Anorthosite

AgeEdit

原生代のAnorthositesは原生代Eon（約2,500-542Ma）に定置されたが、多くは1,800-1,000Maに定置された。

OccurrenceEdit

原生代Anorthositesは通常、大規模ストックまたはバスオリスとして発生する。 斜長岩浴石の面積は、比較的小さいもの（数十または数百平方キロメートル）から、カナダのラブラドル北部のナイン深成岩群の例のように、ほぼ 20,000 km2 (7,700 sq mi) まである。

原生代斜長岩の主な発生は、米国南西部で発見されている。 アパラチア山脈（例：ペンシルベニア州東部のハニーブルック・アップランド）、カナダ東部（例：グレンビル州）、スカンジナビア南部およびヨーロッパ東部全域に分布している。 当時のパンゲアンの大陸配置にマッピングすると、これらの地層はすべて一本の直線的なベルトに含まれ、すべてイントラクトン的に形成されたに違いない。 このような起源と分布のパターンの条件と制約については、明確になっていない。

Related rocksEdit

多くの原生代の斜長石は、他の非常に特徴的で同時期の岩石タイプ、いわゆる「斜長石群」または「斜長石-マンゲライト-カルノカイト-グラナイト（AMCG）複合体」と空間的に関連して発生する。

これらの岩石タイプは以下を含むことができる:

• Mangerite: pyroxene-bearing monzonite intrusive igneous rock
• Charnockite: 斜方輝石を含む石英長石岩で、かつては貫入火成岩と考えられていたが、現在は変成岩と認識されている
• 鉄に富むフェルシック岩で、モンゾナイトとラパキビ花崗岩を含む
• 鉄に富む閃緑岩、斑れい岩。
• ロイコトロクトライトやロイコノライトなどのロイコクラティック苦鉄質岩

共時代ではあるが、これらの岩石は化学的に独立したマグマであると考えられ、おそらくアノーソサイトが侵入した岩石の溶融によって生成されたものである。

重要なことは、原生代のアノルトサイトに関連して、大量の超苦鉄質岩が見つからないことである。

Physical characteristicsEdit

斜長石を主成分とする原生代の斜長石の多くは、露頭では灰色か青みがかった色に見える。 個々の斜長石結晶は黒、白、青、灰色で、新鮮な表面には虹彩蛍光と呼ばれる虹色の光を示すことがあります。 長石の一種であるラブラドライトは、斜長石中によく含まれる。 鉱物学的には、ラブラドライトは斜長石を50〜70分子％含むカルシウムに富む斜長石（An 50-70）の組成用語であり、ラブラドレッセンスの有無にかかわらず、ラブラドライトは斜長石に含まれる。 原生代の斜長石中の苦鉄質鉱物は、斜方輝石、斜方輝石、カンラン石、稀に角閃石である。

ほとんどの斜長石プルトンは非常に粗粒で、個々の斜長石結晶とそれに付随する苦鉄質鉱物の長さは数センチメートル以上である。 また、斜長石は1m以上の巨晶となることもある。 しかし、ほとんどの原生代斜長石は変形しており、そのような大きな斜長石結晶は再結晶して小さな結晶を形成し、大きな結晶の輪郭だけが残る。

多くの原生代斜長石プルトンは大規模な残存火成構造を持たない（代わりに置換後の変形構造を持つ）ようだが、いくつかは結晶サイズ、苦鉄質含有量または化学特性で定義できる火成層を持つ。

化学的および同位体的特徴編集

原生代の斜長石は通常>90%の斜長石であり、斜長石組成は通常An40とAn60（40-60%斜長石）の間である。 この組成範囲は中間的であり、原生代の斜長石を新第三紀の斜長石（典型的には >An80 ）と区別する特徴の1つである。

原生代の斜長石には斜長石に加えて重要な苦鉄質成分が含まれていることが多い。 これらの相には、カンラン石、輝石、Fe-Ti酸化物、アパタイトが含まれることがある。

原生代斜長岩の微量元素化学とそれに関連する岩石タイプは、もっともらしい遺伝的理論に到達することを目的として、研究者によっていくらか詳細に検討されてきた。 しかし、この結果が斜長岩の起源にどのような意味を持つかについては、まだほとんど合意が得られていません; 以下の「起源」のセクションを参照してください。 原生代の斜長岩に関連すると考えられる岩石の結果を含む、非常に短い結果のリスト

いくつかの研究は、斜長岩、特に Nain Plutonic Suite (NPS) の斜長岩のネオジム (Nd) とストロンチウム (Sr) 同位体の決定に焦点を合わせている。 このような同位体比の測定は、アノーソサイトの起源となったマグマの有望な供給源の有効性を評価するのに有効です。

High-alumina orthopyroxene megacrysts (HAOMs) 編集

原生代の斜長岩の多くは、特徴的な組成を持つ斜長石の大結晶を含んでいる。 これはいわゆる高アルミナ斜方輝石巨晶である。

HAOM の特徴は、1) 斜方輝石中に通常見られるよりも多量のアルミニウムを含む、2) 斜長石の薄い旋盤が多数あり、これは溶出ラメラを表していると考えられる、3) それが見られる斜長石よりも古いようである、ことにある。

HAOMの起源については議論がある。

一つの可能なモデルは、斜長岩の形成中に、マントル由来のメルト（または部分的に結晶性の粥）が地殻下部に注入されて結晶化を開始したことを示唆するものである。 HAOMはこの間に、おそらく8000万年から1億2000万年という長い時間をかけて、結晶化したのでしょう。 HAOMを含むメルトは、その後、地殻上部に上昇した可能性があります。 このモデルは、高圧下では斜方輝石にアルミニウムが溶けやすくなることからも支持される。 このモデルでは，HAOMは斜方輝石源マグマに関連した下部地殻のキュムレートである。

このモデルの問題点の一つは，斜方輝石源マグマがかなりの時間，地殻の低いところに置かれている必要があるということである。 この問題を解決するために，HAOMsはAnorthositeのソースマグマとは無関係に地殻下部で形成された可能性を示唆する著者もいる．

他の研究者は、HAOMの化学組成は、中圧または低圧で急速に結晶化した産物であると考え、下部地殻の起源を完全に排除している。

Origin of Proterozoic anorthositesEdit

原生代のanorthositesの起源は、何十年も理論的な議論の対象であった。

この問題は、あらゆる火成岩の必要な前駆体であるマグマの生成から始まる。

マントルの少量の部分溶融によって生じたマグマは、一般に玄武岩質組成である。 通常の条件下では、玄武岩質マグマの組成は50〜70%の斜長石が結晶化し、残りの大部分は苦鉄質鉱物として結晶化することが要求される。 しかし、斜長石は斜長石含有率が90-100%と高く、同時期の超苦鉄質岩との関連は見られない。 これは現在、「アノーサイト問題」として知られている。 アノーサイト問題に対する解決策は多様であり、多くの提案が異なる地質学的下位学問に基づくものであった。

Anorthosite の議論の初期には、特殊なマグマである Anorthositic magma が深部で生成され、地殻に定置されたと考えられていました。 しかし、固相が高すぎるため、通常の地殻温度では液体として長く存在することができず、その可能性は低いと思われます。 水蒸気の存在は、斜方晶系マグマの固相温度をより合理的な値まで下げることが知られているが、ほとんどの斜方晶系マグマは比較的乾燥している。

1970年代後半にネイン深成岩群から斜長石が発見され、斜長石マグマが地殻温度で存在する可能性を再検討する必要があることが示唆された。

多くの研究者が、Anorthosites は玄武岩質マグマの産物であり、苦鉄質鉱物の機械的除去が起こったと主張してきた。 苦鉄質鉱物はアノーソサイトと一緒に見つからないので、これらの鉱物はより深いレベルか地殻の底に残されたはずである。 マントルの一部が溶けて玄武岩質のマグマが発生しても、すぐに地殻に入り込まないという説が代表的である。 玄武岩質マグマは地殻の底に大きなマグマ溜りを形成し、大量の苦鉄質鉱物を分別して溜りの底に沈んでいく。 このとき、斜長石が共晶し、やがて斜長石プルトンとして地殻に沈降する。

この説には多くの魅力があるが、その1つは高アルミナ斜方輝石巨晶の化学組成を説明できる点である。 この点については、後述のHAOMの項で詳述する。 しかし、この仮説だけでは、特にNain Plutonic Suiteの斜方輝石岩で行われたいくつかの重要な同位体測定と合致しないため、斜方輝石の起源を首尾よく説明することはできない。 Nd と Sr の同位体比データは、斜方輝石を生成したマグマがマントルからだけ派生したものではないことを示している。 Nain Plutonic Suite の斜方輝石を生み出したマグマは、マントルからだけでなく、地殻の成分もかなり含んでいたに違いないのです。 この発見により、従来の仮説は少し複雑なものになった。

この小さな補遺は、原生代のアノーソサイトの同位体の特徴と他のある種の化学的な巧妙さを説明するものであった。 しかし、少なくともある研究者は、地球化学的なデータに基づいて、アノーソサイトの生成におけるマントルの役割は、実際には非常に限られているはずだと説得力のある主張をしています。 つまり、マントルは地殻溶融の推進力（熱）を提供するだけで、玄武岩質マグマという形で部分的に溶融することもある。したがって、斜方格はほぼ完全に下部地殻溶融に由来すると考えられる

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