定義と分類

carbonatitesとして知られている岩石は、もともとインドのNarbada谷のBose(1884)によって記載されましたが、スウェーデンのAlnöのHögbohm(1895)とノルウェーのFenのBrøgger(1921)の調査まで、これらの中で見つかった炭酸塩を含む岩石についてマグマ起源が仮定されたことはありませんでした。アルカリ性複合体。 誰もがこの概念に同意したわけではありません; 特に、非常に影響力のある岩石学者Reginald Daly(1933)とJames Shand(1943)は、これらの「火成岩石灰岩」が単に堆積物の巨大石であることを断固としたままでした。 この岩石学的分裂は、wyllie&Tuttle(1960)の独創的な実験研究まで残っており、方解石は650℃以下の温度で0.1GPaで液相として結晶化することが示されていた。 この研究は、不飽和アルカリ岩の起源に関する石灰岩syntexis仮説（Shand1943）の死の鐘を鳴らし、この研究は、タンザニアのOldoinyo Lengaiでのnatrocarbonatite lavasの発見（Guest1956、Dawson1962）によって強調された炭
Iugs分類体系では、”火成岩は50%以上の一次炭酸塩（すなわちマグマ）から構成され、20重量未満のものである”と定義されている。”（Le Maitre2002年）に出演している。
主な炭酸塩鉱物に応じて、炭酸塩は方解石炭酸塩、ドロマイト炭酸塩、または鉄炭酸塩と呼ばれ、主な炭酸塩は鉄を豊富に含む（図2）。1a）。 複数の炭酸塩鉱物が存在する場合、炭酸塩はモーダル濃度の増加順に命名される。 例えば、方解石-ドロマイト炭鉱床は主にドロマイトから構成されている。 非本質的な鉱物（例えば黒雲母）が存在する場合、これは黒雲母-方解石炭酸塩として名前に反映することができます。
モーダル分類が適用できない場合は、IUGS化学分類を使用することができます（図。1b）。 この分類は、wtに基づく。％の比率は、カルシオカルボナタイト、マグネシオカルボナタイト、フェロカルボナタイトに細分化される。 カルシオカルボナタイトの場合、CaO/（CaO+MgO+FeO+Fe2O3+MnO）の比は0.8より大きい。 残りの炭素質は、マグネシオカルボナタイトとフェロカルボナタイトに細分される（Woolley and Kempe1989;Le Maitre2002）。 石のSio2内容が20%を超過すれば、silicocarbonatiteと言われます。 ナトロカルボナタイト（natrocarbonatite）は、タンザニアのオルドイニョ-レンガイ火山から知られているナイレレイトやグレゴリーイトなどのNa-K-Ca炭酸塩を主成分とする特殊な種類の炭酸塩である。
gittins and Harmer(1997)によって提案されたモル比率に基づくIUGS化学分類の改良により、フェルギンカルシオカルボナタイトという用語が導入された（図。1b）。 カルシオカルボナタイトとマグネシオカルボナタイトとの境界は0.75に設定されており、その上にカルシオカルボナタイトはモルベースで50％以上の方解石を含んでいる。 普遍的に受け入れられているわけではないが、gittinsとHarmerの分類は、炭疽菌を宿主とする鉱床の研究で一般的に使用されている（例えばTrofanenko et al. 2016).

図。1wtに基づく(a)IUGSによる炭酸塩の分類。％（Le Maitre2002）および（b）モル割合に基づくGittinsおよびHarmer（1997）。 Ｃ／ＣＭＦは、Ｃａｏ／のモル比であり、Ｆｅｏ＊は、ｆｅｏとＦｅ２Ｏ３の両方が決定される場合、モルＦｅｏとして表される。 らSimandl,G.J.,&Paradis,S.(2018).

炭素鉱物の鉱物学的-遺伝的分類はMitchell(2005)によって提案された。 彼のベンチマーク論文は、IUGS分類の落とし穴を指摘し、炭酸塩を一次炭酸塩と炭酸塩残基に細分する。 カーボヒドロサーマルカーボナタイトという用語は、Woolley and Kjarsgaard(2008b)によって、CO2-h2O混合流体から亜固体温度で沈殿したカーボナタイトとして定義されています。

炭酸珪酸塩の起源

炭酸珪酸塩の融解の起源を説明する三つの主要な仮説が現在あります：
(1)地殻またはマントル圧力で親炭酸ケイ酸塩マグマの不混和性分離。
(2)かんらん石メリリタイトやカマフガイトなどの親炭酸ケイ酸塩マグマの結晶分画。
(3)70キロの深さ以下の炭酸マントルかんらん岩の低度の部分溶融。
地球の地殻から、または地殻の寄与を持つ地球のマントルからの炭素物質の可能性のある導出を呼び出すか、または支持する仮説も提案されている。 さらに、世界中の炭素鉱物のホウ素同位体に基づく最近の研究では、ほとんどの炭素鉱物は上部マントルに由来する可能性があるが、若い炭素鉱物（
しかし、その形成様式にかかわらず、alka-lis（NaおよびK）が方解石およびドロマイトのカーボナタイトおよびフェロカルボナタイト侵入の起源に重要な役割を果たすことに同意する研究者がほとんどである。 炭酸塩の起源におけるアルカリの重要性は、低温の研究と一致している（2OおよびK2O、4.5wt。％F、5.7重量。％Ｃ ｌ、約１ ５重量。％Ca、および1重量未満。 結合されたMgおよびFe%。 岩石学的および地球化学的証拠は、方解石およびドロマイトに富む炭素物質がアルカリ担持（中程度のアルカリ性）溶融物から脱リビング残基または積

テクトニックセッティング

ほとんどの炭酸塩およびアルカリ炭酸塩複合体はcontinen-tal（88％クラトン、10。5％非クラトニック）設定（図。2)古生代および原生代の石、または先カンブリアの地階によって下にあるPhanerozoic石で。

図。2:世界における炭酸塩および炭酸塩関連REEデポジットの主な世界的な発生。 劉、Y.から、&侯、Z.（2017）。

カーボナタイトは、大規模なプレート内破壊ゾーンに再調整された主要な線形傾向に沿って、ドーム状の特徴（地殻アーチ状）に関連して、または沈み込みプレートのスラブ窓に関連して、伸展構造の設定で形成される。 これらの構造的特徴と激しいマグマ活動との関連は、多くのカーボナタイトも大きな火成岩の州に時間的および空間的に関連していることを意味する。 造山原性の設定における炭素化物質は、衝突後と呼ばれることがある（Chakmouradian et al. 2008). これは、造山運動の設定で発見された炭酸塩は、伸張構造から圧縮構造への移行の前に、またはダイナモ-熱変成のクライマックスの前に、後の造山運動前の引張緩和および崩壊の間に放出されていた可能性があるため、不幸な用語である。
カーボナタイトは、(1)カナリア諸島、(2)カーボベルデ諸島、(3)ケルゲレン諸島の三つの海洋島地域で同定されており、いずれもアフリカ大陸に位置している。 しかし、これらの島々は、アフリカプレートの漂流中に座礁した大陸リソスフェアの残骸によって下にある可能性があります。

炭酸塩関連火成岩

ほとんどすべての炭酸塩はアルカリ錯体に関連付けられています。 世界では、炭酸塩岩のわずか24％がアルカリ-炭酸塩鉱物複合体の一部ではありません。 メリリタイト-セーバイト、ネフェリナイト-セーバイト、パイロキセナイト-セーバイト、かんらん石に富む超塩基石-ドロマイト炭酸塩を含む、異なるカルボアタイト-ケイ酸塩岩の会合が生じる。 炭酸塩とそれらの結合したケイ酸塩岩との関係は複雑であり、まだ完全には理解されていない。 両方の溶融物が同じ親マグマから生成されたかどうか、または両方が互いに独立して生成されたかどうかは、依然として炭酸塩岩石生成の基本的な問題の一つである。
フォスコライト：フォスコライトは、通常、炭酸塩（Le Maitre2002）とアルカリ-炭酸塩錯体の超軟質岩に関連付けられている磁鉄鉱、かんらん石、アパタイト岩です。 いくつかのケースでは、超軟質岩とフォスコライトの間にグラデーションがあります。
Le Maitre(2002)によって提示された定義：”磁鉄鉱、かんらん石、アパタイト岩は、通常、炭酸塩と関連している”、かんらん石は、一般的に輝石、角閃石、および蛇紋岩に逆行す フォスコライトのより広範な定義および分類は、ロシア文学に固定されている（例えば、Yegorov1993;Krasnova et al. 2004年）とフォスコライトは、”磁鉄鉱、アパタイト、およびケイ酸塩、フォルステライト、ジオプサイド、または金雲母のいずれかを含む深成岩超軟岩”として再定義されるべきであることを提案している。 フォスコライト（phoscorite）は、南アフリカ共和国のPhalaborwa複合体のLoolekop carbonatite体を取り囲む磁鉄鉱-かんらん石-アパタイト岩を指すニーモニックである。

アルカリメタソマティズム

ほとんどの侵入性炭素質、アルカリ-炭素質複合体、および多くのagpaiticおよびmiaskiticアルカリ侵入は、侵入関連のメタソマティズムの影響を受けた国の岩に囲まれています。 メタソマティズムは次のように定義されます: 「岩石の化学組成が広範囲に変化し、岩石と流体との相互作用の結果として化学成分の導入および/または除去を含む固体プロセス」。
炭酸塩錯体の大部分を特徴付けるアルカリメタゾマチズムは、フェニチゼーションまたはフェニチゼーション型メタゾマチズムとして知られている。 フェニチゼーション型メタソマティズムは、一般的に、カルボナタイトまたはカルボナタイト-アルカリ錯体を取り囲むホスト岩にNa、K、Fe3+、±Ca、±Alを添加することを伴う脱珪で構成されている。 フェニチゼーション型メタソマティズムによってカントリーロックに導入され得る他の元素は、Ba、Nb、Sr、Sc、Rb、Zn、V、および場合によってはREE、およびNbである。 このようなメタソマティズムは、Na-およびK-角閃石、aegirine-augite、K-長石、albite、perthite、mesoperthite、an-tiperthite、nepheline、および淡褐色雲母、およびalbiteの開発によって現れることがあります（図。3).

図。図3:カーボナタイト溶融物と関連する流体とカントリーロックとの間のバイメタソマティックフェニチゼーション型相互作用の模式図。 要素の移動の方向は矢印で示されています。 フェニチゼーション型メタソマティズムの影響を受けたカントリーロックで一般的に観察される鉱物を列挙した。 らSimandl,G.J.,&Paradis,S.(2018).

カーボナタイトおよびアルカリ-カーボナタイト複合体に関連するメタソマティズムの程度および強度は、（1）流体の化学組成、温度、およびpH;（2）国の岩（プロトリス）の化学的および分eralogical組成;（3）国の岩の透磁率および気孔率を含む多数のパラメータに依存する。; (4)流体のソースと国の岩の間の温度勾配、(5)流体/岩比;(6)流体の動きの持続時間。

アルカリ-カルボナタイト錯体の形態と幾何学

カルボナタイトは、火山や侵入体として発生する可能性があります。 カルボナタイト相は通常，アルカリけい酸塩マグマの後に侵入系列で遅くなる。 しかし、多くの炭疽菌は珪酸塩岩に関連していません。 カーボナタイト-コムプレックスは一般に2つであり、ケイ酸塩とカーボナタイト-マグマの両方の複数の侵入を伴う複合体である。 露出した侵入性炭素物質には、小さなプラグ、コーンシート、および時折のリング堤防が含まれる。 ケイ酸塩岩と炭酸塩岩の両方の平面堤防または堤防の群れは、一般的に侵入複合体全体を切断します。
古典的なカーボナタイトモデル（Fig.Garson and Smith(1958)によって提案された4a)は、Heinrich(1980)とBowden(1985)によって普及され、現在も使用されている。 このモデルは、東アフリカの炭酸塩錯体からの多くの錯体に適合し、他の場所：典型的なシーケンスでは、浅い初期のijoliteおよび/またはnepheline syeniteプラグは、初期のケイ酸塩錯体を切断する炭酸塩によってfol-lowedされている。 Sovites（典型的には90％以上の方解石を有する）は、これらの複合体中の最も一般的なタイプの炭酸塩であり、ある地域で唯一の炭酸塩を表す可能性がある。 多くの複合体における火成岩活性の後の発現は、総称してフェロカルボナタイトと呼ばれる鉄に富む炭酸塩の堤防またはコーンシートの置き換えである。 カルボナタイト錯体のほぼ普遍的な特徴は、壁岩（最も一般的には珪岩-長石片麻岩）がエギリンに富むアルカリ角閃石に富む岩に変換され、場合によってはK長石に富む岩に変換された独特のメタソ-マチックアウレオールの存在である。 変成岩は一般的にフェナイトと呼ばれています。

図。4:(A)Garson and Smith(1958);(b)Le Bas(1987)によって提案されたカルボナタイト錯体の形態; そして、(c)Sage and Wat-kinson(1991)からわずかに修正され、リング堤防とコーンシートの凸面と凹面の性質をそれぞれ示す。 らSimandl,G.J.,&Paradis,S.(2018).

より最近のモデル（図。4b-c)はLe Bas(1977,1987)およびSage and Watkinson(1991)によって提案されている。 Le Bas(1987)のモデルは、岩石学的単位間の年齢関係をよく示し、fenitisation型のオーバープリントを強調している。 Sage and Watkinson(1991)によって製造されたモデルは、Garson and Smith(1958)モデルと比較して限られた数を表示します; しかし、それはより良い火山の建物と火口相との関係を示しています。 アルカリ炭疽菌複合体で遭遇する可能性のあるすべての岩石会合を示すモデルはないか、または普遍的に適用可能である。 深い侵食レベルでは、炭酸塩は一般的に超軟質岩と空間的に関連している。 中程度のレベルでは、それらは空間的にpyroxenitesおよびjacupirangitesと、そして徐々に浅いレベルでijolitesおよびnepheline syenitesと関連している（GarsonおよびSmith1958）。

Ferrocarbonatite (calcite, ankerite, siderite, iron oxides and iron silicates) from the Ice River Complex of British Columbia. From James St. John

Calciocarbonatite (sövite) from Hot Spring County, central Arkansas, USA. From James St. John

Calciocarbonatite dikes from Firesand River Carbonatite Complex, Wawa Lake East roadcut, Ontario, Canada. From James St. John

Calciocarbonatite(sövite)、鉱物方解石（白っぽいから非常に明るい灰色がかった）と暗い磁鉄鉱によって支配されます。 マグネットコーブカーボナタイト、アーカンソー州、米国。 James St.Johnから

方解石-タイプ産地からのcarbonatite(sövite)。 ノルウェー-フェンランド県ソヴェーヴ出身。 砂アトラスから

磁鉄鉱（黒）と白鉱（白）とフォスコライト。 コヴドール、ロシア。 からÉcole des Mines de Saint-Étienne

参考文献

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•Liu,Y.,&Hou,Z.(2017). 中国南西部のチベット高原東部の新生代Mian-ning-Dechang REE金属発生帯における炭酸塩-サイエナイトホストREE鉱床の統合された遺伝的モデルによる鉱化スタイ アジア地球科学ジャーナル、137、35-79。ミッチェル,R.H.(2005). カーボナタイトとカーボナタイトとカーボナタイト。 カリフォルニア-ナディアの鉱物学者、43（6）、2049-2068。