科馬提岩

科馬提岩（鎂綠岩）

火成岩
在加拿大安大略省恩格爾哈特阿比提比綠岩帶的科馬提岩，樣本寬度9cm。可見刀片狀橄欖石結晶，鬣刺紋理很弱甚至不可見。
成分
鎂橄欖石、含鈣或含鉻輝石、鈣長石及鉻鐵礦

科馬提岩（英語：Komatiite），又稱鎂綠岩，一種富含鎂的太古宙時期綠岩中枕狀岩流頂部的超鎂鐵質熔岩。是超基性噴出岩。矽鉀鋁含量低，鎂含量高。可具枕狀構造、碎屑構造；特別是具典型的鬣刺（spinifex，魚骨狀或羽狀）結構，其特點是橄欖石呈細長的鋸齒狀斑晶，當這些晶體近於平行叢生時形如鬣刺草，是淬火結晶的產物。主要由橄欖石和輝石的斑晶（或骸晶）和少量鉻尖晶石以及玻璃基質組成，其中橄欖石成分達到40%-50%以上，次生礦物主要有蛇紋石、綠泥石、角閃石、碳酸鹽礦物以及磁鐵礦等。是地球早期富鎂原始岩漿的代表，是研究地球地質演變史的最重要的標本之一。具有典型鬣刺結構。橄欖岩含有少於45%的二氧化矽，屬於超基性岩石。

科馬提岩只發現在25億年前或更早的太古宙，一般認為這是由於當時的地函更熱250°C。當地函冷卻後，元古宙就沒有科馬提岩形成了，噴出的只有玄武岩與苦欖岩。

全世界被公認的著名的科馬提岩發現地僅有四處的元古宙地盾區域：

• 南非的巴伯頓：1969年首次發現於南非巴伯頓山的科馬提河流域，所以以科馬提來命名。
• 澳大利亞的皮爾巴拉
• 加拿大的阿比提比綠岩帶
• 中國山東省新泰市羊流鎮雁翎關：20世紀80年代，程裕淇、沈其韓等人在蓮花山區對中國保存最好發育最完整的典型魯西新太古代綠岩帶泰山岩群研究時，自下而上分為雁翎關組、山草峪組和柳杭組，發現了28億年前形成的巨厚科馬提岩。泰山、蓮花山申報成功泰山世界地質公園。中國中央電視台《地理中國》頻道2012年以《綠屋的秘密》為題專題報導了該地的科馬提岩。[1] （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）

岩石學

科馬提組分的岩漿熔點非常高，計算出的噴出溫度超過1600 °C. 玄武岩漿正常噴出溫度大約1100至1250 °C。這說明太古宙地球具有更高的地溫梯度。

科馬提岩漿噴出後流動性極強，其黏度接近水但密度遠超一般岩石。與夏威夷式噴發的地函熱柱溫度在~1200 °C像糖蜜的玄武岩漿相比，科馬提岩漿在地表流動非常快，留下極薄的岩漿流（小於10mm厚）。在太古宙岩層中保留的大型科馬提岩被認為是在熔岩管、岩漿池中蓄積的科馬提岩漿。

科馬提化學成分與玄武岩漿或其他地函產生的岩漿很不同。因為部分熔融程度很不同。科馬提被認為是由很高的部分熔融，通常大於50%，因此有很高比例的MgO，很低的K₂O與其他不相容成分。

科馬提岩可分為兩類：

• 含鋁科馬提岩（aluminium undepleted komatiite，AUDK），也稱Group I科馬提岩；
• 無鋁科馬提岩（aluminium depleted komatiite，ADK），也稱Group II科馬提岩

由Al₂O₃/TiO₂比例確定。以前認為無鋁科馬提岩是在地球深處很高壓力下高比例部分熔融形成；而含鋁科馬提岩是在距離地表較近處高比例部分熔融形成。但近來研究發現同一科馬提岩流可以有不同的Al₂O₃/TiO₂比率。 科馬提岩應是在極熱地函柱中形成。

玻古安山岩岩漿類似於科馬提岩漿但是在俯衝帶之上的流體助熔熔融(fluid-fluxed melting)產生的。玻古安山岩含10–18% MgO與更高的不相容成分(Ba, Rb, Sr)。

礦物學

科馬提火成礦物學組成是鎂橄欖石 (Fo90及其上)，含鈣以及經常是含鉻的輝石、鈣長石 (An85及其上)與鉻鐵礦。

大量科馬提岩樣本顯示了堆積紋理與地貌。這種堆積礦物學組成是高鎂的鎂橄欖石，以及可能的鉻輝石。

富鎂的火山岩也可以通過正常化學組分的玄武熔融中橄欖岩斑晶累積而形成，例如苦欖岩。鬣刺狀紋理是熔岩流上部的溫度梯度導致橄欖石快速結晶。鬣刺「Spinifex」是澳大利亞常見草Triodia， 一蓬一蓬生長。

科馬提流上部常見的角礫岩與枕狀區實際上是火山玻璃，在水中與空氣中快速淬火，具有科馬提液態時的組分，無水MgO含量可達到34%。

科馬提礦物學表現典型的科馬提岩流噴出與冷卻過程的地層學。流的底層是橄欖石累積，然後是鬣刺紋理區域具有針狀橄欖石結晶，再後是輝石鬣刺紋理區域，最後是上部的富橄欖石冷卻區域。

科馬提岩的基本（火成）礦物物種包括橄欖石，輝石類的普通輝石、易變輝石與古銅輝石，斜長石，鉻鐵礦，鈦鐵礦與稀有的微流紋岩角閃石。次生（變質）礦物包括蛇紋石、綠泥石、角閃石、鈉質斜長石、石英、氧化鐵與稀有的金雲母、斜鋯石、鎂鋁榴石或水鈣鋁石榴石。

參見

• 科馬提地層