俯冲带流体不混溶及其演化     

刘颖员  张立飞 《地质学报》2022,96(12):4101-4130

流体在俯冲加工厂中扮演着重要的角色。岩石学研究通常针对矿物中的“固定流体”，而对俯冲带内自由活动的流体，特别是自由流体不混溶分离演化过程及其影响的研究较为缺乏。流体的不混溶及其演化在自然界普遍存在，这一点在自然样品研究、高温压实验和流体状态方程理论计算的结果中得到验证。俯冲带中实际的流体体系是多元的、开放的和复杂的系统。随着流体的运移和演化过程，流体及流体 岩石体系将更加多样化。因此流体不混溶及其演化具有普遍性、复杂性和多样性的特点。地球物理的证据表明俯冲带内的流体集中在俯冲板片靠近海沟处、俯冲板片与上覆地幔楔界面附近和上覆地幔楔内部。这些单相或多相的流体可以通过多种路径、机制和传输方式进行运移。在大范围尺度上，流体可以沿着俯冲板片与上覆地幔楔之间的密封界面自下而上倾斜流动。在一些密封破裂的排泄口处（如岩体形变或断裂/断层处）流体向上流入地幔楔。不排除由岩石裹挟或在俯冲板片弯折处向下运移的流体。在局部尺度上，流体运移受到不同岩性以及具有各向异性渗透率的构造界面的控制。通过结合俯冲带中流体运移可能的路径、流体高温压范围的P T X相图和俯冲带热结构模型，我们构建并探讨了简单二元体系流体在俯冲带弧前运移过程中不混溶演化的理想理论模型。一方面，不同热结构俯冲带中的流体具有不同的循环和演化特征，冷俯冲带相比热俯冲带具有更深更广阔的流体不混溶空间。另一方面，在相同俯冲带中，不同体系流体具有不同的可以发生不混溶的空间范围（对于二元体系流体表现为H 2O CO 2相似文献   

俯冲工厂和大陆物质的俯冲再循环研究   总被引：3，自引：3，他引：3  

金性春  于开平 《地球科学进展》2003,18(5):737-744

板块的俯冲系统可以比拟为一个工厂。再循环研究强调对俯冲物质各种组分的行为、去向的追踪和定量分析。沉积物俯冲和俯冲侵蚀作用导致陆壳物质返回地幔,初步估算表明,大陆物质返回地幔的速率与岩浆活动导致陆壳生长的速率在数量上大体相当,晚近时期陆壳的净增长速率可能近于零。大洋岛玄武岩地化特征上的多样性提示,沉入下地幔的板片可能从深部卷入地幔柱的源区。俯冲再循环过程对地壳、地幔的动力学和演化产生深刻影响。  相似文献   

大别造山带超高压变质岩稳定同位素地球化学   总被引：3，自引：0，他引：3  

郑永飞  傅斌  龚冰 《安徽地质》2000,(3)

通过对大别造山带超高压变质岩的氢、氧和碳同位素地球化学研究，发现了显著的稳定同位素异常。结果对扬子板块向华北板块的俯冲提供了如下化学地球动力学制约： (1)北大别榴辉岩和基性麻粒岩与南大别超高压榴辉岩和片麻岩一样，具有较低的δ 18O值，表明它们在板块俯冲前经历了高温地表水热液蚀变，在超高压变质阶段流体以亏损 13C为特征； (2)部分低δ 18O值榴辉岩的共存矿物对之间保存了氧同位素平衡分馏，记录了榴辉岩相变质温度，指示这些榴辉岩在地幔的居留时间较短，折返初期的冷却速率较大； (3)退变质作用过程中存在显著的差异性氢氧同位素交换，早期阶段流体具有内部缓冲性质，而晚期则具有外部来源； (4)东大别大理岩显著富集 13C，反映出其母岩灰岩的沉积环境为封闭的大陆边缘盆地，西大别苏家河大理岩的δ 13C值接近于正常海相碳酸盐，指示其母岩形成环境为宽广开阔的海洋。  相似文献   

从地壳上地幔构造看大陆碰撞作用（上）   总被引：2，自引：0，他引：2  

杨文采  于常青 《地质论评》2014,60(2):237-259

根据近年来全球地壳上地幔探测的成果,分析了大陆碰撞造山作用过程。在大地构造物理学中,演化重建的基础为地壳上地幔探测结果和宏观物理学定理,方法为岩石圈结构模型的解构。大陆碰撞使洋陆转换带岩石圈正式拼入大陆板块,造成大陆的增生。阿尔卑斯—喜马拉雅碰撞造山带在碰撞前陆缘广泛发育有洋—陆转换带,这种碰撞称为裙边碰撞。由于比较松软的洋陆转换带岩石圈夹在中间,裙边碰撞时不发生典型的刚性碰撞和反弹,碰撞产物中常见蛇绿岩套及泥砾混杂堆积,少见超高压变质岩片的折返。大别—苏鲁碰撞造山带在碰撞前洋—陆转换带不发育,这种碰撞称为裸碰撞。裸碰撞属于刚性碰撞,碰撞时发生反弹,碰撞产物中少见蛇绿岩套及泥砾混杂堆积,常见超高压变质岩片的折返。裸碰撞后的反弹为超高压变质岩片的折返创造了条件。裙边碰撞和裸碰撞的作用过程都可分为四期,第一期为碰撞前期,第四都为后造山期。裙边碰撞和裸碰撞的不同在于,第二期主碰撞期裙边碰撞冲撞大陆板块没有明显反弹,第三期陆—陆俯冲期超高压变质岩片折返不明显。造山后期是碰撞造山过程逐渐停息期,即两大陆板块间的应力从挤压转化为拉张的阶段。这时两大陆板块之间有了共同的一个旋转极,但是碰撞造山诱发的岩石圈拆离和变形仍在进行,碰撞带岩石圈成为大陆内部热流会聚和岩浆活动的优选通道,诱发强烈的岩浆活动。  相似文献   

苏拉威西岛北部左旋走滑与俯冲后撤的动力学分析     

张健  董淼  姜程浩  方桂  褚伟  何雨蓓 《地质学报》2023,97(1):1-15

苏拉威西岛北部属于马鲁古海板块,其主体是北苏拉威西海沟俯冲带与帕卢-科洛左旋走滑断裂所围限的岛北支和岛东支。大约5 Ma前,苏拉群岛沿Sorong断层与苏拉威西岛东支碰撞,导致北苏拉威西海沟俯冲后撤,引起了岛北支顺时针旋转约20°～25°,同时,西侧的帕卢-科洛断层发生了约4 cm/a的左旋走滑。本文利用综合地球物理方法,计算了该区三维温度、速度、黏性特征,认为：苏拉威西岛北部在左旋走滑、俯冲后撤过程中,地壳以脆性变形为主,但由于北苏拉威西海沟俯冲带在地壳内形成南向倾斜的软弱层,Moho面和地形“镜像”区域内形成脆、韧变形共存的组合。地幔变形为韧性变形,深度约100 km的上地幔低速流变层是地幔韧性变形的主控层位。在周边板块边界不断移动的动力学背景中,苏拉威西岛北部在地壳尺度以收缩-伸展变形为主,在岩石圈尺度以旋转变形为主。  相似文献   

广角反射/折射地震探测揭示的冲绳海槽地壳结构     

尚鲁宁  张训华  吴志强  韩波 《海洋地质与第四纪地质》2014,(3)

广角反射/折射地震探测是研究冲绳海槽地壳结构与性质的有效方法。通过收集整理冲绳海槽及邻区广角反射/折射地震研究成果,对冲绳海槽地壳结构性质进行了探讨。结果表明,冲绳海槽地壳厚度较薄,绝大部分地区属于减薄的陆壳,但局部已出现洋壳;海槽北、中、南三段处于不同的构造演化阶段,地壳厚度、结构、减薄方式等存在较大差异;琉球俯冲带不同分段活动特征及构造应力场的不同是造成冲绳海槽地壳结构性质和构造演化南北差异的主要原因;冲绳海槽内洋壳局限于海槽中、南段轴部,在轴部地堑沿走向方向布设OBS测线将有助于进一步确定洋壳的存在。  相似文献   

北大别饶拔寨退变质榴辉岩的地球化学特征     

吴元保  陈道公程昊 夏群科 《地震地质》2000,22(12):99-103

北大别饶拔寨退变质榴辉岩贫Na2O，K2O。微量元素MORB标准化图中富集部分大离子亲石元素(Rb，Ba)，其它元素分馏小，无明显的Nb，Ta等负异常。稀土总量低，轻稀土亏损到轻度富集，无明显的Eu异常。这些特征反映其原岩为大洋拉斑玄武岩。北大别可能是扬子俯冲板块的北缘。  相似文献   

地幔流体基本特征及成因   总被引：14，自引：0，他引：14  

张鸿翔  黄智龙 《地质地球化学》2000,28(2):1-7

  相似文献   

西西里-卡拉布里亚近海东南部地区的俯冲构造以及地球动力学演化     

Vera  Valenti  Attilio  Sulli  杨楚鹏 《海洋地质》2008,24(4)

利用两条深层CROP地震侧线对卡拉布里亚俯冲带（在这里爱奥尼亚板块俯冲在伊特鲁里亚板块之下）进行了地震地层学研究。通过对俯冲带的几何学特征、上伏板块的垂向运动及其构造变形所作的分析，将爱奥尼亚-伊特鲁里亚板块互动所造成的所有构造样式进行全貌展示。  相似文献   

北祁连早古生代俯冲杂岩带的变形特征与构造演化     

裴先治  吴汉泉  左国朝 《地球科学与环境学报》1999,21(1):9-12

北祁连早古生代俯冲杂岩带分布于青海省祁连县清水沟－百经寺地区。主要由裂谷型火山岩、蛇绿构造混杂岩、变质沉积岩和高压变质岩（蓝片岩和榴辉岩）等组成。各岩石单位均以构造岩片形式产出，构成由北向南的逆冲叠瓦式结构样式。俯冲杂岩带的变形特征、构造序列及变质作用特征，揭示了北祁连造山带的俯冲碰撞造山过程。  相似文献