마그마 분화 및 진화

마그마 분화는 초기에는 균일했던 마그마가 다양한 종류의 화성암 조성으로 분화되는 일련의 과정을 의미합니다.

Definition

주로 분별 결정 작용, 동화 작용, 마그마 혼합을 통해 모 마그마로부터 조성적 다양성을 생성하는 과정입니다.

Scope

이 주제는 냉각 및 상승 과정에서 마그마 조성을 변화시키는 메커니즘을 다룹니다. 여기에는 분별 결정 작용 및 결정 침강, 주변 암석의 동화 작용, 마그마 혼합 및 섞임, 액체 비혼화성, 그리고 이러한 과정을 추적하기 위한 미량 원소 및 동위원소의 사용이 포함됩니다. 또한 원시 현무암질 마그마가 어떻게 중성 및 규장질 조성으로 진화하는지 설명합니다.

Core questions

• 분별 결정 작용은 어떻게 마그마를 규장질 조성으로 유도하는가?
• 동화 작용과 마그마 혼합은 분화에서 어떤 역할을 하는가?
• 미량 원소와 동위원소는 어떻게 분화 메커니즘을 구별하는가?
• 층상 관입암은 왜 결정 축적을 기록하는가?

Key theories

분별 결정 작용

냉각 중인 마그마에서 초기에 형성된 결정이 침강 또는 액체 분리를 통해 점진적으로 제거되면서, 잔류 용융물은 비호환성 원소와 실리카가 풍부해지며, 이는 화성암 다양성의 주요 원인입니다.

동화 작용 및 마그마 혼합 (AFC)

마그마는 또한 용융되거나 용해된 주변 암석을 흡수하고 조성적으로 다른 마그마와 혼합됨으로써 진화할 수 있습니다. 동화-분별 결정 작용 복합 모델은 단순한 결정 작용만으로는 설명할 수 없는 화학적 및 동위원소적 경향을 설명합니다.

Clinical relevance

분화는 화산 지역 및 관입암의 화학적 다양성을 설명하고, 경제적으로 중요한 원소들을 광석 형성 마그마로 농축시키는 것을 제어하며, 화성암군에 기록된 암석 생성 역사를 재구성하는 데 필수적입니다.

History

보웬은 1920년대에 분별 결정 작용을 마그마 진화의 주요 과정으로 주장했습니다. 이후 웨이거와 브라운이 스카에르가드와 같은 층상 관입암에 대한 연구를 통해 결정 축적을 직접적으로 문서화했으며, 20세기 후반의 미량 원소 및 동위원소 방법은 동화 작용과 혼합의 중요성을 밝혀냈습니다.

Debates

결정 작용 대 동화 작용 및 혼합의 상대적 중요성

암석학자들은 화성암의 다양성이 보웬이 주장한 대로 주로 폐쇄계 분별 결정 작용에서 비롯되는지, 아니면 상당한 개방계 동화 작용과 마그마 혼합이 필요한지에 대해 오랫동안 논쟁해 왔습니다. 현대 동위원소 데이터는 환경에 따라 달라지는 복합적인 관점을 지지합니다.

Key figures

• Norman L. Bowen
• Lawrence Wager
• John D. Winter

Seminal works

• bowen1928
• winter2013

Frequently asked questions

분별 결정 작용이란 무엇인가요?

냉각 중인 마그마에서 초기에 형성된 결정이 남아있는 액체로부터 분리되어 잔류 용융물의 조성을 점진적으로 변화시키는 과정입니다.

단일 마그마가 현무암과 화강암을 모두 생성할 수 있나요?

현무암질 모 마그마의 광범위한 분별 결정 작용은 소량의 화강암질 잔류 용융물을 생성할 수 있지만, 대부분의 화강암은 지각 용융 및 동화 작용도 포함합니다.