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에클로자이트+CO2의 3GPa 용융기간 동안 탄산염으로부터 규산염용융으로의 불혼화성 전이와 불포화실리카 화산섬 용암의 기원

전문가 제언: ○ 학자들 간에 OIB의 주요원소 변이성은 결정의 분별작용 및/또는 감람석(olivine), 단사휘석(clinopyroxene) 등의 집적(集積)으로 주도된다는 논의가 있었다. 그러나 OIB에서 관측되는 동위원소와 주요원소 간의 관계는 분별 결정/집적으로만 설명할 수 없다. 대신에 OIB 화산활동을 설명하기 위해서는 불균일 원천의 존재가 필요하다.

○ 분출되는 OIB에서 주요원소의 변이성은 부분용융으로부터 유래해야 하고, 분명한 원천으로부터 용융물의 유도가 있어야 한다. OIB 원천의 성분이 암석학적으로 분명(석류석 휘석암 및 감람암)한지 또는 암석학적으로 유사하나 화학적으로 분명(감람암의 다른 종류)한지를 한정하는 것이 중요하다.

○ OIB, MORB(Mid-Ocean Ridge Basalt, 중앙해령현무암) 및 해저산 현무암의 동위원소 및 화학조성의 변이성으로부터 추론한 지구 맨틀의 불 균일성은 지난 20년간의 고체 지구의 진화연구에서 새로운 패러다임이 되어왔다. OIB에서 미량원소 및 동위원소 비율의 변화는 고대 해양지각의 재순환과 이에 부수된 지각 또는 원양퇴적 동화작용과 관련이 있다는 가설을 현재 광범하게 수용하고 있다. 이에 관한 다양한 화학적 및 물리적 논의가 있으나 섭입(攝入)된 해양지각은 OIB의 원천이 아닌 것으로 믿어진다.

○ 많은 화산섬암석은 실리카 불포화조성으로 특성화되어 있고, 해양 지각암석의 부분용융은 실리카 포화 액체를 생성한다. 섭입된 지각 혼합물의 부분용융 및 섭입된 에클로자이트 기계적 균일화 또는 에클로자이트 부분용융에 의한 감람암의 혼성화로 알칼리 유리가 생성된다. 그러나 이 유리는 OIB를 대표하기에는 너무 높은 Al2O3와 너무 낮은 CaO를 보이고 있다. 따라서 재순환되는 해양 지각과 퇴적은 보통 생각하는 것보다는 OIB에서 덜 보편적일 것으로 생각한다. 실리카 결핍된 휘석암맥은 대륙 및 해양 맨틀의 부분용융에서 마그마 액체의 침투로 생성되고, 이는 아마도 여러 학자들의 실험적 사실을 종합하여 가장 가능성이 많은 OIB 원천물질로 판단되나 지구 맨틀은 너무 복잡하여 단순한 흑백으로 기술하기는 어렵다고 생각한다.

저자: Dasgupta, R; Hirschmann, MM; Stalker, K
자료유형: 학술정보