subduction..

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subduction..

성종규 0 7,388 2004.07.07 10:27
> 아..또 하나 더..
>
> 두판이 충돌하여 subduction 이 일어날 때, 마그마는 어떻게 생기고, 생긴 후 어떻게 거동하나요?
>

해양판과 해양판이 만나서 한 판이 subduction(섭입)이 일어나는 곳과
대륙판 밑으로 해양판이 섭입하는 곳이 있습니다.

해양판과 해양판이 만나서 한 해양판이 다른 해양판의 아래로 섭입되는 곳을 도호(island arc)
대륙판 밑으로 해양판이 섭입하는 곳을 활동적인 대륙 연변부(active continental margin)으로
대개 구분합니다.

마그마가 생기는 과정은 이 두 조구적 환경(tectonic setting)에서 유사한 부분이 많으며
또한 서로 약간의 차이도 가집니다.

active continental margin보다는 island arc에서의 마그마 생성이 조금은 단순하므로
일단은 island arc(도호)지역에서의 마그마 생성에 대해서 적어두겠습니다.

도호에서의 마그마 생성의 가능한 원천은 다음과 같습니다.

1) 섭입 슬랩 위의 맨틀 왯지(mantle wedge, 쐐기형맨틀로 번역하는 사람도 있습니다.)
  이는 두 성분으로 구성되는데
  - 해양 암권
  - 연약권 상부 맨틀
2) 해양 지각
  이 또한 구 성분으로 구성되는데
  - 해양저 현무암, 돌러라이트, 반려암이 변성된 것
  - 원양성 점토, 탄산염 ooze, 육성 쇄설퇴적물 등으로 구성된 해양 퇴적물
3) 해수

위 셋의 다양한 효과에 의해 마그마가 생성될 수 있습니다.

먼저 두번째 섭입 해양 지각의 현무암은 물을 포함할 수 있으므로 건조한 현무암에 비해 더 쉽게 용융체가 될 수 있습니다.

첫 번째 맨틀 왯지...
페리도타이트와 같은 물질인 맨틀 왯지도 물이나 이산화탄소 등 유체를 포함하면 건조한 상태의
페리도타이트보다는 더욱 더 빨리 용융될 수 있습니다.

따라서 섭입된 해양지각이나 섭입 해양지각의 윗 부분에 있는 맨틀 왯지가 용융하기 위해서는
물과 같은 유체의 유입이 매우 큰 역할을 하게 됩니다.

그러면 물은 어떻게 나오게 될까요?
이는 첫번째, 섭입되는 해양현무암 내의 자체 물 성분도 생각할 수 있겠지만,
섭입되는 해양현무암이 온도 압력이 점점 높아짐에 따라 변성되는 과정에서 생길 수도 있습니다.

섭입 해양현무암은 섭입되는 과정에서 높아지는 온도 압력에 따라
녹색편암상 -> 앰피볼라이트상 -> 에클로자이트상 의 변성암으로 점차 변해가는데

앰피볼라이트상의 변성암을 구성하는 광물인 각섬석은 물을 포함한 광물입니다.
이에 반해 에클로자이상으로 구성하는 주 광물은 휘석인데 휘석은 무수광물입니다.

각섬석이 휘석으로 바뀌는 과정에서 다량의 물이 나오게 되고, 이 물은 바로 상방으로 이동을
하게 됩니다. 이 물이 변성된 섭입슬랩을 녹이거나, 맨틀 왯지의 페리도타이트를 녹이게 됩니다.

용융된 암석은 주변의 고체보다 밀도가 낮으므로 당연히 부력을 받아 직방으로 상승을 하게
됩니다. 상승하는 용융체인 마그마는 밀도가 같아지는 지점에 이르르면 상승을 멈추고
거기에 머물게 되어 마그마 챔버를 만듭니다.
또는 지각이 열리는 열개대와 같은 곳에서는 바로 분출을 하기도 합니다.

상승하는 과정에서 마그마는 분별결정작용, 혼염, 동화작용, 마그마혼합 등의 여러 과정에
의해 변질을 하게 되고, 이런 작용으로 인해 다양한 종류의 마그마가 만들어지게 됩니다.

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