การกำเนิดและสภาพแวดล้อมการแปรสัณฐานของหินแกรนิต

Mar 16, 2023 ฝากข้อความ

หินแกรนิตเป็นผลิตภัณฑ์ของการตั้งค่าทางธรณีวิทยาที่เฉพาะเจาะจง และลักษณะทางปิโตรวิทยา แร่วิทยา และธรณีเคมีควรบันทึกการตั้งค่าเปลือกโลกที่ก่อตัวขึ้น ด้วยวิธีนี้ หากเราสามารถรับข้อมูลภูมิหลังของการแปรสัณฐานจากหินแกรนิตจำนวนมากบนพื้นผิว มันจะให้ข้อมูลที่สำคัญสำหรับเราในการพลิกประวัติศาสตร์ของวิวัฒนาการการแปรสัณฐาน อย่างไรก็ตามปัญหาไม่ง่ายนัก แม้แต่หินแกรนิตบางชนิดที่มีสภาพแวดล้อมการแปรสัณฐานที่ทราบ การสืบทอดแหล่งที่มาและความแตกต่างของการหลอมจะส่งผลต่อองค์ประกอบวัสดุของหินแกรนิตที่ก่อตัวขึ้นในท้ายที่สุด ซึ่งนำไปสู่การสูญเสียการติดต่อกับสภาพแวดล้อมการแปรสัณฐาน

ตั้งแต่ทศวรรษที่ 1990 เป็นต้นมา เป็นที่ทราบกันดีว่าหินแกรนิตส่วนใหญ่เป็นผลมาจากอันตรกิริยาระหว่างเปลือกโลกและชั้นเนื้อโลก ซึ่งเกิดจากความร้อนที่ป้อนจากชั้นบรรยากาศแอสเทโนสเฟียร์หรือเนื้อโลกชั้นหินไปยังชั้นเปลือกโลก แมนเทิลสามารถมีส่วนร่วมในการก่อตัวของหินแกรนิตในรูปแบบต่างๆ เช่น การได้รับกระแสความร้อน การปล่อยของเหลวที่ระเหยง่าย การผสมกับวัสดุที่ได้มาจากแมนเทิล จนกระทั่งการหลอมละลายบางส่วนของเนื้อแมนเทิล และอื่นๆ ปฏิกิริยาระหว่างเนื้อแมนเทิลและเปลือกโลกยังสามารถมีรูปแบบต่างๆ ได้อีกด้วย เช่น การเคลือบผิวด้านล่าง การหลุดร่อน หรือการมุดตัว ดังนั้น ความสัมพันธ์ระหว่างการก่อตัวของหินแกรนิตกับสภาพแวดล้อมทางธรณีวิทยาจึงสะท้อนถึงความสัมพันธ์ระหว่างวิวัฒนาการของธรณีแปรสัณฐานระยะหนึ่งและปฏิสัมพันธ์ระหว่างเปลือกโลกและชั้นเนื้อโลก นอกจากนี้ยังเป็นที่ยอมรับว่าหินแกรนิตเป็นหนึ่งในองค์ประกอบพื้นฐานของแถบ orogenic และการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบไม่เพียงได้รับผลกระทบจากสภาพแวดล้อมการแปรสัณฐานเท่านั้น แต่ยังถูกจำกัดโดยปัจจัยหลักดังต่อไปนี้ ① องค์ประกอบของหินแหล่งที่มาที่แตกต่างกัน ② สภาวะการหลอมเหลวที่แตกต่างกัน ③ ปฏิกิริยาเคมีและกายภาพระหว่างส่วนประกอบพื้นฐานและกรด ④ การปนเปื้อนของเปลือกโลก; ⑤ กลไกวิวัฒนาการเวทมนตร์ ฯลฯ

จากการพิจารณาข้างต้น การศึกษาประเภทพันธุกรรมและสภาพแวดล้อมการแปรสัณฐานของหินแกรนิตยังคงเป็นแนวหน้าของการวิจัยหินแกรนิตร่วมสมัย อย่างไรก็ตาม การจำแนกประเภทของสภาพแวดล้อมการแปรสัณฐานสำหรับคนรุ่นใหม่ไม่ควรพิจารณาเฉพาะหินต้นกำเนิดและประเภทไดนามิกของแผ่นเปลือกโลกแบบคลาสสิกเท่านั้น แต่ยังควรพิจารณาถึงสภาพแวดล้อมการแปรสัณฐานของการก่อตัวของหินแกรนิตในแง่ของช่วงที่กว้างขึ้นและวิวัฒนาการชั่วคราวของการถ่ายเทความร้อนจากชั้นแอสเทโนสเฟียร์หรือชั้นหิน ปกคลุมเปลือกโลก ควรเน้นย้ำว่าหินแกรนิตเป็นผลมาจากปัจจัยทางธรณีวิทยาหลายอย่างและปฏิกิริยาระหว่างกัน แต่โดยทั่วไปแล้ว สิ่งสำคัญอย่างยิ่งคือการควบคุมปฏิสัมพันธ์ระหว่างเปลือกโลกและชั้นเนื้อโลกที่เกิดจากการป้อนความร้อนจากชั้นบรรยากาศแอสเทโนสเฟียร์หรือเนื้อโลกใต้ชั้นธรณี ดังนั้นจึงจำเป็นต้องรวมการกำเนิดหินแกรนิตในระดับภูมิภาคเข้ากับปฏิสัมพันธ์ระหว่างเปลือกโลกและชั้นเนื้อโลก โครงสร้างสามมิติและวิวัฒนาการของธรณีภาค การยุบตัวของชั้นแอสเทโนสเฟียร์ และบริเวณแหล่งกำเนิดหินหนืด สภาวะการหลอมละลายเฉพาะที่ และกลไกการวิวัฒนาการของหินหนืด ด้วยวิธีนี้กรอบของความสัมพันธ์ระหว่างกันสามารถสร้างขึ้นได้และผ่านกรอบนี้ สภาพแวดล้อมการแปรสัณฐานที่พวกมันก่อตัวขึ้น ตลอดจนกลไกและระบบการถ่ายโอนความร้อนสามารถติดตามได้

เมื่อใช้วิธีการที่ครอบคลุมเพื่อหารือเกี่ยวกับพื้นหลังการแปรสัณฐานของการก่อตัวของหินแกรนิต เราไม่ควรหารือเฉพาะแหล่งที่มาของหินแกรนิตเท่านั้น แต่ยังควรพิจารณาเงื่อนไขทางกายภาพและทางเคมีของการก่อตัวของหินแกรนิตด้วย สภาวะทั้งสามของการระเหย การลดลง และความร้อน เอื้อต่อการหลอมละลายของหินและการก่อตัวของหินแกรนิตแมกมา การเพิ่มสารระเหยสามารถนำไปสู่การลดลงของจุดหลอมเหลวของหิน ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมบริเวณมุดตัวจึงมีแมกมาติคมากขึ้น อย่างไรก็ตาม การวิจัยในปัจจุบันพบว่าหินแกรนิตแมกมาส่วนใหญ่เป็นน้ำที่ไม่อิ่มตัว ดังนั้นการลดความดันและอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอาจเป็นปัจจัยที่สำคัญกว่า ในระหว่างกระบวนการบีบอัดโครงสร้าง หินจะถูกกดดัน ดังนั้นความเป็นไปได้ของการเกิดแมกมาติกจึงน้อยลง อย่างไรก็ตาม ในกรณีของความตึงเครียด การลดความดันจะเอื้อต่อการหลอมละลายของหิน ในขณะเดียวกัน เปลือกโลกที่บางลงตามแรงดึงอาจมาพร้อมกับการพองตัวของชั้นบรรยากาศแอสเทโนสเฟียร์ที่ลึกอย่างช้าๆ และชั้นใต้ของหินหนืดที่มีแหล่งกำเนิดอย่างช้าๆ ส่งผลให้เปลือกโลกร้อนขึ้นและการหลอมละลายบางส่วนเพิ่มเติม นี่เป็นเหตุผลสำคัญที่ว่าทำไมการยืดออกและการยุบตัวของหินหลังการงอกจึงสามารถผลิตหินแกรนิตจำนวนมากได้ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาพบว่าหินแกรนิตส่วนใหญ่ก่อตัวขึ้นในสภาพแวดล้อมที่มีแรงดึง ในขณะที่หินแกรนิตที่เกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่มีแรงอัดอาจมีจำกัดมาก แม้แต่ในเขตมุดตัว การก่อตัวของหินแกรนิตส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับแรงดึงและการบุผิวด้านล่าง

ส่งคำถาม