은 염소산염과 부고환에서 나옵니다.
 
녹석은 또한 Na이 풍부한 사장석 (알바이트), 석영, 탄산염 및 제올라이트를 포함할 수 있습니다. 아래 그림 8.65는 미네소타 북부의 전형적인 녹석 노두를 보여줍니다.
 
이 장의 초기인 그림 8.34와 8.35는 다른 예들을 보여줍니다.


약간 높은 등급에서는 대사산물이 녹색 편마암이 되어 녹색 양서류 악티놀라이트와 염소산염의 평행한 배열에서 편모를 얻습니다.
 
아래 그림 8.66은 사우스 다코타 리드에 있는 홈스테이크 금광에서 온 녹색 편모를 보여줍니다. 잘 보이지는 않지만 표본의 바닥 근처에 천연 금이 들어 있습니다.
 
사진을 확대하면 금을 볼 수 있습니다.


더 높은 등급에서는 염화물, 에피도테, 악티놀라이트가 탈수 반응에 의해 분해되어 양서류라고 불리는 특정한 종류의 암석을 생성합니다.
 
그림 8.67의 사진이 그 예입니다. 양서류에는 검은 뿔소라는 큰 알갱이와 흰빛을 띤 사장석이 동등하지 않은 비율로 포함되어 있습니다.
 
가넷, 흑운모, 안토필라이트나 컴밍턴라이트 같은 밝은 색깔의 양서류도 존재할 수 있습니다.
 
 
 

그림 8.65: Ely, Greenstone Belt, Minnesota의 Greenstone
 
 
 

그림 8.66: South Dakota, Homestake Mine에서 온 녹색 가위
 
 
 
 

그림 8.67: 체코 프라하 지질공원에서 온 양서류
 
변성이 더 심하면 마픽 암석은 마픽 편마암이 될 수 있습니다.
 
최고 등급에서는 모든 양서류가 불안정해지고 탈수되어 파이록센을 생성합니다.
 
가넷과 클리노피록센, 또는 오르토피록센을 포함한 집합체는 마픽 과립자의 진단입니다.
 
이 장의 앞서 그림 8.10은 마픽 과립자의 예를 보여줍니다.
 
모든 등급의 광물에는 마픽 화성암에 존재하는 많은 것이 포함됩니다.
 


8.7.2.1 변성설비

1920년 헬싱키 대학의 지질학 교수인 Pentti Eskola는 변성체에 대한 아이디어를 소개했습니다.
 
그는 메타바사이트의 평형 광물 집합체와 질감이 압력과 온도에 따라 달라진다는 것을 관찰했습니다. 따라서 암석 광물학과 질감은 변성의 조건을 기록합니다.
 
Eskola는 뚜렷한 종류의 메타바사이트를 특징으로 하는 압력과 온도의 일반적인 범위로 얼굴을 정의했습니다.
 
 
 

그림 8.68: 다양한 변성체에 대한 P-T 범위

그림 8.68과 같은 면 도표는 P-T 공간을 특정 광물 또는 광물 집합체와 관련된 작은 영역으로 나누기 때문에 위상 도표와 유사합니다.
 
면 도표와 위상 도표의 주요 차이점은 면 도표가 많은 화학적 구성 요소를 포함하고, P-T 공간에서 다른 면의 위치가 정확하지 않으며, 우리는 종종 한 면과 다른 면을 연관시키는 정확한 반응을 모른다는 것입니다.
 
에스콜라는 원래 8개의 면을 확인했습니다. 다른 석유학자들은 압력과 온도 범위를 더 정확하게 나타내기 위해 일부를 나누었습니다.
 
각 면의 이름은 가장 특징적인 대사산물 광물 또는 암석 유형에서 유래했습니다. 아래 표는 각 면의 주요 광물 집합체를 요약한 것입니다.
 


           변성시설이 다른 마픽암류의 주요 광물 집합체
 
           일종의 변태성                  변태성 진단광물

제올라이트 광물과 점토가 제올라이트 층의 특징입니다. 이 층은 변성의 가장 낮은 등급을 나타냅니다. 제올라이트 층의 변성과 디아제네시스를 구별하기 어려운 경우가 많습니다.

온도가 상승함에 따라 제올라이트 층은 프레나이트-펌프라이트 층, 녹색 편암 층, 양서류 층 및 과립층 층으로 자리를 내줍니다.

접촉 변성은 두 개의 저압 고온 층, 파이록센-혼펠 층 및 사니디나이트 층을 생성합니다. 청색 편암 층과 에클로자이트 층은 고압에서 발생합니다.

에스콜라는 그의 얼굴 이름을 마픽 암석의 광물과 질감에 기반을 두고 있습니다.

얼굴들의 이름은 다른 종류의 변성 마픽 암석의 이름입니다. 그러나 석유학자들은 다른 구성의 암석에 대해 말할 때 동일한 이름을 사용합니다. 이것은 약간의 혼란으로 이어집니다.

위의 표는 마픽 암석의 주요 광물 집합체를 나열하고 있지만 다른 구성의 암석에는 결코 존재하지 않을 것입니다.

예를 들어, 펠릿 또는 석회암은 녹서편암 또는 양서편암 내의 조건에서 변형되더라도 녹서편암(녹색 마픽편암) 또는 양서편암(양서편암 및 사장석에 의해 지배되는 마픽편암)을 형성하지 않습니다.

게다가, 일부 암석 구성의 경우, 여러 다른 광물 집합체가 단일 시설 내에서 안정적일 수 있습니다.

석유학자들이 구조적으로 중요한 의미를 가진 특정 암석 유형을 언급하면서 일부 얼굴 이름을 더 제한된 의미로 사용하기 때문에 더 많은 혼란이 발생합니다.

이러한 문제에도 불구하고, 얼굴 개념은 압력과 온도의 일반적인 범위를 논의하는 편리한 방법을 제공하고 널리 사용됩니다.

8.7.2.2 Facies 시리즈

그림 8.69: 변성체 계열

진행성 변성의 모델로서, 석유학자들은 다른 변성 환경에서 형성될 변성암의 순서인 다른 변성면 시리즈를 고려합니다. 그림 8.69의 PT 다이어그램은 이 시리즈들 중 가장 중요한 것을 보여줍니다.

접촉 변성을 겪는 암석은 낮은 압력만을 경험합니다. 이들은 온도가 높아지면서 제올라이트, 프리나이트-펌프펠라이트, 저압 녹색 편암, 파이록센 혼펠 및 사니디나이트 표면을 통과합니다.

이러한 암석은 마그마가 얕은 지각 암석을 침범한 곳이라면 어디에서나 흔히 볼 수 있습니다.

산을 쌓는 동안 지역적인 변성을 받는 암석은 압력과 온도 모두에서 상당한 증가를 경험합니다.

그것들은 제올라이트, 프레그나이트-펌프펠라이트, 녹색 편암, 양서류 및 과립상 면을 통해 진행됩니다.

때로는 부찬 면 계열(더 낮은 압력)을 따르고 때로는 바로비아 면 계열(더 높은 압력)을 따릅니다.

섭입은 비교적 시원한 암석을 깊이와 고압으로 운반합니다.

그래서 섭입대와 관련된 일부 암석은 높은 P/T 면 계열을 따르며, 제올라이트, 프레그나이트 – 펌프펠라이트, 블루시스트, 그리고 아마도 에콜라이트 면의 상태를 경험합니다.

우리는 이러한 암석을 일반적으로 녹색 편마암과 단층 접촉하는 블록으로 발견합니다.

석유학자들은 많은 곳에서 온 블루시스를 묘사했지만, 블루시스 계열의 두 가지 전형적인 예는 일본의 산바가와 변성대와 캘리포니아의 프란치스코 단지의 암석입니다.