Magmatisk differensiering
Den magmatiske differensieringen refererer til prosessene som magma deler seg i mineralogisk og kjemisk forskjellige deler, som hver kan utvikle seg uavhengig.
Primær magma og differensiert magma
Den terrestriske øvre kappen består hovedsakelig av peridotitter som er rike på olivinkorn . Den delvis fusjon av disse mantel Peridotitt resulterer i dråper av magmatiske, interkrystallinsk væske som "flyte langs rygger av mantelen olivinkorn , eller kan bevege seg gjennom strukturen av olivin i seg selv ved noen mekanisme. Kontinuerlig oppløsning og krystallisering av verten mineral ... De kan kom sammen hvis porene kommuniserer, litt som en svamp ” , og danner en primær magma. I en diapiric sone , denne primære magmakommer i en dybde på 75 km og stiger opp mot overflaten, i likhet med mantelen rest som også er blitt lettere, spesielt på grunn av smeltingen av granat (rest “våkne” bestående av utarmet peridotite ). Denne resten stiger derfor " pro del med magma før den skilles høyere" . På en dybde på 60–50 km blir strukturnivået hardt og sprøtt, og favoriserer dannelsen av et nettverk av brudd som magma injiseres i. "I de fleste tilfeller stopper oppstigningen underveis av forskjellige årsaker (lokal tektonisk eller termisk modifikasjon, variasjon i hastigheten på magmatisk produksjon, økning i den relative magma / vert tetthet som begrenser" skyv av "Archimedes "). Dette stoppet foregår ofte ved grensen mellom kappen og skorpen (ca. 30 km dyp) eller til og med innenfor sistnevnte (mellom 30 og 10 km) ” , som favoriserer dannelsen av et magmatisk reservoar . Når dette reservoaret forsyner en vulkan, kalles det et magmakammer .
Delsmelting av peridotitter fra øvre kappe eller skorpebergarter produserer primær magmas, væsker med generelt basaltisk sammensetning . Hvis de primære magmaene gjennomgår modifikasjoner ( fraksjonell krystallisering , forurensning-assimilering, blanding av magma), dannes differensierte magmer, væsker med total granittblanding.
Denne fusjonen styres av flere faktorer (temperatur, trykk, dvs. dybde for oppstarten, sammensetning av bergarter, redoksforhold , etc.) som varierer i henhold til geodynamiske sammenhenger. Det “kan genereres ved en adiabatisk dekompresjon av materialer som den diapiriske økningen av peridotitter som oppstår på nivået av ryggraden eller under varme flekker ; i sistnevnte tilfelle favoriseres fusjon også av lokal oppvarming. Oppvarming av materialer forklarer også fusjon av skorpe i orogene miljøer som fører til dannelse av sen-orogene granitter . Til slutt, hydratisering av de materialer som senker temperaturen til solidus og fremmer deres fusjon: dette er den situasjon som råder i de fleste Kollisjoner soner ” .
Magmatisk differensieringsprosess
Disse prosessene involverer:
- den brøkdelte krystalliseringen (modell foreslått av pétrologiste Norman L. Bowen i 1915);
- forurensning-assimilering: magma river av fragmenter av foringsrør under oppstigningen, eller faller ned fra taket i det fortsatt flytende inntrenget . De enklaver innlemmet ved magmatisk væsken er sannsynligvis vise kjemiske omdannelser som avslører deres assimilering. Den magmatiske væsken som inkluderer dem gjennomgår forurensning. Forurensning fører noen ganger til fusjon av deler av det omkringliggende området (et fenomen som kalles fordøyelse), væsken som produseres blandes med magma;
- blandingen (eller hybridisering) av magmas mellom silikat væsker med forskjellig kjemisk sammensetning ( " magma blanding ", totalt homogen blanding av to cogenetic magmas, eller ' magma sammenblanding ', heterogen blanding fordi delvis, således tilstedeværelse av enklaver ), modell foreslått av kjemikeren Robert Bunsen i 1851 og som kom tilbake fra 1950-tallet. Dette fenomenet er veldig vanlig i vulkanske reservoarer.
De forskjellige bergarter som er resultatet av disse mer eller mindre differensierte magmaene, utgjør en differensiert serie .
Merknader og referanser
-
(in) Pierre Schiano, Ariel Provost Roberto Clocchiatti, Francois Faure, " Transcrystalline Melt migration and Earth's Mantle " , Science , vol. 314, nr . 5801November 2006, s. 970-974 ( DOI 10.1126 / science.1132485 ).
-
Jacques-Marie Bardintzeff , vulkanologi , Dunod,2016( les online ) , s. 18.
-
Bernard Bonin, Jean-François Moyen, magmatisme og magmatiske bergarter , Dunod,2011, s. 85.
-
Jacques-Marie Bardintzeff, op. cit. , s. 19
-
(in) Yoshinobu DA Okaya, SR Paterson, " Modeling thethermal Evolution of fault-controlled magma location models: implications for the solidification of granitoid plutons " , Journal of Structural Geology , vol. 20, n o 9,1998, s. 1205-1218.
-
(in) MJ O'Hara, " Primary magmas and the Origin of basalts " , Scottish Journal of Geology , Vol. 1, n o 1,1965, s. 19-40 ( DOI 10.1144 / sjg01010019 ).
-
Monogenist vitenskapelig tenkning (en enkelt granitt med et enkelt crustal opprinnelse ) nå gir vei til en polygenist unnfangelse (flere typer granitter med ulike kilder). Eksperimentelt arbeid har faktisk "vist at granittisk magma kan dannes enten ved ekstrem differensiering fra et mer grunnleggende silikatmagma, eller ved delvis smelting av skorpebergarter" (mellommagma i sammenheng med subduksjon , skorpemagma i sammenheng med anateksi. ). Jf Bernard Bonin, op. cit. , s. 154.
-
Pierre Peycru, Jean-François Fogelgesang, Didier Grandperrin, Christiane Perrier (dir.), Geologi alt i ett , Dunod,2015( les online ) , s. 204-205.
-
Peycru, op. cit. , s. 262.
-
Peycru, op. cit. , s. 248-255.
-
(in) NL Bowen, " The later courses of the Evolution of the magneous rocks " , Journal of Geology , Vol. 23,1915, s. 1–89.
-
Mekanisk og kjemisk blanding.
-
Mekanisk blanding.
-
(i) RSJ Sparks & THE Marshall, " Termiske og mekaniske begrensninger blander entre mafisk og silisiummagmas " , Journal of Volcanology and Geothermal Research , vol. 29, n bein 1-41986, s. 99–124 ( DOI 10.1016 / 0377-0273 (86) 90041-7 ).
-
(De) R. Bunsen, " Uber die prozesse der vulkanischen Gesteinbildungen Island " , Annals Physics and Chemistry , vol. 83,1851, s. 197-272.
-
(in) LR Wager & EB Bailey, " Basic Magma Magma Chilled Against Acid " , Nature , vol. 172,1953, s. 68–69.
-
(in) AT Anderson, " Magma-blanding: petrologisk prosess og vulkanologisk verktøy " , Journal of Volcanology and Geothermal Research , vol. 1, n o 1,Juni 1976, s. 3-33 ( DOI 10.1016 / 0377-0273 (76) 90016-0 ).
Se også