대륙성 알칼리 마그마티즘은 이질적인 맨틀 기원물질의 부분용융 정도, 분별결정작용, 그리고 대륙지각을 통과하는 동안의 마그마 오염에 따라 부분용융 및 진화 과정이 달라지므로, 다양한 종류의 화성암을 광범위하게 산출한다. 마운트 오버로드 화산지대(Mount Overlord Volcanic Field, MOVF)는 남극 대륙 북부 빅토리아랜드에 분포하는 대륙성 알칼리 화산성 화산지방이다. 마운트 오버로드와 화산지대를 구성하는 관련 통기구들은 로스해 서부에서 가장 덜 탐사된 화산암 중 하나에 해당한다. MOVF는 광범위한 서남극 리프트 시스템의 리프트 어깨를 이루는 트랜스안타크틱 산맥(Transantarctic Mountains) 내에 위치한다. MOVF의 화산암 조성은 바사나이트(basanite)에서 진화된 트라키트(trachyte) 및 코멘다이트(comendite)에 이르기까지 매우 다양하며, 그 사이의 중간 암종들이 함께 나타난다. 본 연구에서는 마그마 시스템의 시간적 및 마그마적 진화 양상을 규명하기 위해 40Ar/39Ar 연대, 암석학, 그리고 전암 및 광물 지구화학을 제시한다. 화산활동은 21.2~6.9 Ma에 걸쳐 발생하였으며, 이는 로스해 서부 지역에서의 화산활동 기록 중에서도 가장 긴 것 중 하나이다. MOVF의 일부인 활동성 화산 마운트 리트만(Mount Rittmann)은 여기서는 논의하지 않지만, 화산활동의 시기를 홀로세(Holocene)까지 연장시킨다. 마운트 오버로드 및 인근 지역에서는 용암류, 돔(dome), 그리고 화쇄암이 분출하였다. 마그마-빙(ice) 상호작용에 의해 형성된 히알로클라스타이트(hyaloclastite)의 국지적 퇴적층은 과거의 빙하(ice) 수준에 대한 단서를 제공한다. 지구화학적으로 MOVF는 내비게이터 누나탁(Navigator Nunatak) 용암을 제외하면 단일 마그마 분화 경향을 보이며, 이 용암들은 빅토리아랜드 북부에서는 드물게 관찰되는 포타슘(potassic) 친화성을 지닌다. 모체 현무암질 마그마의 주요 기원은 대륙 리소스페릭 맨틀(CL, continental lithospheric mantle) 기저 또는 그 인접부에 해당하는 각섬석( amphibole )을 포함하는 맨틀 암석의 부분용융이었다. 1차 현무암질 마그마의 다압성(polybaric) 결정 분별작용은 주로 하부 지각 깊이에서 일어났으며, 여기에는 임상휘록센(clinopyroxene), 감람석(olivine), 카에르수타이트(kaersutite), 장석(feldspars), 흑운모(biotite), Fe–Ti 산화물, 인회석(apatite), 그리고 소달라이트(sodalite)의 분별이 포함되었다. 중간 조성 마그마의 진화에는 약 10% 규모의 화강암이 포함된 지각 동화가 중요한 역할을 하였는데, 이는 화성복합체(granitoid) 성격의 잔류물로 나타난다. 트라키트, 포노라이트(phonolite), 그리고 코멘다이트 마그마는 얕은 지각 깊이(약 <8 km)에서 정체(stagnated)된 후 진화하였다. 코멘다이트를 생성하기 위해서는 95% 이상의 결정 분별이 필요하였다. 펠식(felsic) 결정질 머시(crystal mush)로부터 코멘다이트 용융물을 추출하는 과정은 중요한 단계였다. 포타슘 성질의 내비게이터 누나탁 마그마는 플로고파이트(phlogopite)를 포함하는 메타소마타이즈된 CLM(변질·대사화된 대륙 리소스페릭 맨틀)의 부분용융을 필요로 한다. 이 메타솜(metasomes)은 궁극적으로 맨틀에서의 물질 재순환(recycling)에서 기원한 ‘HIMU-like’ 또는 FOZO 형태의 동위원소 조성을 지니고 있었다. MOVF는 여타 빅토리아랜드 북부의 현무암질 암석들보다 FOZO에 대한 더 강한 친화성을 보인다. 이는 모체 용융물과 천생(juvenile) CLM 사이의 상호작용이 제한적이었음을 시사하며, 이는 해양 아데어 분지(Adare Basin) 해산(seamounts)에서 유래한 화산암들과 유사한 양상이다. 본 결과는 대륙 리프트 시스템에서 다양한 알칼리 마그마 조성의 생성에 대해 두꺼운 CLM의 결정적 중요성을 강조한다.
*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.