Anatexis and metamorphism in tectonically thickened continental crust exemplified by Sevier hinterland, western North America, 北米西部

大陸肥厚に伴う地殻岩の部分溶融による花崗岩質マグマの生成は、北米西部の中生代後期セビア帯を含む世界中の多くの地質地域でよく報告されている。 本研究では、マントルの寄与がリソスフェアの底部を通しての通常の熱伝導供給のみである場合（すなわち、質量とエネルギーの移流を除外した場合）の、地殻厚化領域におけるアナテキシスと変成の熱・岩石学モデルを提案する。 我々はミグマタイトの形成と可動性花崗岩質マグマの生成を区別し、これら2つの異なる異方性プロセス、異方性と地域変形、異方性と変成作用の時間的・空間的関係を検討する。 基本的な結論は、含水鉱物に富む原石が存在する場合、自由水に富む流体相が存在しなくても、肥厚した大陸地殻における古典的バロヴィア変成作用の最終生成物として地域アナテキシスが生じるということである。 肥厚比（最大地殻厚/初期地殻厚）が1.3までならバロヴィア変成作用系列が予測されるが、約1.5未満では可動性グラニトイドマグマが形成されない。 この下限値以上では、バロヴィア型変成作用と新北極型花崗岩マグマは、肥厚の大きさと肥厚のさせ方に関係なく起こる。 どちらのプロセスも熱供給の低下に敏感であり、モホ熱流または地殻の放射性熱生産のいずれかが低下すると、ブルーシスト・エクロジャイト変成作用が起こり、移動性のグラニタイドマグマの形成が抑制される。 流体不在の条件下でアナテクシスをモデル化し、このような制約がある場合、ミグマティゼーションは常に（地殻肥厚と）同期的なプロセスであり、一方、移動性グラニタイドマグマの生成はほとんどの場合（地殻肥厚と）後同期的であるが、肥厚におよそ50Myr以上かかる場合は同期的になり得ることを示す。 移動性花崗岩質マグマは、地殻肥厚の終了後、約10Myr以内に発生することが予想される。 この「潜伏期間」は、大きなメルトフラクションを生成する脱水溶融反応に必要な温度上昇に起因している。 一旦必要な温度条件が整えば，融解反応は1Myrのオーダーで完了するという事実が示すように，アナテキシスのエネルギー的要求は，伝導性地殻熱収支と比較すると比較的小さい。すなわち，地殻厚化に関わるテクトニックプロセスの特性時間スケールよりも1-2桁小さい。