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相似文献
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1.
研究表明,大洋沉积物或陆壳岩石可以发生俯冲作用进入俯冲带深部[1-3].该过程中岩石的含水矿物发生了变质脱水作用和相转变,所产生的流体是俯冲带流体的重要来源[4]并对俯冲带岩浆产物的地球化学特征有标志性的影响.为了深入揭示陆壳物质在俯冲带温度-压力条件下的变质脱水作用和该过程中发生的微量元素变化,我们开展了泥质岩变质脱水作用的高温高压实验研究.  相似文献   

2.
本文采用热力学计算方法,对庐山变泥质岩在高温高压条件下的变质脱水过程进行了研究.结果表明,俯冲带沉积物在冷、热俯冲带的变质脱水过程明显不同.在冷俯冲带,沉积物变质脱水作用开始于95 km深处,并一直持续到120 km深处,此时仍有3%的流体保存在沉积物中.在热俯冲带,沉积物的脱水过程集中在两个阶段,50~60 km和75~80 km.经历了这两个脱水阶段后,沉积物仍然携带着部分流体(0.9%),进入到俯冲带深部(大于120 km).  相似文献   

3.
俯冲带部分熔融   总被引:3,自引:3,他引:0  
张泽明  丁慧霞  董昕  田作林 《岩石学报》2020,36(9):2589-2615
俯冲带是地幔对流环的下沉翼,是地球内部的重要物理与化学系统。俯冲带具有比周围地幔更低的温度,因此,一般认为俯冲板片并不会发生部分熔融,而是脱水导致上覆地幔楔发生部分熔融。但是,也有研究认为,在水化的洋壳俯冲过程中可以发生部分熔融。特别是在下列情况下,俯冲洋壳的部分熔融是俯冲带岩浆作用的重要方式。年轻的大洋岩石圈发生低角度缓慢俯冲时,洋壳物质可以发生饱和水或脱水熔融,基性岩部分熔融形成埃达克岩。太古代的俯冲带很可能具有与年轻大洋岩石圈俯冲带类似的热结构,俯冲的洋壳板片部分熔融可以形成英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩。平俯冲大洋高原中的基性岩可以发生部分熔融产生埃达克岩。扩张洋中脊俯冲可以导致板片窗边缘的洋壳部分熔融形成埃达克岩。与俯冲洋壳相比,俯冲的大陆地壳具有很低的水含量,较难发生部分熔融,但在超高压变质陆壳岩石的折返过程中可以经历广泛的脱水熔融。超高压变质岩在地幔深部熔融形成的熔体与地幔相互作用是碰撞造山带富钾岩浆岩的可能成因机制。碰撞造山带的加厚下地壳可经历长期的高温与高压变质和脱水熔融,形成S型花岗岩和埃达克质岩石。  相似文献   

4.
青藏高原中的古特提斯体制与增生造山作用   总被引:28,自引:12,他引:16  
青藏高原古特提斯体系的特征表现为古特提斯洋盆中多条状地体的存在,多俯冲、多岛弧增生体系的形成和多地体汇聚、碰撞造山的动力学环境,其构架包括4条代表古特提斯洋壳残片的蛇绿岩或蛇绿混杂岩(昆南-阿尼玛卿蛇绿岩带、金沙江-哀牢山-松马蛇绿岩带、羌中-澜沧江-昌宁-孟连蛇绿岩带和松多蛇绿岩带)、5条火山岩浆岛弧带(布尔汗布达岛弧岩浆带、义敦火山岩浆岛弧带、江达-绿春火山岛弧带、东达山-云县火山岛弧带和左贡-临沧岛弧-碰撞岩浆带)、4个陆块或地体(松潘-甘孜地体、羌北-昌都-思茅地体、羌南-保山地体)、3条洋壳深俯冲形成的高压-超高压变质带(金沙江得荣高压变质带、龙木错-双湖高压变质带、松多高(超)压变质带),以及5条弧前增生楔或增生杂岩(西秦岭增生楔、巴颜喀拉-松潘-甘孜增生楔、金沙江增生楔、双湖-聂荣-吉塘-临沧增生楔、松多增生杂岩)。古特提斯洋盆的俯冲增生造山作用普遍存在于青藏高原古特提斯复合造山体中,构成与多条古特提斯蛇绿岩带(缝合带)相伴随的俯冲增生杂岩带(链)。古特提斯俯冲增生杂岩带包括由弧前强烈变形的沉积增生楔、以及高压变质岩、岛弧岩浆岩、蛇绿岩和外来岩块组成的混杂体,代表在洋盆俯冲过程中的活动陆缘的地壳增生。  相似文献   

5.
周国庆 《矿物学报》2004,24(3):290-300
摘要:哈密小堡变质地体是石碳系含碳砂泥质岩,先后在315Ma~259Na经闪长岩和花岗岩体侵入导致的二重热变质作用产物,其中含红柱石铁铝榴石十字石黑云母绿泥石五种变斑晶角岩的变斑晶带状成分和结构记录了二重热变质作用特征。估算的两期热变质峰期温度压力分别为530.58oC,0.29GPa和566.06℃。0.40GPa。并获得一反时针pTt轨迹。这些特征暗示了该区岩浆作用和热变质作用与板底垫托(underplatng)和碰撞造山带因陆一陆碰撞、地壳增厚诱发的深部地壳的深熔作用有关.  相似文献   

6.
系统论述了扩张脊之下的洋壳增生模式、辉长岩地球化学特征及其对岩浆源区及岩浆过程的反映,总结了辉长岩在洋底环境和俯冲带中的变质作用及微量元素地球化学行为,并探讨了蛇绿混杂岩带中辉长岩的特点。对典型蛇绿岩的研究表明,在席状岩墙根部区域存在熔体透镜,来自地幔的岩浆在此贮存、分异。蛇绿岩中不同层位辉长岩的成分差异及结构、构造特点反映了该分异过程。辉长岩以及辉长岩中单斜辉石的地球化学特征可以反演岩浆的源区特征和岩浆分异、混合过程。辉长岩发生的洋底变质包括与洋脊附近热液对流相关的绿片岩相-麻粒岩相变质作用和与超镁铁岩蛇纹石化相关的异剥钙榴岩化作用。辉长岩在变质过程中不相容元素的活动性与温度、流体性质以及构造作用密切相关。  相似文献   

7.
福建东山苏峰山地区亲营山岩组含石榴石、黑云母和白云母。亲营山岩组原岩为泥质岩,经历了岩片俯冲、深埋挤压和逆冲3个构造-变质作用阶段,分别形成俯冲岩片(Ⅰ)、深埋挤压岩片(Ⅱ)和逆冲岩片(Ⅲ)。俯冲阶段为中温低压变质作用,深埋挤压阶段为高温中压进变质作用,逆冲阶段为高温低压退变质作用。石榴石、黑云母和白云母为主要变质矿物,均为无环带  相似文献   

8.
华北克拉通中部造山带早前寒武纪变质演化历史评述   总被引:2,自引:2,他引:0  
肖玲玲  刘福来 《岩石学报》2015,31(10):3012-3044
根据变质作用程度不同,华北中部造山带早前寒武纪基底可以进一步分为高级区和花岗-绿岩带。前者变质程度可达高角闪岩相-麻粒岩相,包括太华、吕梁、阜平、恒山、怀安、宣化等杂岩,花岗-绿岩带的变质程度较低,多为绿片岩相-角闪岩相,包括登封、赞皇、五台等杂岩。已有变质演化研究表明,高级区恒山、怀安和宣化杂岩中的麻粒岩和(或)退变榴辉岩记录的峰期变质压力最高,恒山杂岩、阜平杂岩和宣化杂岩中的麻粒岩记录的峰期变质温度最高;花岗-绿岩带中的赞皇杂岩和五台杂岩出露高压斜长角闪岩和高压变泥质岩。中部带各变质杂岩中可识别出早期进变质、峰期、峰后快速降压和晚期冷却等变质阶段,拥有顺时针近等温降压型的变质作用P-T轨迹,与华北克拉通中部的俯冲碰撞有关。大量变质年代学数据显示,中部带各变质杂岩中至少记录了~1.85Ga、~1.95Ga和~2.5Ga三组变质年龄,其中,~1.85Ga的变质年龄占据了主导地位,大致与区域片麻理形成的时间一致,代表变质高峰期时代;~1.95Ga的变质年龄代表了峰期前的某个进变质片段;~2.5Ga的变质年龄则指示了更早一期的变质事件,推测与古老陆块~2.5Ga所遭受的大量幔源岩浆的侵入和底垫作用有关。然而,变质年龄与变质阶段的对应关系尚不明确。  相似文献   

9.
张广才岭造山过程的重构及其大地构造意义   总被引:5,自引:4,他引:1  
邵济安  李永飞  唐克东 《岩石学报》2013,29(9):2959-2970
前人的研究确认了"黑龙江群"是一套包括蓝片岩在内的构造混杂岩,同时发现张广才岭的下地壳内存在有俯冲的洋壳板片。本文拟通过对张广才岭的地层-建造、岩浆作用以及变形-变质作用的研究,反演与俯冲事件相关的造山过程。从东到西横穿造山带的地质调查揭示:沉积岩相与厚度、火山岩的组合和花岗岩系列、变质程度及变形强度的时空分布明显地受到俯冲-碰撞造山作用的控制。造山带可以分成4个构造岩相带,显示了构造混杂岩带的水平增生作用和陆缘弧岩浆带的垂向增生作用。通过年代学的初步研究,表明本区与俯冲作用有关的弧岩浆作用发生在晚三叠世末-早侏罗世初,而高压蓝片岩及中-高压的硬绿泥石石榴石片岩的变质作用与挤压剪切变形发生在早、中侏罗世,后者与此时佳木斯地块持续向北西的挤压作用有关。通过区域构造的对比研究,显示张广才岭和北美西部中生代时期造山作用有某些共同特征。  相似文献   

10.
柴北缘高压-超高压变质带西段鱼卡地区变泥质岩中夹有榴辉岩透镜体,已有的研究显示变泥质岩的变质程度也达到了榴辉岩相,并与榴辉岩一起经历了高压-超高压变质作用,是柴北缘曾经历早古生代大陆深俯冲作用的直接证据,也是研究柴北缘大陆深俯冲过程重要的岩石"探针"。本文选择柴北缘西段鱼卡超高压变质单元中的3件蓝晶石榴白云母石英片岩HP变泥质岩样品分别进行了SHRIMP、LA-ICP-MS锆石和原位独居石U-Pb定年。样品Q06-1-2的锆石给出了920±18Ma(MSWD=1.3)的加权平均年龄,其CL图像特征和极低的Th/U比显示其为变质年龄,代表了与罗迪尼亚超大陆碰撞拼合相关的变质事件。样品A03-11-2.2的锆石给出了450±7Ma(MSWD=0.2)的年龄,认为其代表变泥质岩的榴辉岩相变质年龄。样品A03-14-11的薄片原位独居石定年给出了439±8Ma(MSWD=0.072)的加权平均年龄,结合岩相学观察,认为其可能为榴辉岩相峰期之后的早期退变质年龄。这些资料显示柴北缘鱼卡地区早古生代大陆深俯冲的时限为440~450Ma。结合已有研究资料,鱼卡高压变泥质岩记录了新元古代早期和早古生代两期变质事件,进一步证明了柴北缘地区经历了格林威尔期和早古生代两期造山事件  相似文献   

11.
蛇纹石脱水与大洋俯冲带中源地震(70~300km)的关系   总被引:4,自引:2,他引:4  
余日东  金振民 《地学前缘》2006,13(2):191-204
蛇纹石脱水致裂作用是诱发大洋俯冲带中源地震(70~300km)的一种重要成因机制,它与中等深度双地震带的形成有很密切的关系。双地震带在冷俯冲带中是一种常见现象,它由上下相距20~40km的两个平行地震层组成。上地震层位于俯冲洋壳中,可能是洋壳蓝片岩脱水形成榴辉岩的系列脱水反应诱发了地震;下地震层位于大洋俯冲地幔中,可能是部分交代的地幔橄榄岩脱水控制着中源地震的分布。蛇纹岩在高温高压条件下的变形实验证实蛇纹石在脱水过程中引起岩石弱化和脆性破裂,这已经得到了对蛇纹石脱水过程中岩石物理性质和变形后样品的显微构造等理论研究上的支持。在蛇纹石脱水过程中,产生的流体与固体残留物分离,形成了大量的I型(张性)微裂隙,最终导致岩石破裂和形成断层。根据叶蛇纹石脱水反应相图,理论上在大洋俯冲带中蛇纹石脱水位置会出现双层结构,但只有平行于俯冲板块顶层等温线的一支才可能脱水诱发地震,并对应于双地震带的下地震层。下地震层所处的位置具有低的vp/vs值,暗示岩石圈大洋地幔顶层发生了部分交代。但它的交代机制尚不清楚,可能是海水通过洋底转换断层和/或沿着在外海沟隆起中形成的断层渗入大洋地幔顶层,并发生了洋壳和大洋地幔交代。双地震带在120~200km深度合一以后,冷俯冲带中所发生的中源地震可能与蛇纹石脱水有关,在热俯冲带中更可能与“湿”榴辉岩脱水有关。  相似文献   

12.
The effect of Mn on mineral stability in metapelites   总被引:17,自引:2,他引:17  
Calculations based on a KMnFMASH petrogenetic grid derived using an internally consistent thermodynamic dataset indicate that the principal effect of the presence of Mn in average subaluminous pelite compositions is to stabilize garnet to higher and lower pressures and temperatures over a wide range of bulk compositions. Garnet-bearing fields expand to lower temperatures and pressures with the addition of Mn, and garnet appears as an extra phase at low pressures. The addition of Mn also increases the number and extent of four AMnFM phase assemblages and stabilizes five AMnFM phases along univariant reactions. The KMnFMASH system predictions for typical subaluminous pelite bulk compositions match the sequence of isograds and assemblages observed in the Barrovian zones. The sequence of assemblages observed in the Stonehaven section can also be predicted if there is variation in bulk composition within the stratigraphic section. Mn appears to be less important in producing the sequence of isograds and garnet-absent assemblages in the low-pressure Buchan zones. The addition of Mn to the calculations does not change the sequence of isograds that are predicted to be stable in a regional metamorphic terrane, but the P – T  position of these isograds does change. In particular, the predicted temperature of the garnet-in isograd is lowered by as much as 100 °C by the addition of Mn to KFMASH. Mn also increases the range of metapelite bulk compositions that develop the assemblages traditionally identified as metapelite isograds.  相似文献   

13.
The transfer of fluid and trace elements from the slab to the mantle wedge cannot be adequately explained by simple models of slab devolatilization. The eclogite-facies mélange belt of northern New Caledonia represents previously subducted oceanic crust and contains a significant proportion of talc and chlorite schists associated with serpentinite. These rocks host large quantities of H2O and CO2 and may transport volatiles to deep levels in subduction zones. The bulk-rock and stable isotope compositions of talc and chlorite schist and serpentinite indicate that the serpentinite was formed by seawater alteration of oceanic lithosphere prior to subduction, whereas the talc and chlorite schists were formed by fluid-induced metasomatism of a mélange of mafic, ultramafic and metasedimentary rocks during subduction. In subduction zones, dehydration of talc and chlorite schists should occur at sub-arc depths and at significantly higher temperatures (∼ 800°C) than other lithologies (400–650°C). Fluids released under these conditions could carry high trace-element contents and may trigger partial melting of adjacent pelitic and mafic rocks, and hence may be vital for transferring volatile and trace elements to the source regions of arc magmas. In contrast, these hybrid rocks are unlikely to undergo significant decarbonation during subduction and so may be important for recycling carbon into the deep mantle. Electronic supplementary material The online version of this article (doi:) contains supplementary material, which is available to authorized users.  相似文献   

14.
吴凯  袁洪林  吕楠  张丽鹏 《岩石学报》2020,36(1):141-153
蛇纹石是大洋岩石圈和俯冲带内水和流体活动性元素最重要的载体之一。研究蛇纹石化和蛇纹岩变质脱水过程中流体活动性元素的行为是认识俯冲带元素地球化学循环的关键。蛇纹岩是指主要由蛇纹石类矿物构成的岩石,包括利蛇纹石、纤蛇纹石和叶蛇纹石。蛇纹石化过程中会造成流体活动性元素(B、Li、As、Sb、Pb、Cs、U、Sr和Ba等)的显著富集,并且由于原岩性质、流体成分和氧逸度等条件的不同,大洋岩石圈蛇纹岩和弧前蛇纹岩的特征也略有不同。例如,弧前蛇纹岩具有相对高的As、Sb、B和相对低的U,这反映了俯冲沉积物来源流体的贡献。在俯冲带蛇纹岩的变质脱水过程中,利蛇纹石向叶蛇纹石的转变伴随着矿物内超过50%F和Cl的释放,以及一些流体活动性元素(如B和Li)的迁出;此外,蛇纹石分解形成的变质橄榄石中的流体包裹体指示,蛇纹石脱水分解所产生的流体具有高于原始地幔几个数量级的Cl、Cs、Pb、As、Sb、Ba、Rb、B、Sr、Li和U含量。由于利蛇纹石中的Fe~(3+)含量较叶蛇纹石高,这种矿物相转变过程中也伴随着俯冲通道内的一系列氧化还原过程,从而影响流体性质和新形成的叶蛇纹石的成分。蛇纹岩与岛弧岩浆在流体活动性元素富集规律上的相似性说明蛇纹岩在俯冲带元素循环中扮演着重要的角色。此外,蛇纹石矿物相转变过程中F、Cl、B等元素的释放,可能对于斑岩型金矿、蛇绿岩中的金矿和某些蛇纹岩作为赋矿围岩的硼矿的形成起到重要的作用。  相似文献   

15.
固相线以下变质过程中水的行为   总被引:2,自引:0,他引:2  
在p–T 视剖面上定量计算全岩饱和水含量等值线可以更有效地讨论变质矿物组合的演化。Guiraud 等认为在封闭体系中发生的变质作用通过递进脱水作用使岩石向水含量降低方向演化,脱出的水离开岩石体系。当变质过程向水含量增加方向演化时,岩石会很快变成流体缺失状态,不利于变质矿物组合的进一步演化。因此,从岩石中的实际矿物组合所得到的“变质峰期”应该理解为脱水反应结束,并可能发生少量水化反应的位置,并不一定对应p–T 轨迹所经历的实际峰期温度或压力。利用p–T 视剖面图和饱和水含量等值线的行为研究阿尔泰造山带泥质岩石的中低压变质作用发现,阿尔泰地区红柱石型变质带的发生与蓝晶石型变质带的抬升有关,主要发生铝硅酸盐矿物之间的同质多相转变,低压变质矿物组合未能达到热力学平衡状态。与泥质岩中低压变质演化明显不同的是超高压榴辉岩在峰期以后的减压过程中仍然发生递进脱水作用。  相似文献   

16.
《Gondwana Research》2014,25(2):546-560
40% of the subduction margins of the Earth are intra-oceanic. They show significant variability in terms of extension and shortening. We investigated numerically the physical controls of these processes using a 2D petrological-thermo-mechanical intra-oceanic subduction model with spontaneous volcanic arc growth and deformation. We varied the fluid- and melt-related weakening, the ages of both the subduction slab and the overriding plate, the subducting plate velocities, and the cohesive strength of rocks. Three main geodynamic regimes were identified: retreating subduction with opening of a backarc basin, stable subduction, and advancing, compressive subduction. The main difference between these regimes is the degree of rheological coupling between plates, which is governed by the intensity of rheological weakening induced by fluids and melts. Retreating subduction regimes require plate decoupling, which results from strong weakening due to both fluids and melts. Spreading centers nucleate either in forearc or in intraarc regions. Episodic trench migration is often due to variations of plate coupling with time, which is caused by (fore) arc deformation. Stable subduction regime with little variation in the trench position forms at an intermediate plate coupling and shows a transient behavior from the retreating to advancing modes. The advancing subduction regime results from strong plate coupling. At the mature stage, this subduction mode is associated with both partial fragmentation and subduction of the previously serpentinized forearc region. Forearc subduction is typically associated with a magmatic pulse, which is caused by dehydration of subducted serpentinized forearc fragments. Our models demonstrate distinct differences in thermal and lithological structure of subduction zones formed in these different geodynamic regimes. Results compare well with variations observed in natural intra-oceanic arcs.  相似文献   

17.
内蒙古达茂旗哈尔陶勒盖地区蛇绿岩形成环境探讨   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
许立权  邓晋福 《中国地质》2006,33(5):1038-1043
内蒙古达茂旗哈尔陶勒盖地区蛇绿岩的堆晶岩为橄榄岩 辉石岩 辉长岩组合,即为PPG型;通过岩石化学、地球化学研究,首次从辉长岩中识别出有玻安岩存在,为本区蛇绿岩的形成环境从岩类学方面提供依据;玄武岩具洋脊玄武岩特征,但俯冲带组分(Th等)富集;在混杂带内分布有泥盆纪岛弧型中-中酸性火山岩,整合于硅泥质岩之上。基于上述几个方面的分析,提出本区蛇绿岩的形成环境应为SSZ型,既形成于初始俯冲,在俯冲带之上(弧前)形成新的洋壳,并逐渐向岛弧演化。  相似文献   

18.
俯冲带变质过程中的含碳流体   总被引:1,自引:1,他引:0  
刘景波 《岩石学报》2019,35(1):89-98
俯冲带含碳岩石通过俯冲过程的变质反应生成了含碳水流体、富硅酸盐的超临界流体和含碳熔体。不同类型流体的形成与岩石成分和岩石经历的温压条件相关。岩石中碳酸盐矿物脱碳反应的温压条件取决于岩石起初的流体成分:有水存在时,反应发生在低温条件下。在高压条件下,碳酸盐矿物在水或含盐水流体的溶解是生成含碳流体重要的机制,其导致的碳迁移作用可能超过脱碳变质反应的作用。高温条件下,含碳岩石的部分熔融可以生成含碳的熔体,这在热俯冲环境和俯冲带岩石底辟到上覆地幔的情况下是碳迁移重要载体。富硅酸盐的超临界流体可能是在第二临界端点上形成的超临界流体,目前在超高压岩石中观察到的非花岗质成分的多相固体包裹体被认为是这种流体结晶的产物,然而对其理解尚存在很多问题,需要进一步的实验研究。地表含碳岩石在俯冲带被带到深部,俯冲带地温特征的不同导致了不同类型含碳流体的形成,这些流体运移至上覆地幔引起岩石部分熔融产生含碳的岛弧岩浆,岩浆喷出到地表释放了其中的碳,这构成了俯冲带-岛弧系统的碳循环。  相似文献   

19.
The Bavanat Cu–Zn–Ag Besshi-type volcanogenic massive sulfide (VMS) deposit occurs within the Surian volcano-sedimentary complex in the Sanandaj–Sirjan zone (SSZ) of southern Iran. The Surian complex is comprised of pelite, sandstone, calcareous shale, basalt, gabbro sills, and thin-bedded limestone. Mineralization occurs as stratiform sheet-like and tabular orebodies hosted mainly by greenschist metamorphosed feldspathic and quartz feldspathic sandstone, basalt, and pelites. The basalts of the Surian complex show predominantly tholeiitic to transitional affinities, with a few samples that are alkalic in composition. Primitive mantle-normalized trace and rare earth element (REE) patterns of the Surian basalts display depletions in light REE, negative anomalies of Nb, Ta, and Ti, and positive anomalies of P. Positive P anomalies are indicative of minor crustal contamination. Furthermore, Th enrichments in the mid-ocean ridge basalt-normalized patterns of the Surian basalts are characteristic of rifted arc basalts emplaced in continental margin subduction zones. The high MgO content (>6?wt.%) of most Surian basalts and low TiO2 content of two samples (0.53 and 0.62?wt.%) are characteristic of boninites. The aforementioned features of the basalts indicate arc tholeiites emplaced in intra-arc rift environments and continental margin subduction zones. U–Pb dating by laser ablation- inductively coupled plasma mass spectrometry of detrital zircons extracted from the host feldspathic and quartz feldspathic sandstone yields various ages that are predominantly Permian and Triassic; however, the youngest zircons give a mean Early Jurassic concordant U–Pb age of 191?±?12?Ma. This age, together with geological and petrochemical data, indicate that VMS mineralization formed in the Early Jurassic in pull-apart basins within the SSZ. These basins and the VMS mineralization may be temporally related to an intra-arc volcano–plutonic event associated with Neo-Tethyan oblique subduction.  相似文献   

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