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Metamorfismo de ultraalta temperatura

En geología, el metamorfismo de temperatura ultraalta ( UHT ) es un metamorfismo cortical extremo con temperaturas metamórficas superiores a los 900 °C. [1] [2] [3] [4] Las rocas de facies granulita metamorfoseadas a temperaturas muy altas se identificaron a principios de la década de 1980, aunque la comunidad geocientífica tardó otra década en reconocer el metamorfismo UHT como un fenómeno regional común. La evidencia petrológica basada en conjuntos minerales característicos respaldados por relaciones experimentales y termodinámicas demostró que la corteza terrestre puede alcanzar y soportar temperaturas muy altas (900–1000 °C) con o sin fusión parcial.

Definición

Metamorfismo de rocas de la corteza en el que la temperatura máxima supera los 900 °C, reconocido ya sea por termobarometría robusta o por la presencia de un conjunto mineral diagnóstico en una composición en masa y estado de oxidación apropiados, como conjuntos con ortopiroxeno + silimanita + cuarzo , zafirina + cuarzo o espinela + cuarzo, generalmente en condiciones de presión de estabilidad de silimanita en metapelitas [ según Brown (2007) [2] siguiendo la propuesta de Harley (1998) [1] ].

Identificación

Los indicadores petrológicos del metamorfismo UHT se suelen conservar en rocas extremadamente ricas en Mg-Al que suelen ser de naturaleza seca y restítica . Los conjuntos minerales como zafirina + cuarzo, ortopiroxeno + silimanita ± cuarzo, osumilita y espinela + cuarzo proporcionan evidencia inmediata de tales condiciones extremas. En ocasiones, los conjuntos generalizados como granate + ortopiroxeno, feldespatos ternarios, pargasita (F-Ti) o pigeonita invertida metamórfica se toman como indicadores típicos del metamorfismo UHT.

Distribución global

Las rocas UHT ahora se identifican en todos los continentes principales y abarcan diferentes edades geológicas que van desde c. 3178 a 35 millones de años asociados con eventos geológicos importantes. Se han reportado más de 46 localidades/ terrenos con indicadores diagnósticos de UHT en todo el mundo, relacionados con entornos tectónicos extensionales y de colisión ; los dos tipos fundamentales de sistemas orogénicos de la Tierra. [3] [5] Las principales rocas UHT del Arcaico se distribuyen en el este de la Antártida, Sudáfrica, Rusia y Canadá. [6] [7] [8] [9] [10] Se reportaron granulitas UHT del Paleoproterozoico en el Cratón del Norte de China (durante la acreción del supercontinente Columbia ), [11] [12] [13] la zona magmática de Taltson, noroeste de Canadá [14] y el sur de Harris, complejo Lewisiano , Escocia. [15] [16] [17] [18] Las rocas UHT de la orogenia neoproterozoica de Grenville se distribuyen en la provincia oriental de Ghats, India. [19] Las ocurrencias UHT del Neoproterozoico-Cámbrico (Panafricano) se distribuyen principalmente en la bahía de Lutzow-Holm, Antártida oriental, [20] el sur de Madagascar, [21] Sri Lanka [22] [23] [24] y el sur de la India. [11] [25] [ 26 ] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] También se informan rocas UHT de terrenos más jóvenes como el Macizo Triásico Kontum, Vietnam, [34] el Cinturón Cretácico Higo, Japón [35] [36] y el Complejo Paleógeno Gruf, Alpes centrales . [37] Los xenolitos de tres millones de años que estallaron en Qiangtang implican que el metamorfismo UHT está en curso debajo del Tíbet central . [38]

Hipótesis reciente

Se propuso una correlación entre la formación episódica de rocas metamórficas UHT y el ensamblaje episódico de supercontinentes en el Precámbrico. [39] Sin embargo, la inspección del metamorfismo extremo en los márgenes de placas convergentes indica que el ensamblaje supercontinental está asociado con el metamorfismo regional de facies de eclogita de HP a UHT en gradientes térmicos bajos de menos de 10 °C/km, mientras que el rifting continental juega un papel crucial en causar el metamorfismo regional de facies de granulita de HT a UHT en gradientes térmicos altos de más de 30 °C/km. [40] En este sentido, la formación episódica de rocas metamórficas de facies de granulita de HT a UHT está acoplada temporal y espacialmente con la ruptura o el intento de ruptura de supercontinentes en el contexto de la tectónica de placas .

Debido a que las rocas UHT generalmente se caracterizan por un bajo contenido de agua, esto llevó a una ilusión para la participación de fluidos ricos en CO2 en la generación de ensamblajes UHT de diagnóstico de acuerdo con el hallazgo de abundantes inclusiones de fluidos de CO2 puro en estas rocas. [13] Sin embargo, la extracción de fases líquidas como soluciones acuosas y fundidos hidratados de sistemas anatécticos durante el metamorfismo UHT es tan eficiente que la ocurrencia común de inclusiones de fluidos de CO2 puro parece como si el CO2 entrante pudiera haber amortiguado la actividad del agua y estabilizado la mineralogía anhidra de las rocas UHT. Los fundidos anatécticos se extrajeron de manera variable de los sistemas anatécticos, lo que llevó a asociaciones de granulita-migmatita-granito en orógenos de acreción y colisión. [40] Los complejos de núcleos metamórficos se emplazaron debido al arrastre boyante de fundidos graníticos. El agua abundante se liberó por deshidratación por calor de la corteza orogénica más baja, lo que contribuyó con soluciones acuosas a la retrogresión de la facies de anfibolita de la corteza suprayacente.

Referencias

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Lectura adicional