A Kinematic Thermal Model for Descending Slabs with Velocity Boundary Layers: A Case Study for the Tonga Subducting Slab   总被引：3，自引：0，他引：3  

ZHANG Keliang an  WEI Dongping 《《地质学报》英文版》2011,85(1):211-222

For the purpose of investigating the influence of metastable olivine (MO) phase transformations on both deep seismicity and stagnation of slabs, we constructed a 2-dimensional finite element thermal model for a 120 Ma-old 50o dipping oceanic lithosphere descending at 10 cm/yr with velocity boundary layers, which would mitigate the interference of constant velocity field for the slab. The resulting temperatures show that most of intermediate and deep earthquakes occurring within the Tonga slab are occurring inside the 800oC and 1200oC isotherm, respectively. The elevation of olivine transformation near ~410 km and respective persistence of metastable olivine and spinel within the transition zone and beneath 660 km would thus result in bimodal positive, zonal, negative density anomalies, respectively. These results together with the resulting pressure anomalies may reflect the stress pattern of the Tonga slab: (i) slab pull force exerts above a depth of ~230 km; (ii) MO existence changes the buoyancy force within the transition zone and facilitates slab stagnation at a depth of 660 km; (iii) as the subducting materials accumulated over 660 km, deepest earthquakes occur due to MO transformation; (iv) a flattened ‘slab’ may penetrate into the lower mantle due to the density increment of Sp transformation.  相似文献   

马里亚纳南部弧内坡橄榄岩中的角闪石成分对于弧下地幔交代流体的指示     

董彦辉  初凤友  朱继浩  张平萍 《海洋学报》2011,33(5):91-96

马里亚纳弧前的橄榄岩被认为是SSZ型蛇绿岩的现代等同物,记录了弧下地幔与俯冲流体的交代反应,其中的角闪石被认为是俯冲流体交代的产物.电子探针的数据表明角闪石主要包括透闪石和镁闪石两种,其中前者具有低的钠含量,后者则具有明显高的钠、铝含量,但Mg#较低.角闪石的组成反映了俯冲流体具有高硅、钙、铝、钠等元素的特征.形成成分...  相似文献   

佳木斯地块东部二叠纪方山花岗岩体的锆石U—Pb年代学、地球化学特征及其地质意义   总被引：1，自引：0，他引：1  

蒲建彬  张兴洲  郭冶  曾振  付秋林  张宏涛  刘洋 《世界地质》2015,34(4):903-913

本文报道了佳木斯地块东部方山花岗岩体的锆石LA--ICP--MS U--Pb定年结果、全岩地球化学特征,确定了花岗质岩石的形成时代以及大地构造背景。花岗岩的锆石主要呈自形-半自形晶,振荡环带发育,Th/U在0.26~1.16之间,显示其典型的岩浆成因;测年结果表明这些花岗岩形成于早二叠世(278 Ma,277 Ma)。方山花岗岩呈现出弱过铝质高钾钙碱性的地球化学特征,这些岩石轻稀土富集,重稀土亏损,具有Eu负异常,富集大离子亲石元素(Rb、K等),相对亏损高场强元素(Nb、Ta、P、Zr和Ti)。该区花岗岩地球化学特征与佳木斯东缘二叠纪的美作、青山、楚山、柴河、石场、锦山等岩体相似,体现出火山弧型花岗岩的特征。结合区域研究资料,我们认为佳木斯地块东缘在早二叠世期间为活动大陆边缘。  相似文献   

钦-杭结合带在中生代构造转折事件以前的板块构造机制   总被引：5，自引：0，他引：5  

曾长育  周永章  郑义  虞鹏鹏  牛佳  梁锦 《地学前缘》2015,22(2):54-63

钦州湾—杭州湾结合带是位于扬子与华夏两大古陆块中间的巨型构造结合带,在演化成西太平洋活动大陆边缘之前,经历了多期次的构造-岩浆事件。扬子和华夏板块于新元古代通过四堡造山运动(1 000~880 Ma)沿江山—绍兴断裂,经赣东北、湘中至钦州湾地区发生碰撞-拼合事件,拼合界线大致位于钦州湾—杭州湾结合带内,形成"两陆夹一盆"的主要格局。后碰撞过程经历了造山后岩浆活动和大陆拉张裂解两个过程,在结合带形成广阔的拉张盆地,加里东期(460~410 Ma)以及印支期(250~200 Ma)发生的碰撞-拼合事件导致扬子和华夏地块多次再造,引发强烈的构造-岩浆活动,并形成了华南统一的沉积环境。受西太平洋板块俯冲影响,华南地区中生代构造转折事件(125~140 Ma)使华南地区主要构造背景由碰撞挤压调整为岩石圈减薄,成为华南最重要的岩浆活动和成矿期。根据内部结构的不均一性和演化历史差异,钦州湾—杭州湾结合带可分为北段、中段和南段3段。其中,中段与传统南岭大体一致;北段为南岭以北地区,即绍兴—江山—萍乡一带;南段为南岭以南地区,大致与云开隆起—十万大山盆地相当。年代学和地球化学研究显示,在云开地块西缘的一系列变质基性岩、超基性岩和变质基性火山岩形成于新元古代洋中脊(MORB)或者岛弧(ITA)特征的构造环境,最近在岑溪一带发现形成于加里东期(441 Ma)的变质火山岩同样具有MORB型地球化学特征。在十万大山两侧发现早中生代的酸性火山岩和流纹岩具有典型岛弧型火山岩地球化学特征。可见结合带南段曾经存在古老洋壳,先后经历了新元古代、加里东期和印支期的碰撞造山事件,与北段演化历史具有一致性。  相似文献   

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S167498711300162X     

Fumiko Tajima  Masaki Yoshida  Eiji Ohtani 《地学前缘(英文版)》2015,6(1):79-93

Seismic observations have shown structural variation near the base of the mantle transition zone(MTZ)where subducted cold slabs,as visualized with high seismic speed anomalies(HSSAs),flatten to form stagnant slabs or sink further into the lower mantle.The different slab behaviors were also accompanied by variation of the "660 km" discontinuity depths and low viscosity layers(LVLs) beneath the MTZ that are suggested by geoid inversion studies.We address that deep water transport by subducted slabs and dehydration from hydrous slabs could affect the physical properties of mantle minerals and govern slab dynamics.A systematic series of three-dimensional numerical simulation has been conducted to examine the effects of viscosity reduction or contrast between slab materials on slab behaviors near the base of the MTZ.We found that the viscosity reduction of subducted crustal material leads to a separation of crustal material from the slab main body and its transient stagnation in the MTZ.The once trapped crustal materials in the MTZ eventually sink into the lower mantle within 20-30 My from the start of the plate subduction.The results suggest crustal material recycle in the whole mantle that is consistent with evidence from mantle geochemistry as opposed to a two-layer mantle convection model.Because of the smaller capacity of water content in lower mantle minerals than in MTZ minerals,dehydration should occur at the phase transformation depth,~660 km.The variation of the discontinuity depths and highly localized low seismic speed anomaly(LSSA) zones observed from seismic P waveforms in a relatively high frequency band(~1 Hz) support the hypothesis of dehydration from hydrous slabs at the phase boundary.The LSSAs which correspond to dehydration induced fluids are likely to be very local,given very small hydrogen(H~+) diffusivity associated with subducted slabs.The image of such local LSSA zones embedded in HSSAs may not be necessarily captured in tomography studies.The high electrical conductivity in the MTZ beneath the northwestern Pacific subduction zone does not necessarily require a broad range of high water content homogeneously.  相似文献   

福建锦城187Ma花岗岩的发现——对华南沿海早侏罗世构造演化的制约   总被引：7，自引：2，他引：5  

刘潜  于津海  苏斌  王勤  唐红峰  许海  崔翔 《岩石学报》2011,27(12):3575-3589

本文对福建沿海福清地区的锦城花岗岩和牛头尾花岗闪长岩进行了岩石地球化学、锆石U-Pb-Hf同位素分析.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示锦城花岗岩的年龄为187±1Ma,为福建沿海首次发现的早侏罗世岩浆活动;牛头尾花岗岩形成时代为130±1Ma,代表燕山晚期(白垩纪)的一期岩浆活动.锦城花岗岩具有高5iO2、偏碱、高Fe2OT3等特征,为高钾钙碱性系列,岩石相对富集轻稀土,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,富集Ba、Sr等大离子亲石元素,具高Rb/Sr( 1.31 ～ 1.93)比值及低Rb/Ba(0.26 ～0.29)、Eu/Eu*(0.30 ～0.56)、La/Yb(5.69 ～ 18.39),Sr/Y(2.24 ～2.29)比值,为典型的Ⅰ型花岗岩,且具有火山孤花岗岩的地球化学特征,很可能形成于与俯冲相关的构造背景.牛头尾花岗岩相比锦城花岗岩低SiO2,贫钾,而富镁、钙,属于花岗闪长岩.其更亏损Nb、Ta及富集Ba、Sr,具较低Rb/Sr(0.27)、Rb/Ba(0.09)比值和较高的Eu/Eu*(0.98)、La/Yb( 16.87),Sr/Y( 19.08)比值,同样为具有弧特征的钙碱性Ⅰ型花岗岩,也形成于与大洋俯冲有关的构造背景.锦城花岗岩和年头尾花岗闪长岩具有相似的锆石Hf同位素组成,εHf(t)分别为2.18～4.73和1.25 ～4.15,tDMC均为～ 1.0Ga,表明二者起源于相同的新元古代新生地壳.结合已有的资料,本次研究发现锦城花岗岩与南岭地区同时代岩浆岩( 194 ～ 172Ma)在成因上有密切的联系,暗示古太平洋板决的俯冲很可能自早侏罗世开始.这样,华南古特提斯构造域向古太平洋构造域的转换很可能发生在早侏罗世之前,大致在205 ～ 190Ma期间.  相似文献   

西藏羌塘南缘热那错早白垩世流纹岩锆石U-Pb年代学和Hf同位素及其意义   总被引：8，自引：2，他引：6  

常青松  朱弟成  赵志丹  董国臣  莫宣学  刘勇胜  胡兆初 《岩石学报》2011,27(7):2034-2044

在青藏高原的演化历史中,班公湖-怒江洋的俯冲方向一直存在争议。现有的岩浆作用时空展布表明,大量早白垩的岩浆作用分布在班公湖-怒江缝合带(以下简称为班怒带)以南,但是近年来在该缝合带以北也发现了少量同时代的岩浆作用。本文研究了靠近班公湖-怒江蛇绿岩带以北、改则县北部热那错地区的流纹岩,获得了岩石的锆石U-Pb年龄和Hf同位素成分。热那错流纹岩年龄为~110Ma,与相邻地区报道的岩浆岩活动和缝合带以南的北拉萨地体地区大范围出露的早白垩世岩浆岩同期产出。岩石具有不均一且偏正的ε_Hf(t)特征,与北拉萨地体同期岩浆岩Hf同位素成分相似。本文综合考虑了班怒带两侧发育同期岩浆活动、且南侧极大量而北侧很少量发育的特征,认为热那错流纹岩的成因可以置于班公湖-怒江洋向南俯冲的总体模式中,南向俯冲的班公湖怒江岩石圈在~110Ma发生板片断离,可以同时解释分布于缝合带两侧的早白垩世岩浆活动。  相似文献   

北大别的高温超高压变质作用与多阶段折返     

刘贻灿  古晓锋  邓亮鹏 《岩石学报》2011,27(2):589-600

近期的变质岩石学、地球化学及同位素年代学研究表明,北大别整体经历了高温超高压变质作用和多阶段折返历史,因而表现为广泛发育的多期减压结构和极少保留早期的超高压变质记录。北大别榴辉岩以高温变质作用以及折返期间因麻粒岩相和角闪岩相退变质变质作用而形成的多期后成合晶为显著特征。石榴子石中伴有放射状胀裂纹的单晶和多晶石英包体指示早期柯石英的转变结果,这已被锆石中发现的柯石英残晶所证实。结合北大别北部榴辉岩和片麻岩中发现的金刚石等超高压证据以及三叠纪变质记录,由此证明北大别整体经历过深俯冲和印支期超高压变质作用。北大别榴辉岩的多阶段高温条件主要来自石榴子石-绿辉石矿物对温度计、单斜辉石中紫苏辉石+石英针状矿物出熔体以及金红石中较高的Zr含量和变质锆石中较高的Ti含量等得出的温度证据。此外,多期后成合晶以及石榴子石和单斜辉石等矿物中成分分带的存在,证明该区榴辉岩经历了一个多阶段、快速折返过程;而不同变质阶段的温度、压力和形成时代,却反映该区榴辉岩经历了长时间的高温变质演化与缓慢冷却过程。长时间的高温变质作用与缓慢冷却过程也许正是北大别长期难以发现柯石英和有关超高压记录的重要原因。因此,这些成果为大别山三个不同超高压岩片的差异折返模型的建立提供了新的证据。  相似文献   

Migrating magmatism in a continental arc: Geodynamics of the Eastern Mediterranean revisited   总被引：1，自引：0，他引：1  

Yener Eyuboglu  M. Santosh  Francis O. Dudas  Sun-Lin Chung  Enver Akaryal&#x; 《Journal of Geodynamics》2011,52(1):2-15

  相似文献   

雅鲁藏布江缝合带中段构造特征及成因模式新见解   总被引：3，自引：1，他引：2       下载免费PDF全文

孙东  王道永 《地质学报》2011,85(1):56-65

雅鲁藏布江缝合带中的蛇绿岩在西藏南部不同地段,表现形式并不相同.通过对缝合带中段的构造特征及蛇绿岩组合特征的深入研究,认为印度板块的大陆地壳北缘具有特殊的波状弯曲的几何边界--东西两端为向北突出的犄角,构造结之间为向南突出的弧形边界.这种特殊的边界条件,在新特提斯洋俯冲碰撞过程中,新特提斯洋首先在突出结点处完成关闭,而...  相似文献