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苏鲁高压—超高压变质带的折返构造及折返机制 总被引：85，自引：8，他引：77
苏鲁高压—超高压变质带的折返构造是由韧性剪切叠覆构造岩片组成,具NWW-SEE向剪切矢量及SEE向NWW的剪切指向,与折返构造伴随的高压和超高压退变质反应过程与石英从高温—中温—低温的组构模式吻合。150～100Ma期间的伸展事件包含了北界韧性伸展转换性剪切带及莱阳盆地的形成、苏鲁高压—超高压变质带北部花岗岩侵位、折返面理弯曲形成背形构造及伴随的韧—脆性正滑构造。多学科的综合研究表明,240～220Ma扬子板块巨量物质往北深俯冲于北中国板块之下,220～200Ma高压—超高压变质岩石整体快速折返,折返板片中保存的自上而下变质岩石单元序列与剪切叠覆构造岩片的物质组成序列基本一致。提出苏鲁高压—超高压变质折返板片呈上拱的舌形体,变形分解表明苏鲁高压—超高压变质板片是在“挤出”机制下折返及受后期伸展事件的改造。 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：17，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>2400Ma),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,使胶辽朝地块的楔形俯冲剥蚀体经历了高压-超高压变质和折返退变质作用 相似文献
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桐柏高压变质地体:对桐柏-大别-苏鲁高压/超高压变质带构造框架和俯冲/折返机制的制约 总被引：3，自引：1，他引：2
桐柏造山带位于秦岭造山带和大别-苏鲁造山带之间,是揭示秦岭-桐柏-大别-苏鲁巨型造山带中各地质体之间构造关系及地质演化差异的关键地区。桐柏高压变质地体主要由两个高压岩片(I和II)及其北侧的构造混杂岩带和南侧的蓝片岩-绿片岩带构成。高压岩片I以北、南两条榴辉岩带为代表,构成桐柏山背形构造的两翼,其峰期变质条件分别为530~610℃、1.7~2.0GPa和460~560℃、1.3~1.9GPa。高压岩片II以桐柏杂岩中的变质岩包体为代表,其峰期变质条件推测在<700℃、>1.2GPa的榴辉岩相范围内,而退变质条件为660~700℃、0.80~1.03GPa。U-Pb、Lu-Hf、Rb-Sr和Ar-Ar同位素年代学研究表明,高压岩片I的峰期变质时代为255Ma,冷却至白云母封闭温度的时代为238Ma;而高压岩片II的主期变质作用发生在232~220Ma,作为桐柏杂岩主体的片麻状花岗岩则侵位于140Ma。这说明,高压岩片I和II分属于两个时代不同的俯冲/折返岩片,当高压岩片II被俯冲到地壳深处并经受高压变质时,其上覆的高压岩片I已经折返到中上地壳的水平。这一结果验证了在西大别、东大别和苏鲁地区提出的高压/超高压岩石的穿时(或差异)俯冲/折返模型,同时说明华南大陆地壳最早的俯冲发生在晚二叠世,这也代表华北与华南陆块之间从洋壳俯冲转化为陆壳俯冲的时间。基于桐柏杂岩与北大别杂岩的可比性,认为桐柏高压变质地体相对低温低压的变质环境以及超高压岩石的缺乏缘于华南陆块的俯冲深度向西逐渐变浅,而早白垩世的构造挤出造成了桐柏-大别高压/超高压变质带东宽西窄的构造格局。 相似文献
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再论“大陆深俯冲和折返动力学”: 来自中国大陆科学群钻及苏鲁超高压变质带的制约 总被引：4，自引：1，他引：3
通过CCSD-MH、卫星孔的岩性-构造剖面和苏鲁造山带中榴辉岩-超镁铁质岩的产出、深俯冲/折返过程的岩石的塑性流变特征和变形序次的分析、俯冲-折返过程中流体作用及变质化学地球动力学对流变学行为的制约，以及韧性剪切作用形成的折返年代学时限，提出苏鲁超高压变质地体为面型深俯冲/折返杂岩带组成的穹形挤出推覆岩片、叠置在扬子陆块之上； 根据岩石变形微构造及组构的分析，重塑超高压变质岩石深俯冲阶段、折返早期、折返主期和折返后期的塑性流变；提出深俯冲的物质沿板块汇聚边界的多层隧道呈多重/分片样式“挤出”的折返模式，并认为在折返初期开始（230~220Ma）和折返主期（220~200Ma）形成的透入性韧性剪切是俯冲岩片挤出的重要机制；提出郯庐走滑断裂的形成对苏鲁高压/超高压变质地体演化的影响。 相似文献
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深俯冲和折返动力学:来自中国大陆科学钻探主孔及苏鲁超高压变质带的制约 总被引：2，自引：0，他引：2
中国大陆科学钻探工程和苏鲁高压-超高压变质带为大陆岩石圈的深俯冲与折返动力学的研究提供了以下制约:(1)苏鲁高压/超高压变质地体迭置于南、北苏鲁两个不同时代及属性的基底之上;(2)苏鲁巨量表壳岩石深俯冲至200km以下的上地幔深度,并经历超高压变质作用;(3)根据不同类型超高压变质岩石锆石的SHRIMP-U/Pb原位精确定年,获得超高压变质岩石的深俯冲-折返全过程(240～252Ma→230～237Ma→207～218Ma)时限.并建立了新的深俯冲-折返全过程的P-T-t轨迹;(4)富钛铁的辉长岩在大陆地壳的深俯冲过程中,经历了超高压变质作用并转变成了富含金红石的榴辉岩,形成了超高压变质的钛矿床;(5)通过榴辉岩和石榴石橄榄岩的显微构造分析及石榴石、绿辉石和橄榄石EBSD测量,确定深俯冲过程中绿辉石和橄榄石的组构运动学和流变学特征;(6)在大陆的深俯冲过程中,强烈水化的陆壳岩石经历了进变质脱水过程,巨量的地表水带入到＞100～200Km的地幔深处,在超高压变质峰期的极端条件下,通过含水超高压变质矿物的分解形成超临界的含水熔体,导致有效的壳-幔物质交换和岩石圈物质分异;(7)苏鲁超高压变质地体在折返阶段形成挤出纳布构造,与岩石圈深俯冲管道流的折返挤出机制有关;(8)提出新的深俯冲-折返动力学模式:陆.陆碰撞的深俯冲剥蚀模式及大陆地壳多重性、分层型和穿时性的俯冲和折返模式. 相似文献
6.
中国中央造山带内至少发育两个超高压变质带,一个是南阿尔金-柴北缘-北秦岭超高压变质带,超高压峰期变质年龄为早古生代(500～400 Ma),代表扬子与中朝克拉通间的深俯冲和碰撞带;另一个是研究程度较高的大别-苏鲁超高压和高压变质带,峰期变质年龄主体是三叠纪(250～220 Ma),代表扬子克拉通内部的陆内大陆深俯冲和碰撞带。对东秦岭看丰沟及香坊沟的变质岩片详细岩石学和构造学研究以及先期造山带尺度的构造、岩石和年代学研究资料分析证明,南阿尔金-柴北缘-北秦岭超高压变质带,向东不能与大别-苏鲁超高压和高压变质带的任一部分相连,包括南大别和西北大别超高压及高压变质岩石。相反,大别-苏鲁超高压及高压变质带,向西经桐柏山,横过南襄盆地延伸到南秦岭的西峡及商南一带。仅在东秦岭-大别山范围内,两个超高压变质带分别位于南丹断裂系南北两侧,沿造山带近平行延展,之间被一系列以断裂或剪切带为边界的岩石构造岩片相隔,不能构成横贯中国中部统一的巨型超高压变质带。任何有关中国中央造山带构造格架及构造演化模型的建立,均应考虑其内部发育两个时代和功能不同的超高压变质带。 相似文献
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北苏鲁荣成地区超高压变质带的形成与折返动力学 总被引：1，自引：0，他引：1
山东省荣成地区位于苏鲁高压-超高压变质带的东北部，以花岗质片麻岩、副片麻岩为主，夹有少量的榴辉岩、石榴辉石岩、麻粒岩、超基性岩、石英岩、大理岩和斜长角闪岩等，各类岩石的锆石中普遍含有柯石英包裹体，表明荣成地区岩石曾经历超高压变质作用过程。荣成地区区域构造格架表现为面理产状总体为NNE-SSW走向，向南转为由NE-SW走向，呈弧形展布，倾向SE或SSE，超高压变质岩石由一系列近平行的剪切岩片组成，岩片之间的分界线为一些韧性剪切带，是折返阶段角闪岩相-绿片岩相的产物。结合野外宏观变形现象、显微构造分析以及糜棱岩中石英的优选方位EBSD （electron backscatter diffraction，电子背散射技术）测量结果，可以判断北苏鲁荣成地区韧性剪切带主要形成于中、低温（550~350℃）条件，并具有由NW向SE“斜向正滑”的剪切指向。根据韧性剪切带中所含的榴辉岩透镜体的显微构造和绿辉石与金红石的优选方位的EBSD的研究，重塑超高压变质阶段的流变学特征：绿辉石和金红石都具有高温的滑移系组构模式。横穿苏鲁高压-超高压变质带的地震反射剖面揭示了苏鲁高压-超高压变质带呈厚10km以上的穹形板片，位于苏鲁高压-超高压变质板片下部的荣成及江苏刘山以韧性正断裂系列为主。Ar-Ar测年结果表明，发生这种伸展韧性剪切作用的时间在117~130Ma。位于板片上部的南苏鲁以韧性逆冲性断裂系列为主。基于以上各方面的研究，进一步验证了苏鲁超高压-超高压变质带折返动力学的挤出模式。 相似文献
8.
中国主要高压-超高压变质带的大地构造背景及俯冲/折返机制的探讨 总被引：25，自引：5，他引：20
造山带中发现超高压矿物柯石英和金刚石，被认为与洋壳或陆壳岩片的深俯冲(>100km)有关。但探讨这些岩片是如何俯冲和折返的？却是一个极具挑战的难题。目前，中国境内含榴辉岩的高压超高压（HP/UHP）变质带已经发现11条，此外，世界各地发现的高压超高压变质带还有至少20条。高压超高压变质带，特别是中国众多的HP-UHP变质带，在什么特定的大地构造条件中形成？又是在怎样的构造背景下折返而剥露地表？中国大陆上为什么出现众多规模可观的HP-UHP变质带？为什么出现洋壳（深）俯冲与陆壳（深）俯冲不同类型的HP-UHP带？这是本文试探讨的问题。根据中国境内的11条高压/超高压变质带形成时代和区域构造背景，将其分为4类：Ⅰ.始特提斯（早古生代）高压/超高压变质带，包括（1）柴北缘-南阿尔金超高压变质带，（2）北祁连-北阿尔金高压变质带，（3）东秦岭超高压变质带；Ⅱ.古特提斯高压/超高压变质带，包括（4）大别高压/超高压变质带，（5）苏鲁高压/超高压变质带，（6）西藏羌塘高压变质带；（7）西藏松多（超）高压变质带；Ⅲ.新特提斯高压/超高压变质带,包括（8）雅鲁藏布江东构造结南迦巴瓦（超）高压变质带；Ⅳ.古亚洲域南缘高压/超高压变质带，包括（9）新疆西南天山超高压变质带，（10）甘肃北山高压变质带，和（11）冀北高压变质带。中国高压/超高压变质带形成的大地构造背景有洋壳（深）俯冲和陆壳（深）俯冲两大成因类型,认为前者大都与始-古特提斯洋盆中微陆块之间的汇聚碰撞有关；后者为大陆块之间剪式碰撞和撕裂式岩石圈舌形板片深俯冲的产物。由于中国（邻区）大陆是三大陆块与许多小陆块聚集构成的巨大拼合体，小陆块在特提斯洋盆（特别是始、古特提斯洋盆）中的独特位置，使陆块之间的刚性洋盆岩石圈得以（深）俯冲插入小陆块之下。而大陆块之间特殊部位的碰撞为陆壳（深）俯冲创造条件。研究表明，高压/超高压变质岩石和蛇绿岩、混杂堆积、俯冲增生楔一起构成俯冲/折返杂岩带；认为代表印支造山带山根物质的大别-苏鲁高压/超高压俯冲/折返杂岩带，呈面形推覆岩片的构造样式叠置在扬子陆块之上，提出汇聚陆块边缘深部地幔物质折返的“斜向挤出”和“沿岩石圈板片的多层隧道的多重/分片挤出”的两种模式；认为走滑断裂在高压/超高压变质岩石的快速折返中起重要作用，即阿尔金走滑断裂、郯庐走滑断裂和喀喇昆仑走滑断裂，分别制约了阿尔金和祁连山中的南北两条早古生代高压/超高压变质带、大别-苏鲁印支期超高压变质带和喜马拉雅西构造结的喜山期超高压变质带的快速折返。 相似文献
9.
大别山超高压变质岩的冷却史及折返机制 总被引：17，自引：7，他引：17
大别山超高压变质岩及其围岩 T-t 冷却曲线显示了超高压变质岩的冷却史从800℃到300℃经历了三个阶段:两次快速冷却(226±3Ma 到219±7Ma 期间从800℃到500℃的第一次快速冷却,180～170Ma 期间从450℃到300℃的第二次快速冷却)和介于二者之间的等温过程。这一具有两次快速冷却的 T-t 曲线已被近年来获得的高精度金红石 U-Pb 年龄(218±1.2Ma)(Li et al.,2003),高压变质和退变质独居石 Th-Pb 年龄(Ayers et al.,2002),和强面理化榴辉岩二次多硅白云母的Rh-Sr 年龄(182.7±3.6Ma)(Li et al.,2001)所证实。超高压变质岩的二次快速冷却事件反映了二次快速抬升过程。在东秦岭及苏鲁地体东端发育的同碰撞花岗岩 U-Ph 年龄为225～205Ma,与超高压变质岩第一次快速冷却时代吻合。考虑到同碰撞花岗岩与俯冲板片断离的成因联系,这种时代耦合关系表明俯冲板片断离可能是超高压变质岩第一次快速抬升和冷却的重要机制之一。大别山 Pb 同位素填图揭示出南大别带超高压变质岩具有高放射成因 Pb 特征,因而源于俯冲的上地壳;而北大别带超高压变质岩具有低放射成因 Pb 特征,源于俯冲长英质下地壳。这表明在陆壳俯冲过程中上、下地壳之间可发生挤离(detachment)或脱耦(decoupling)。已有实验证明脱耦的上地壳在俯冲过程中可沿挤离面逆冲抬升(Chemenda et al.,1995)。同理,由于俯冲镁铁质下地壳在大别山没有出露,可以推测俯冲长英质下地壳和镁铁质下地壳之间也最终发生了挤离或脱耦。大陆岩石圈在不同深度存在若干低粘度带(Meissner and Mooney,1998)是上述俯冲陆壳分层脱耦现象发生的依据。因此,俯冲上地壳及部分长英质下地壳的第一次快速抬升折返是俯冲过程中大陆地壳内部分层脱耦和俯冲板片断离的综合结果。上述过程只能使已脱耦的上地壳及部分长英质下地壳抬升折返,而未与俯冲岩石圈脱耦的下地壳在板片断离后仍可继续俯冲。俯冲板片断离后,两大陆块在晚三叠世和早-中侏罗世继续汇聚,导致华南陆块下地壳继续俯冲,及已经脱耦并折返至中上地壳的超高压岩片向北仰冲。这一仰冲可能是导致超高压变质岩第二次快速抬升的重要机制。强面理化榴辉岩二次多硅白云母的 Rb-Sr 年龄(182.7±3.6Ma)可能记录了这一超高压岩片仰冲事件发生的时代。惠兰山基性麻粒岩年代学研究揭示了罗田穹隆在早白垩世的快速抬升,与此同时大别山发生了大规模岩浆事件。山体快速抬升与大规模岩浆事件的耦合关系指示了大别造山带早白垩世的去根作用,或岩石圈拆离事件。伴随这一山体快速抬升,大别山超高压变质岩开始大面积出露地表。 相似文献
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南阿尔金造山带是目前报道的具有最深俯冲记录的大陆超高压变质带，其内出露有高压-超高温麻粒岩，它们对深入理解大陆地壳岩石超深俯冲与折返过程具有重要意义.介绍了对南阿尔金巴什瓦克地区长英质麻粒岩和基性麻粒岩的岩相学、矿物化学、相平衡模拟及锆石U-Pb年代学研究成果.其中基性麻粒岩主要记录了深俯冲大陆地壳折返过程的变质演化:包括高压榴辉岩相、高压-超高温麻粒岩相、低压-超高温麻粒岩相及随后的近等压降温演化阶段；长英质麻粒岩除了记录与基性麻粒岩相似的折返过程外，还记录了从角闪岩相到超高压榴辉岩相的进变质演化过程.结合已有研究资料，确定超高压榴辉岩阶段峰期条件> 7~9 GPa和>1 000℃，可达到斯石英稳定域.锆石年代学显示两种岩石类型的原岩和变质年龄均分别在900 Ma和500 Ma左右.变质作用与年代学研究表明，南阿尔金大陆地壳岩石在早古生代发生超深俯冲至200~300 km后，折返至加厚地壳底部发生高压-超高温变质作用，随后被快速抬升至地壳浅部发生低压-超高温变质作用并经历迅速冷却. 相似文献
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Olivier Merle 《Geodinamica Acta》2013,26(3):129-138
AbstractThe exhumation of rocks in a plate convergence setting is commonly related to erosion and/or tectonic denudation accompanied by isostatic adjustment. Isostatic compensation is the physical response to denudation. It leads to unroofing of deep levels of the crust. A new model for producing topographic relief is proposed which explains well the rapid exhumation of high-temperature rocks in the Central Alps via erosion and tectonic denudation (i.e. gravitational collapse and normal faulting). It is shown that the forward motion of the cold and rigid Adriatic indenter into the European crust is twofold. Firstly, horizontal compression led to the vertical extrusion of the deepest ductile European basement into shallower levels. This tectonic process induced heat transfer through the southern steep belt as well as heat advection together with the extruded material, resulting in the metamorphic aureole observed in the Central Alps. Secondly, the lower part of the Adriatic crust protruded into the warm European crust as a result of continuous forward motion. Geophysical data suggest that the isostatic response to indentation (i.e. deepening of the alpine root) has been inhibited by the mechanical strength of the cold and rigid Adriatic crust. Then, the indentation process induced a deviation from isostatic equilibrium by creating a tremendous topographic relief. This relief disappeared rapidly, possibly as fast as it forms, by enhanced erosion and tectonic denudation leading to rapid exhumation of the metamorphic dome. 相似文献
12.
岩石密度和超高压岩石折返速率 总被引：1，自引：3，他引：1
在常温常压条件下对中国大陆科学钻CCSD主孔100-3000米岩心样品进行了密度测量,建立了密度连续剖面,并界定了不同超高压岩石的密度值。通过对比高温高压物性实验资料,岩石密度随着退变程度增强而降低,榴辉岩密度变化序列为3.52g/cm3→3.49g/cm3→3.07g/cm3→2.93g/cm3。超高压长英质岩石密度变化序列为3.00g/cm→2.80g/cm3→2.65g/cm3。上述实验资料是讨论不同折返阶段岩石所受浮力的基础,为研究折返速率大小提供了基本参数。本文通过折返板块运动平衡时,上浮力与粘滞力平衡这一关系式,定量研究了大陆俯冲板块的折返速率,认为密度差产生上浮力从而引起折返,温度对板块折返速率的影响最为显著;密度差大小、折返角度、折返板块大小对折返速率也有直接的影响。定量模拟分析表明,在温度高于850℃时,板块的折返速率可以超过100mm/a;当温度降至700℃时,折返速率则低于1.5mm/a。作者认为在折返早期,温度较高,板块快速折返至60-70km榴辉岩相深度;随着传导散热,温度降低,板块以较慢的速率折返至中下地壳。折返速率的估算表明,浮力是板块折返第一阶段(从>100km深部折返至<40km的中下地壳)的主要驱动力。 相似文献
13.
14.
An exhumation model of the south Peloponnesus, Greece 总被引：1，自引：0，他引：1
T. Doutsos I. Koukouvelas G. Poulimenos S. Kokkalas P. Xypolias K. Skourlis 《International Journal of Earth Sciences》2000,89(2):350-365
An exhumation model comprising forward and backward thrusting and late orogenic collapse is proposed in order to explain
the kinematics of the tectonic windows in the south Peloponnesus. The model is based on mapping, mesoscopic structural data
and strain analysis. Syn-compressional thickening took place throughout the Oligocene and Early Miocene which includes the
subduction of the Pindos Ocean at the western margin of the Pelagonian microcontinent and the intracontinental subduction
of the Phyllite–Quartzite and the Plattenkalk series. The latter subduction was associated with blueschist metamorphism, westward-directed
ductile thrusting, and folding. The exhumation history of the deeper parts of the orogen began at the Oligocene–Miocene boundary
with the progressive entrance of the low-density crust and the Plattenkalk carbonates in the subduction zone. Increased buoyancy
caused: (a) the initiation of the Phyllite–Quartzite series extrusion; (b) vertical coaxial stretching; and (c) the evolution
of two pop-up structures, i.e. the Parnon and Taygetos anticlines. This syn-compressional exhumation was taking place in the
lower Miocene with decreasing rates from 7 to 1.5 mm/year. The change in the local stress field from compression to extension
began in the middle Miocene with the formation of hinterland-dipping normal faults. The exhumation/denudation rate caused
by the footwall uplift along these faults does not exceed 0.2 mm/year.
Received: 16 April 1999 / Accepted: 19 January 2000 相似文献
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位于中央造山带西段的东昆仑造山带因多期次造山和复杂演化历史而备受关注,约束其中生代隆升剥露历史,对于理解青藏高原大规模隆升在东昆仑地区的扩展及影响颇具意义。东昆仑造山带内中生代侏罗系-白垩系地层缺失严重,体现中生代以来强烈的隆升剥露过程,也是该区热演化的研究难点。本文通过对东昆仑造山带样品的磷灰石、锆石裂变径迹分析和热演化史研究,并结合东昆仑及周缘地区现有低温热年代学研究,识别出东昆仑造山带所经历的五次隆升冷却事件,即201~193Ma（早侏罗世）、172~152Ma（中-晚侏罗世）、120~98Ma（早白垩世末-早白垩世初）、98~20Ma（晚白垩世-中新世）及20~0Ma（中新世至今）。所获5个年龄组响应东昆仑地区所经历的构造热事件,其中201~193Ma年龄组响应南部羌塘地块与昆仑地块的碰撞事件;172~152Ma年龄组为中-晚侏罗世古特提斯洋闭合后,造山后伸展的构造事件的记录;120~98Ma热事件吻合拉萨地块和羌塘地块碰撞事件;98~20Ma年龄组为东昆仑地区长期缓慢剥蚀去顶过程的印证;20~0Ma的快速隆升剥露事件则为东昆仑周缘断裂系活化相伴,多期隆升剥蚀事件均得到地层不整合及沉积记录等研究成果的证实。区内剥蚀起始时间从由南到北逐渐变老,体现东昆仑地区隆升剥蚀的不均一性。 相似文献
16.
Preservation/exhumation of ultrahigh-pressure subduction complexes 总被引：14，自引：0，他引：14
Ultrahigh-pressure (UHP) metamorphic terranes reflect subduction of continental crust to depths of 90–140 km in Phanerozoic contractional orogens. Rocks are intensely overprinted by lower pressure mineral assemblages; traces of relict UHP phases are preserved only under kinetically inhibiting circumstances. Most UHP complexes present in the upper crust are thin, imbricate sheets consisting chiefly of felsic units ± serpentinites; dense mafic and peridotitic rocks make up less than 10% of each exhumed subduction complex. Roundtrip prograde–retrograde P–T paths are completed in 10–20 Myr, and rates of ascent to mid-crustal levels approximate descent velocities. Late-stage domical uplifts typify many UHP complexes.
Sialic crust may be deeply subducted, reflecting profound underflow of an oceanic plate prior to collisional suturing. Exhumation involves decompression through the P–T stability fields of lower pressure metamorphic facies. Scattered UHP relics are retained in strong, refractory, watertight host minerals (e.g., zircon, pyroxene, garnet) typified by low rates of intracrystalline diffusion. Isolation of such inclusions from the recrystallizing rock matrix impedes back reaction. Thin-aspect ratio, ductile-deformed nappes are formed in the subduction zone; heat is conducted away from UHP complexes as they rise along the subduction channel. The low aggregate density of continental crust is much less than that of the mantle it displaces during underflow; its rapid ascent to mid-crustal levels is driven by buoyancy. Return to shallow levels does not require removal of the overlying mantle wedge. Late-stage underplating, structural contraction, tectonic aneurysms and/or plate shallowing convey mid-crustal UHP décollements surfaceward in domical uplifts where they are exposed by erosion. Unless these situations are mutually satisfied, UHP complexes are completely transformed to low-pressure assemblages, obliterating all evidence of profound subduction. 相似文献
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山东石岛花岗岩复合岩体的侵位深度与苏鲁超高压变质岩的快速折返机制及动力学效应 总被引：2，自引：1，他引：2
山东石岛正长岩-花岗岩复合岩体形成于225～205Ma之间,侵入到苏鲁超高压岩石中.通过铝在角闪石的压力计,确定了年龄约为225～215Ma的甲子山岩体的侵位深度,约为15km.结合前人对石岛花岗岩复合岩体的地质年代学和地球化学及本研究结果,表明:(1)石岛正长岩在225～215Ma期间快速侵位小于15km的深度,同时快速冷却结晶;(2)在215Ma或早些时候,苏鲁最东端的超高压岩石已位于小于15km的深度;(3)苏鲁超高压岩石以大于5mm/yr的速率快速折返.俯冲板片前锋的断离所导致的深部动力学效应可能是苏鲁超高压岩石快速折返的主要驱动力.这种深部动力学过程导致软流圈地幔的快速上涌,诱发岩石圈地幔的部分熔融,形成钾质岩浆,可能是华北克拉通在中生代发生大规模伸展作用及减薄的初始驱动力. 相似文献
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S.M. Reddy J. Wheeler R.W.H. Butler R.A. Cliff S. Freeman S. Inger C. Pickles S.P. Kelley 《Tectonophysics》2003,365(1-4):77
Kinematic data from the internal zones of the Western Alps indicate both top-to-SE and top-to-NW shearing during synkinematic greenschist facies recrystallisation. Rb/Sr data from white micas from different kinematic domains record a range of ages that does not represent closure through a single thermal event but reflects the variable timing of synkinematic mica recrystallisation at temperatures between 300 and 450 °C. The data indicate an initial phase of accretion and foreland-directed thrusting at ca. 60 Ma followed by almost complete reworking of thrust-related deformation by SE-directed shearing. This deformation is localised within oceanic units of the Combin Zone and the base of the overlying Austroalpine basement, and forms a regional scale shear zone that can be traced for almost 50 km perpendicular to strike. The timing of deformation in this shear zone spans 9 Ma from 45 to 36 Ma. The SE-directed shear leads to local structures that cut upwards in the transport direction with respect to tectonic stratigraphy, and such structures have been interpreted in the past as backthrusts in response to ongoing Alpine convergence. However, on a regional scale, the top-to-SE deformation is related to crustal extension, not shortening, and is coincident with exhumation of eclogites in its footwall. During this extension phase, deformation within the shear zone migrated both spatially and temporally giving rise to domains of older shear zone fabrics intercalated with zones of localised reworking. Top-NW kinematics preserved within the Combin Zone show a range of ages. The oldest (48 Ma) may reflect the final stages of emplacement of Austroalpine Units above Piemonte oceanic rocks prior to the onset of extension. However, much of the top-to-NW deformation took place over the period of extension and may reflect either continuing or episodic convergence or tectonic thinning of the shear zone.40Ar/39Ar data from the region are complicated due to the widespread occurrence of excess 40Ar in eclogite facies micas and partial Ar loss during Alpine heating. Reliable ages from both eclogite and greenschist facies micas indicate cooling ages in different tectonic units of between 32 and 40 Ma. These ages are slightly younger than Rb/Sr deformation ages and suggest that cooling below ca. 350 °C occurred after juxtaposition of the units by SE-directed extensional deformation.Our data indicate a complex kinematic history involving both crustal shortening and extension within the internal zones of the Alpine Orogen. To constrain the palaeogeographic and geodynamic evolution of the Alps requires that these data be integrated with data from the more external zones of the orogen. Complexity such as that described is unlikely to be restricted to the Western Alps and spatially and temporally variable kinematic data are probably the norm in convergent orogens. Recognising such features is fundamental to the correct tectonic interpretation of both modern and ancient orogens. 相似文献
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阿尔金山脉新生代隆升-剥露过程 总被引：22，自引：2，他引：22
阿尔金山脉位于青藏高原北缘。文中主要是利用磷灰石裂变径迹测年分析,探讨阿尔金山脉的隆升和剥露过程。来自阿尔金山脉34个花岗岩、花岗闪长岩和片麻岩样品中磷灰石的裂变径迹测试结果表明,阿尔金山脉存在至少5个阶段的剥露作用,反演出阿尔金山脉具有多期次、阶段性的隆升特征,并存在差异性:EW向的阿尔金北缘拉配泉—红柳沟山体隆升-剥露时间早(61~34Ma);NE向且末—茫崖山脉的主要隆升时间位于始新世晚期—中新世(42~11Ma);沿阿尔金(主)断裂山体的隆升-剥露最为年轻,存在三期主要的剥露作用:10·2~7·3、5·5~4·5和2·1~1·8Ma。结合区域磷灰石测年数据、区域变形事件及其阿尔金断裂走滑历史分析,推测阿尔金山脉在晚白垩世曾有过初期隆升和剥露,古近纪的剥露局限于阿尔金山脉北缘EW向的山脉,始新世晚期—中新世、上新世晚期和早更新世的山脉剥露作用遍及了青藏高原北缘山脉,8Ma是青藏高原抬升和变形的一期重要构造事件发生时间;前陆盆地和阿尔金山间盆地的沉积作用研究也显示了阿尔金山脉的隆升剥露过程与阿尔金断裂的走滑及其相关盆地沉积构造-演化具有很好的耦合关系。 相似文献