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俯冲带碳酸盐化对深部碳循环的启示:以中国西南天山碳酸盐化云母片岩为例 总被引：1，自引：1，他引：0
俯冲带可将地球表层碳输送至深部地幔,同时也记录着俯冲板片来源碳质流体的迁移沉淀机制,对地球深部碳循环具有重大影响。近年来,俯冲带脱碳机制的研究表明流体溶解脱碳作用是冷的大洋俯冲板片释放COH流体的重要方式,而上覆板块(尤其地幔楔)则被认为是缓冲这些COH流体的重要场所,甚至是俯冲带CO_2的唯一"归宿"。事实上,俯冲带岩石本身的固碳能力却受到了忽视,而对俯冲带岩石捕获和固存CO_2(carbon capture and storage,CCS)能力的评估对全球碳通量的估算尤为重要。本文以中国西南天山高压-超高压变质带中碳酸盐化云母片岩为例,探讨俯冲带岩石的碳酸盐化对深部碳循环的影响。西南天山长阿吾子一带的碳酸盐化云母片岩记录了俯冲板片起源的碳质流体对俯冲带云母片岩的交代作用,地球化学特征表明蛇纹岩释放的富水流体溶解俯冲洋壳中的碳酸盐可能是产生COH流体的重要机制。基于碳质流体对多硅白云母(Si(a.p.f.u.)=3.58～3.73)的交代及相对高压的碳酸盐矿物(主要为白云石和菱镁矿)与金红石的共生,结合区域上碳酸盐化云母片岩与高压碳酸盐化蛇纹岩(HP-ophidolomite)的伴生,我们认为云母片岩的碳酸盐化作用可能发生在俯冲板片峰期稍后的高压折返阶段。俯冲带云母片岩的固碳作用表明除了上覆板块,俯冲带岩石本身对于碳质流体也具有很好的吸收能力。初步估算表明俯冲带云母片岩的碳酸盐化每年可固存至少2.46～6.68Mt/yr,约占俯冲板片每年进碳量的4%～17%。 相似文献
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绿帘石记录俯冲带变质流体活动 总被引：1，自引：0，他引：1
俯冲带是连接地球表生圈层和深部圈层的关键纽带,深刻影响着地球内部的运行方式和人类宜居环境。俯冲板片脱水释放的高压-超高压变质流体控制着俯冲带诸多重要地质过程,如地幔楔交代和部分熔融、岛弧岩浆活动、中/深源地震以及地球内部的元素迁移和分异等等。深入了解这些流体的源区、运移、成分和物理化学条件是理解这些流体性质和行为的前提和关键。绿帘石是俯冲带变质岩中一个常见的含水造岩矿物,具有较宽广的稳定温压范围(绿片岩相-榴辉岩相)、较高的微量元素含量和缓慢的体扩散行为(如Sr、Pb、Th、U、Cr、V和LREE),能够指示俯冲带(多期)变质流体活动和地球化学效应。本文总结了近年来俯冲带变质绿帘石研究的主要进展及其在揭示俯冲带流体活动方面的重要应用,包括探究俯冲带流体的起源、成分特征、运移方式、氧逸度条件、交代效应和多期次结晶行为。这些研究表明绿帘石是一个极好的变质流体活动记录器,能够为理解俯冲带流体活动和深部元素迁移提供关键信息。 相似文献
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地球98%以上的碳赋存在地球深部地幔和地核中。地球深部储库(地幔和地核)中的碳以各类岩浆作用释放到地表,而地球表层系统(大气圈、水圈、生物圈)中的碳又可以伴随板块俯冲作用进入地球深部地幔。然而俯冲过程中不同的脱碳机制会将俯冲板片中部分乃至全部碳带出板片,而后经由岛弧岩浆作用、流体扩散作用等途径返回地表。因此,板片俯冲过程中的脱碳机制及其通量深刻地影响了地质时间尺度中地表系统的二氧化碳浓度,进而改变地球的宜居性。本文总结了目前主流观点认可的五种俯冲板片脱碳机制:变质反应脱碳、流体溶解脱碳、熔融脱碳、底辟脱碳和氧化还原脱碳。另一方面,目前对于俯冲板片各种脱碳机制对应的脱碳效率还有很大的争议,因此本文进一步梳理了板片俯冲过程中不同脱碳机制相关的通量估算的研究进展与存在的问题,建议将来综合多种方法对比研究俯冲带碳循环问题,以期在俯冲带深部碳循环过程和通量方面取得突破性进展。 相似文献
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《矿物岩石地球化学通报》2017,(6)
<正>俯冲板片中的水(包括孔隙水和含水矿物中的结构水)对地球圈层之间的水循环、岛弧岩浆作用和地震活动等都有至关重要的影响。但是至今尚未综合研究过一个单一板片中水的含量、储存方式(孔隙水和结构水的相对比例)和分布(在沉积物、俯冲板片上地壳、下地壳和地幔中的分配)。基于有效介质理论,美国伍兹霍尔海洋研究所的Canales博士及其研究小组用地震波层析成像技术得到的纵波速率估算了Casadia俯冲带中Juan De Fuca板片的水含量,首次得到了这 相似文献
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俯冲带Li同位素地球化学: 回顾与展望 总被引：1，自引：0，他引：1
板块俯冲伴随着多种复杂的地质过程,例如流体释放、流体岩石相互作用、可能的部分熔融、元素迁移及同位素分馏等。在俯冲带壳/幔循环过程中,Li同位素(6Li和7Li)高达16%的相对质量差异使其成为研究俯冲带各种地质过程的良好示踪剂。总结了近年来有关俯冲带Li同位素的研究进展,并按照相对时间序列系统地介绍了Li同位素在俯冲各个阶段的地球化学行为,包括俯冲初始物质的Li同位素组成特征,俯冲过程中Li随流体释放及与上覆地幔楔相互作用中Li同位素的行为,富Li流体与残余板片Li的去向,最终俯冲相关产物的Li同位素组成特征以及对全球Li循环的地学意义的综合介绍。随着Li同位素测试精度的提高和各种地球化学储库Li同位素数据库的不断完善,Li同位素体系可以为俯冲过程研究提供更多信息,成为一种可靠的示踪剂。 相似文献
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义敦岛弧是喜马拉雅巨型造山带中的一个复合造山带,它经历了印支期洋壳俯冲造山、燕山湖弧-陆碰撞和喜马拉雅期陆内走滑作用诸演化历史。可能由于洋壳板片俯冲角度不同,义敦晚三叠世古岛弧带(206～237 Ma)南北两段具有不同的发育历史,北段昌台弧以发育孤间裂谷为特色,具张性弧特征,发育扩张环境流体聚敛成矿系统,形成VMS型Zn-Pb-Cu矿床和浅成低温热液型Ag-Au-Hg矿床;南段中甸弧不发育弧后盆地,但广泛发育钙碱性弧火山岩-玢岩-斑岩杂岩系和挤压环境岩浆-流体成矿系统,形成斑岩型-夕卡岩型铜多金属矿床。在三叠纪-侏罗纪之交的弧-陆碰撞作用中,早期大陆板片俯冲形成同碰撞花岗岩带(约200 Ma),晚期造山后伸展作用,形成A型花岗岩带(75～138 Ma),伴随扬子大陆板片俯冲而发生的强烈剪切和推覆,在甘孜-理塘蛇绿混杂带发育挤压剪切环境流体聚敛成矿系统,形成剪切带型金矿。伴随造山后伸展和A型花岗岩侵位,发育伸张环境岩浆-流体聚敛成矿系统,主要形成夕卡岩型锡矿和构造破碎带热浪脉型银多金属矿床。印度-亚洲大陆碰撞在义敦造山带主要表现为陆内走滑作用,并控制碱性花岗岩和花岗斑岩的发育(50～30 Ma),伴随斑岩型金矿的形成。 相似文献
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俯冲型和碰撞型含矿斑岩地球化学组成的差异 总被引：2，自引：2，他引：0
Cu-Mo-Au含矿斑岩不仅可以形成于与洋壳俯冲相联系的弧环境,而且也产于碰撞造山带内。通过对比俯冲型和碰撞型含矿斑岩的地球化学特征,发现它们特别在微量元素上具有较大差别,暗示它们有着不同的物源区组成或形成机制。同冈底斯带碰撞型含矿斑岩相比,太平洋东岸俯冲型含矿斑岩有着明显高的HREE和Y含量,低的Sr/Y、(La/Yb)N以及(Dy/Yb)N比值,表明其物质源区不含或含有少量的石榴子石并可能以角闪石组成为主。统计发现这些俯冲型含矿斑岩部分样品具有埃达克岩地球化学特征,但大部分样品却显示出具有与正常岛弧系列火山岩相似的特征,它们很可能是板片释放流体交代地幔楔形成的熔体并在后期经历MASH过程的产物。冈底斯带碰撞型含矿斑岩具有典型埃达克岩地球化学特征,指示其形成条件达到了石榴子石相变,可能形成于增厚的下地壳,其物质源区很可能与前期的洋壳俯冲有着密切的联系。普朗-雪鸡坪含矿斑岩具有与俯冲型含矿斑岩十分相似的地球化学特征,它们有可能是西向俯冲的甘孜-理塘洋发生断离,进而诱发前期俯冲流体交代的富集地幔楔发生部分熔融的产物,而并非是俯冲洋壳直接发生部分熔融的产物。 相似文献
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西太平洋分布了全球大部分的洋内俯冲带,也是全球沟-弧-盆体系最发育的地区。勘察加(Kamchatka)半岛位于俄罗斯远东地区,地处太平洋西北部(51°~60°N、155°~164°E),是全球环太平洋岛弧的重要组成部分。前人对勘察加岛弧岩石地幔源区性质、熔融过程、岩浆结晶分异及熔/流体交代过程进行了详细的研究,并获得了丰硕的成果。最新的研究进展表明:(1)勘察加岛弧前缘火山和中部火山的源区主要为亏损地幔,而弧后区域则存在较为富集的地幔贡献;(2)勘察加岛弧不同区域的地幔源区流体性质具有一定的差异,导致从前缘火山至中部火山,地幔熔融程度逐渐降低;(3)勘察加岛弧不同区域岩石地球化学成分存在差异,而且,沿穿弧剖面某些元素或同位素(如δ11 B)表现出系统变化的特征,反应了俯冲板片流体通量和流体性质的差异;(4)勘察加半岛部分多期次火山(如Klyuchevskoy火山)地球化学成分复杂,可能反应了源区熔融条件的不同和岩浆结晶分异过程;(5)勘察加岛弧北部与阿留申岛弧近直角相交,导致异常的构造背景,促使该区域形成了具有埃达克质特征的岛弧岩浆。 相似文献
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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
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新疆东准噶尔克拉麦里蛇绿岩地球化学：洋脊俯冲的产物 总被引：5，自引：5，他引：5
新疆东准噶尔克拉麦里蛇绿岩中的镁铁质岩兼具有洋中脊玄武岩(MORB)和岛弧拉斑玄武岩(IAB)的特征,岩石地球化学特征表现为轻稀土(LREE)亏损、平坦或略微富集,不同程度地亏损高场强元素(HFSE)而富集大离子亲石元素(LILE),成分上非常相似于受洋脊俯冲影响的 Chile Ridge 和 Cocos Ridge 玄武岩。可以认为其可能形成于受洋脊俯冲影响的岛弧或弧前扩张环境。相对较高的ε_(Nd)(t)(7.2～9.8)、低 Nb/Zr、Ta/Yb 比值,说明在洋脊俯冲的影响下,其源区可能存在有至少三种组分:弧下地幔、来自消减板片流体和俯冲沉积物、MORB 地幔。 相似文献
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由板块俯冲引发的深部物质循环过程是地球内部的一级运行机制,主宰了地球从内到外的演化进程,是地球科学研究的重要前沿.俯冲带化学地球动力学研究不仅需要确定俯冲带地壳物质再循环的机制和形式,而且需要确定俯冲带动力来源和热体制及其随时间的变化.为了识别不同类型壳源熔/流体对地幔楔的交代作用、寻求板片-地幔界面反应的岩石学和地球化学证据、理解汇聚板块边缘地壳俯冲和拆沉对地幔不均一性的贡献,我们必须将俯冲带变质作用、交代作用和岩浆作用作为一个地球科学系统来考虑.板块俯冲带变质过程中发生一系列物理化学变化,这些变化不但是导致板块进一步俯冲的主要驱动力,同时也控制着释放的熔/流体组成和俯冲到地球深部的物质组成,对俯冲带化学地球动力学过程产生重要影响.地幔楔作为俯冲系统中连接俯冲盘和仰冲盘的关键构造单元,在地球层圈之间物质循环和能量交换等方面起着重要作用.造山带地幔楔橄榄岩直接记录了俯冲带多种性质的熔/流体交代作用,以及复杂的壳幔物质循环过程.俯冲带岩浆岩是大洋/大陆板块俯冲物质再循环的表现形式,这些岩石样品记录了俯冲带从深部地幔到浅部地壳的过程,也为认识地球深部物质循环提供了理想的天然样品.尽管国际上在俯冲带岩石学和地球化学领域针对地球深部过程的研究方面取得了多项重要进展,但由于研究工作缺乏密切的协同配合,包括俯冲带熔/流体的物理化学性质、俯冲带壳幔相互作用的机制和过程、俯冲带幔源岩浆活动的物质来源和启动机制以及深部地幔过程对地表环境的影响等许多关键科学问题尚未得到根本解决.将来的研究需要聚焦俯冲带物质循环这一核心科学问题,进一步查明俯冲带变质作用、交代作用、岩浆作用等过程的各自特征和相互联系,包括挥发性组分在地球深部的迁移过程及其资源和环境效应,着力考察研究相对薄弱的古俯冲带,阐明板块俯冲与地球深部物质循环之间的耦合机制. 相似文献
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Ultrahigh-temperature (UHT) and high pressure (HP) metamorphic rocks generated at different times in Earth history form paired suites within the same tectonic belts in several regions. We evaluate the thermal regimes and fluid circulation patters in different plate tectonic settings and propose a new model involving ridge subduction where the slab window places hot asthenosphere against the base of the overlying plate and provides an ideal setting for the supply of heat and CO2 -rich fluids at relatively shallow domains, which can explain the formation and preservation of UHT metamorphic rocks in the roots of the arc and forearc. The plate geometry below the slab window would inhibit the normal cooling induced by the slab, and a temporary deprivation of slab-derived sediments and hydrous fluids. Our analysis provides a unified model for paired UHT and HP metamorphic orogens and presents a key to the associated thermal and fluid regimes. 相似文献
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苏鲁高压—超高压变质地体的陆—陆碰撞深俯冲剥蚀模式 总被引：21，自引：4，他引：17
中国苏鲁高压—超高压变质地体由2个不同时代的变质基底组成.南苏鲁(临沭—连云港地区)中不同类型高压—超高压变质岩石的原岩形成于由大陆玄武质岩石、辉长岩、表壳岩和花岗岩组成的被动大陆边缘拉伸构造环境.研究表明南苏鲁高压—超高压变质岩石的原岩所代表的花岗岩浆和基性岩浆作用为罗迪尼亚超大陆形成后的新元古代(780-700Ma)裂解事件的响应.北苏鲁(青岛—威海)超高压变质地区的花岗质片麻岩锆石SHRIMPU-Pb定年表明,变质基底的年龄是2400Ma(或 & 2400 Ma),并经历了1800-1700Ma和-200Ma的变质事件,研究表明苏鲁高压—超高压变质地体由2个不同时代变质基底组成,北苏鲁的变质基底属于北中国板块胶辽朝地块的一部分,形成时代比南苏鲁基底老得多,其与南苏鲁地块之间的界限位于五莲以北到海阳所以南一线.由于在北苏鲁含柯石英的透辉石石英岩锆石SHRIMPU-Pb定年获得精确超高压峰期变质年龄为(234.1±4.2)Ma,退变质年龄为(218.2±1.5)Ma,表明南、北苏鲁2个不同时代基底地块同时经历了超高压变质作用.根据上述事实,提出苏鲁高压—超高压变质地体的陆—陆碰撞俯冲剥蚀新模式,即扬子板片在240-220Ma的深俯冲作用中拽动上部胶辽朝板片的—部分老变质基底岩石向下俯冲至大于100km的深度,并形成楔形俯冲剥蚀体,之后又与南苏鲁俯冲板片一起快速折返上来。 相似文献
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《International Geology Review》2012,54(13):1443-1463
Fluid inclusions hosted by quartz veins in high-pressure to ultrahigh-pressure (HP-UHP) metamorphic rocks from the Chinese Continental Scientific Drilling (CCSD) Project main drillhole have low, varied hydrogen isotopic compositions (δD?=??97‰ to??69‰). Quartz δ18O values range from??2.5‰ to 9.6‰; fluid inclusions hosted in quartz have correspondingly low δ18O values of??11.66‰ to 0.93‰ (T h?=?171.2～318.8°C). The low δD and δ18O isotopic data indicate that protoliths of some CCSD HP-UHP metamorphic rocks reacted with meteoric water at high latitude near the surface before being subducted to great depth. In addition, the δ18O of the quartz veins and fluid inclusions vary greatly with the drillhole depth. Lower δ18O values occur at depths of ～900–1000 m and ～2700 m, whereas higher values characterize rocks at depths of about 1770 m and 4000 m, correlating roughly with those of wall-rock minerals. Given that the peak metamorphic temperature of the Dabie-Sulu UHP metamorphic rocks was about 800°C or higher, much higher than the closure temperature of oxygen isotopes in quartz under wet conditions, such synchronous variations can be explained by re-equilibration. In contrast, δD values of fluid inclusions show a different relationship with depth. This is probably because oxygen is a major element of both fluids and silicates and is much more abundant in the quartz veins and silicate minerals than is hydrogen. The oxygen isotope composition of fluid inclusions is evidently more susceptible to late-stage re-equilibration with silicate minerals than is the hydrogen isotope composition. Therefore, different δD and δ18O patterns imply that dramatic fluid migration occurred, whereas the co-variation of oxygen isotopes in fluid inclusions, quartz veins, and wall-rock minerals can be better interpreted by re-equilibration during exhumation. Quartz veins in the Dabie-Sulu UHP metamorphic terrane are the product of high-Si fluids. Given that channelized fluid migration is much faster than pervasive flow, and that the veins formed through precipitation of quartz from high-Si fluids, the abundant veins indicate significant fluid mobilization and migration within this subducted continental slab. Many mineral reactions can produce high-Si fluids. For UHP metamorphic rocks, major dehydration during subduction occurred when pressure–temperature conditions exceeded the stability of lawsonite. In contrast, for low-temperature eclogites and other HP metamorphic rocks with peak metamorphic P–T conditions within the stability field of lawsonite, dehydration and associated high-Si fluid release may have occurred as hydrous minerals were destabilized at lower pressure during exhumation. Because subduction is a continuous process whereas only a minor fraction of the subducted slabs returns to the surface, dehydration during underflow is more prevalent than exhumation even in subducted continental crust, which is considerably drier than altered oceanic crust. 相似文献
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北秦岭高压-超高压岩石的多期变质时代及其地质意义 总被引：14，自引：12，他引：2
在岩相学观察和锆石CL图像研究的基础上,利用LA-ICP-MS原位微区定年分析方法,本文确定北秦岭清油河退变榴辉岩的峰期变质时代为490±6Ma,退变质时代为453±9Ma,原岩形成时代为655±9Ma;松树沟超高压长英质片麻岩的峰期变质时代为497±8Ma,两期退变质时代分别为448±4Ma和421±2Ma,原岩形成时代上限832±25Ma;寨根石榴石辉石岩的峰期变质时代为498±2Ma,中压麻粒岩相退变质时代为450±3Ma,角闪岩相退变质时代为426±1Ma,原岩形成时代为573±40Ma;西峡北榴闪岩的角闪岩相变质时代为423±3Ma,原岩形成时代为843±7Ma。新确定的这些岩石的峰期变质时代与前人已报导的区内高压-超高压岩石的峰期变质时代在误差范围内基本一致,结合区内高压-超高压岩石不仅分布在秦岭岩群北缘的官坡-双槐树一带,而且断续出露在秦岭岩群中部或偏南侧的清油河北-松树沟-寨根北甚至西峡北东西一线,进一步表明它们应是同一期构造地质事件的产物。北秦岭已发现的全部正变质的高压-超高压岩石均呈透镜体状分布在围岩片麻岩中,松树沟超高压长英质片麻岩的原岩为典型的陆壳沉积物,因此,这些高压-超高压岩石的形成可能都是陆壳俯冲-深俯冲作用的产物。结合岩相学观察、锆石CL图像和锆石U-Pb定年表明,这些高压-超高压岩石在～500Ma经历了峰期变质作用后,又分别在～450Ma和～420Ma遭受了中压麻粒岩相和或角闪岩相退变质作用的叠加,充分说明这些高压-超高压岩石经历了一个完整的由陆壳俯冲-深俯冲、之后连续两次抬升的构造演化过程。另外,本次研究新获得的这些岩石的原岩形成时代介于843±7Ma～573±40Ma之间,结合官坡榴辉岩的原岩形成时代为791～814Ma以及松树沟榴闪岩原岩时代为787±16Ma的研究,共同表明北秦岭高压-超高压岩石的原岩形成时代均为新元古代,因此,限定俯冲-深俯冲的陆壳物质应来自形成时代为新元古代的大陆地壳或地质体。结合区域地质背景和前人研究成果综合分析,本文初步认为,北秦岭高压-超高压变质岩带的形成是商丹洋向北俯冲拖曳南秦岭新元古代陆壳物质在～500Ma发生陆壳俯冲-深俯冲作用的产物,之后在～450Ma与～420Ma经历了两期抬升。 相似文献
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硬玉石英岩是一种稀少且与流体作用相关的变质岩,同时出露于高压或超高压洋壳和陆壳俯冲带中.通过对中国东部大别造山带中出露达50 km2的含柯石英的超高压硬玉石英岩进行研究,综合全岩主微量元素、矿物Mg-O同位素和锆石学研究.结果表明,硬玉石英岩的原岩为古元古代TTG岩石,经历过弱化学风化和强物理风化作用,然后在三叠纪时期受到围岩富黑云母片麻岩分解脱水而产生的大量重Mg同位素流体交代,从而形成硬玉石英岩.考虑到这种受流体交代成因的硬玉石英岩在大别山广泛出露,表明其在三叠纪大陆深俯冲过程中存在着大规模的变质流体活动,这项研究首次报道了大陆俯冲带有大规模的流体活动存在,同时也挑战了传统观点认为的大陆俯冲带缺乏岛弧岩浆作用主要原因是缺乏足够量的流体活动. 相似文献
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Numerical modeling of thermal structure, circulation of H2O, and magmatism–metamorphism in subduction zones: Implications for evolution of arcs 总被引：2，自引：2，他引：0
Numerical models on thermal structure, convective flow of solid, generation and transportation of H2O-rich fluid in subduction zones are consolidated to have a comprehensive view of the subduction zone processes: heat balance, circulation of H2O magmatism–metamorphism, growth of arcs and continental margins. A large scale convection model with steady subduction of a cold old slab (130 Myr old) predicts rapid ( 100 Myr) cooling of subduction zones, resulting in cessation of magmatism. The model also predicts that the mantle temperature beneath arcs and continental margins is greatly affected by the effective temperature of the subducting slab, i.e., the age of the subducting slab. If subduction of a young hot slab, including ridge subduction, occurs every 60 to 120 Myr as is suggested for eastern Asia, the average temperature beneath arcs is increased by about 300 °C, which may explain the long-lasting magmatism in eastern Asia. Associated with subduction of young slabs and ridges, thermal structure and circulation of H2O are greatly modified to cause a transition from (1) normal arc magmatism, (2) forearc mantle melting, to (3) slab melting to produce a significant amount (100 km3) of granitic melts, associated with both high-P/T and low-P/T type metamorphism. The last stage of (3) can result in formation of a granitic batholith belt and a paired metamorphic belts. Synthesis of the numerical models and observations suggest that episodic subduction of young slabs and ridges can explain heat source for generating a large amount of granitic magmas of batholiths, synchronous formation of batholith and regional metamorphic belts, and P–T conditions of the paired metamorphism. Even the high-P/T metamorphism requires an elevated geothermal structure in the forearc region, associated with ridge subduction. Although the emplacement of the batholiths and the regional metamorphic belts, and the mass balance in subduction zones are not well constrained at present, the episodic event associated with ridge subduction is thought to be essential for net growth of arcs and continental margins, as well as for the long-term heat balance in subduction zones. 相似文献
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中国大陆构造及动力学若干问题的认识 总被引：17，自引：2，他引：15
中国(东亚)大陆受特提斯、古亚洲和太平洋构造体系的制约,具有复杂的地体构架和特殊的岩石圈结构。本文从地学前沿——大陆动力学的视野出发,围绕中国大陆构造及动力学四个方面的研究,总结已有的进展并提出新的思考:①中国大陆板块下的构造和整个地幔运动的构架:地震层析资料揭示西太平洋板片向西俯冲到东亚大陆之下,其倾角逐渐减小,最后近水平地插进400～600km深度的地幔过渡带中,成为箕状几何形态的超深俯冲板片。印度岩石圈板片超深俯冲至青藏高原之下～800km的深度,在喜马拉雅西构造结部位发生双向不对称深俯冲,印度岩石圈板片向东俯冲至东构造结东侧之下300～500km的深度。②中国大陆变质基底的再活化:中国大陆的大部分陆块未受显生宙以来构造、变质和岩浆事件的改造与激活,在冈瓦纳大陆北缘的印度陆块和阿拉伯陆块北缘还发育有形成于泛非期(530～470Ma)的造山带,其影响范围至高喜马拉雅、拉萨地体和三江地区。新生代的变质活化普遍出现在喜马拉雅、南迦巴瓦、拉萨地体和三江-缅甸地区,最新的变质年龄仅2～1Ma(南迦巴瓦)。③中国主要高压-超高压变质带的大地构造背景及深俯冲-折返机制:中国及邻区含榴辉岩的高压-超高压(HP/UHP)变质带有洋壳(深)俯冲和陆壳(深)俯冲之分。青藏高原中,大部分洋壳俯冲形成的高压/超高压变质带与原-古特提斯洋盆中诸多微陆块之间的小洋盆的汇聚碰撞有关,陆壳深俯冲作用有两种机制,它们分别是大陆块之间剪式碰撞和撕裂式岩石圈舌形板片的深俯冲。④中国大陆造山带的深部物质可经3类机制挤出,即深部地壳物质"牙膏式"挤出、侧向挤出和"挤压转换式"挤出。 相似文献