Введение

Частичное плавление пород
Анатексис (от латинского, восходящего к греческим корням, означающим "переплавлять") – это частичное плавление пород. Традиционно термин «анатексис» используется конкретно для описания частичного плавления пород земной коры, в то время как общий термин «частичное плавление» относится к частичному плавлению любых пород, как в коре, так и в мантии. Анатексис может происходить в различных геологических обстановках, от зон континентального столкновения до срединно-океанических хребтов. Считается, что анатексис является основным процессом, ответственным за образование мигматитов. Это приводит к активной обратной связи между сдвиговыми деформациями коры, плавлением и внедрением гранитов. Доказательства этого можно наблюдать в физических, минералогических и изотопных характеристиках многочисленных гранитов.

Условия плавления

Анатексис коры не ограничивается какой-либо одной тектонической обстановкой, а определяется четырьмя основными параметрами: температурой, давлением, содержанием летучих компонентов и типом/составом пород. Количество и состав частичных расплавов, вероятно, меняются локально, отражая неоднородность земной коры. Возможными источниками тепла являются первозданное тепло, исходящее из ядра Земли, а также распад радиоактивных элементов. Декомпрессионное плавление может происходить в утолщенных участках земной коры и может быть вызвано различными процессами, включая эрозию, тектоническую денудацию и истончение литосферы. Это генетическое различие отражается в геохимической характеристике самих расплавов.

Сегрегация расплава

Сегрегация гранитных расплавов от их остаточных твердых веществ начинается с момента начала частичного плавления вдоль границ зерен реагирующих минералов, а именно ферромагнезийных фаз слюд и амфиболов. Это, в сочетании с увеличением доли расплава, изменяет механизмы деформации, действующие между зернами, и значительно снижает прочность породы. По мере частичного плавления и начала течения породы, ее реология существенно меняется. Эти изменения локализуют напряжения, создаваемые региональной тектоникой, и в соответствии с принципом Ле Шателье, система реагирует, перекачивая расплав в зоны дилатансии (пониженного давления), тем самым отделяя расплав от его анатектического источника в локальном масштабе. В тех случаях, когда это происходило и сохранилось в геологической летописи, можно ожидать обнаружения макроскопических слоев, обогащенных расплавом (лейкосом), и макроскопических слоев остаточных твердых веществ (меланосом). Эти слои обычно ориентированы параллельно текстуре вмещающей породы. С увеличением количества накопленного расплава в окружающей породе, расплав перемещается дальше от источника к растущим поперечным структурам, таким как вышеупомянутые трещины хрупкого разрушения. В конечном итоге это приводит к формированию и развитию взаимосвязанной сети аккумуляции.

Местоположение

Когда транспортировка расплава происходит в больших масштабах, анатексис может приводить к подъему и внедрению крупных гранитных тел в верхнюю часть коры. Этот переход обычно характеризуется сменой механизма миграции расплава с миграции, обусловленной сдвигом, на миграцию, обусловленную плавучестью. Этот заключительный этап процесса извлечения требует оптимального соотношения между долей расплава и его распределением в локальной породе. Подъем этой магмы, который ранее представляли как медленный подъем крупных, плавучих тел, в настоящее время в большей степени связывают с быстрым движением по узким каналам и самораспространяющимся дайкам. Эти более быстрые модели преодолели основные тепловые и механические проблемы, присущие более ранним теориям, а также проблему гранитов и близкоповерхностного фельзического вулканизма. Когда поток поднимающейся магмы меняет направление с вертикального на горизонтальное, начинается внедрение. Этот процесс происходит эпизодически и обусловлен как продолжающейся региональной тектоникой, так и образованием структур в вмещающих породах, что позволяет плутону распространяться в стороны и утолщаться по вертикали. Синтектонические анатектические мигматиты в регионе Хафафит, Восточная пустыня, Египет, Нубийский щит, служат примером тесной взаимосвязи между орогенезом (тектоникой), метаморфизмом и образованием и внедрением гранитов.