大别造山带变质岩温度压力结构研究 被引量：6

1

作者 石永红 王娟 +1 位作者 李秋立 林伟 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第22期2145-2152,共8页

应用传统的岩石学温度压力计,对大别造山带高压-超高压变质岩形成的温压条件进行了计算.通过温压结构、岩石组合以及同位素年代学分析,提出该造山带由6个岩石构造单元构成.除(1)北淮阳变质带变质温压条件较低外,温度压力自北向南逐渐降... 应用传统的岩石学温度压力计,对大别造山带高压-超高压变质岩形成的温压条件进行了计算.通过温压结构、岩石组合以及同位素年代学分析,提出该造山带由6个岩石构造单元构成.除(1)北淮阳变质带变质温压条件较低外,温度压力自北向南逐渐降低;(2)北大别变质带(900±50℃,4.5±0.5 GPa)→(3)中大别-I带(728±58℃,3.87±0.36 GPa)→(4)中大别-II带(613±48℃,3.09±0.20 GPa)→(5)南大别变质带(521±50℃,2.40±0.24 GPa)→(6)宿松杂岩带(507±48℃,1.0±0.2 GPa),峰期变质年龄也由北向南逐渐变老,从218-226 Ma→226 Ma→230 Ma→235 Ma→251 Ma.且在中大别-I,II带发现大量与南大别带属性相似的物质,确证了宿松杂岩仅经历了绿帘角闪岩相变质,缺乏高压蓝片岩相带的记录.结合构造几何学和运动学研究表明,这些单元均以构造岩片型式叠置产出,具有穿时性,彼此之间被断裂所分割,这暗示大陆地壳俯冲过程中于不同深度发生拆离,结果大别造山带是由多板片的俯冲/折返而成. 展开更多

关键词 大别造山带 P-T条件 岩石-构造单元 俯冲-折返

原文传递

电子背散射衍射(EBSD)技术在大陆动力学研究中的应用 被引量：60

2

作者 许志琴 王勤 +2 位作者 梁凤华 陈方远 许翠萍 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1721-1736,共16页

电子背散射衍射(Electron backscatter diffraction,简称EBSD)技术可以快捷准确地进行物相鉴定,确定矿物晶体的晶格优选定向和多相岩石中各矿物的空间分布,使其成为定量研究岩石显微构造的理想工具。将岩石组构测量、野外地质观察与矿... 电子背散射衍射(Electron backscatter diffraction,简称EBSD)技术可以快捷准确地进行物相鉴定,确定矿物晶体的晶格优选定向和多相岩石中各矿物的空间分布,使其成为定量研究岩石显微构造的理想工具。将岩石组构测量、野外地质观察与矿物的变形实验研究相结合,可以判别物质运动的剪切指向和变形的温压条件,从而进行运动学和动力学机制的分析。本文首先介绍了EBSD技术的原理和主要矿物组构的实验研究进展,然后以国土资源部大陆动力学重点实验室5年来的成果为例,总结了EBSD技术在研究大陆深俯冲和折返的动力学机制和大陆造山带动力学研究中的应用。结果表明:橄榄石和绿辉石的组构揭示了板块深俯冲阶段的组构运动学特征,而石英、斜长石和夕线石的组构可以用来研究地壳内大型韧性剪切带的变形历史,如与苏鲁超高压变质岩折返相关的韧性剪切带、龙门山逆冲剪切带、西昆仑康西瓦走滑剪切带和喜马拉雅造山带的康马拆离剪切带。因此,EBSD技术的应用有助于实现显微构造与宏观构造相结合,建立变质-变形-运动学相统一的地球动力学模型。 展开更多

关键词 电子背散射衍射 大陆动力学 深俯冲与折返 韧性剪切带

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大陆板片多重性俯冲与折返的动力学模式——苏鲁高压超高压变质地体的折返年龄限定 被引量：36

3

作者 许志琴 曾令森 +1 位作者 梁凤华 戚学祥 《岩石矿物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期357-368,共12页

苏鲁高压-超高压变质地体自南而北由高压(HP)、很高压(VHP)和超高压(UHP)变质叠覆岩片组成,前者依次叠覆在后者之上,岩片之间的界限为韧性剪切带.根据超高压变质岩片中角闪岩相岩石与高压变质岩片中绿片岩相岩石的黑云母和白云母Ar-Ar和... 苏鲁高压-超高压变质地体自南而北由高压(HP)、很高压(VHP)和超高压(UHP)变质叠覆岩片组成,前者依次叠覆在后者之上,岩片之间的界限为韧性剪切带.根据超高压变质岩片中角闪岩相岩石与高压变质岩片中绿片岩相岩石的黑云母和白云母Ar-Ar和Rb-Sr测年新结果,结合前人在该区所做的锆石SHRIMP U-Pb、全岩Sm-Nd、Rb-Sr等测年数据综合分析表明,超高压变质岩石的峰期变质年龄为240～220 Ma,折返年龄为220～200Ma;而高压变质岩石的峰期变质年龄大于258 Ma,起始折返年龄为258 240 Ma,折返年龄比超高压变质岩石早30～40Ma.这说明扬子板片并不是整体俯冲和折返的.由于具组分和密度差异,俯冲板块的不同部位沿岩性或构造界面先后分片俯冲和折返,在北苏鲁超高压变质板片开始俯冲时,南苏鲁高压变质板片已开始折返. 展开更多

关键词 多重性俯冲和折返 苏鲁 高压超高压变质带

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上地幔三维S波速度结构与大别苏鲁超高压变质带俯冲折返机制探讨 被引量：24

4

作者 赵志新 徐纪人 许志琴 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期157-164,共8页

本文分析了中国东部的上地幔剪切波速度结构及其与超高压变质岩带之间关系的构造意义。结果表明,在华北块体下面150km深处的速度高于扬子块体的速度值。大别-苏鲁造山构造带下面存在着一条地震波速度变化带。苏鲁、山东半岛下面的速度... 本文分析了中国东部的上地幔剪切波速度结构及其与超高压变质岩带之间关系的构造意义。结果表明,在华北块体下面150km深处的速度高于扬子块体的速度值。大别-苏鲁造山构造带下面存在着一条地震波速度变化带。苏鲁、山东半岛下面的速度分布与大别造山带下面的速度分布处于同一个速度等值区域上。横跨大别造山带的南北走向速度结构剖面上,在100km以上的地壳和上地幔区域,华北块体下与扬子块体下面的速度均略低平均值。100km以下,大别造山带南北两侧的扬子与华北块体下面的速度结构分布形态大相径庭。华北下面的波速高于扬子块体下面的波速。大别造山带下呈现速度异常,界线的南侧,有一个略低于零速度的负波速异常区,呈现由南向华北块体的下方斜冲形态,下冲角度大约为30°,其先端部位下冲深达300多公里,其外围零速度等值线的分布区,斜向下延伸超过400km。在速度结构变化分界线的北侧,一个零速度值的分布区带,呈现出从由100多公里深处从北向南朝地表面斜上冲形态。这些速度结构成像的几何形态可能意味着200Ma前大别超高压变质岩带的形成与演化的俯冲、折返的构造运动在上地幔和岩石圈中留下的“痕迹”。 展开更多

关键词 大别苏鲁造山带 超高压变质带 俯冲和折返 上地幔 三维S波速度结构

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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 被引量：23

5

作者 刘晓春 江博明 +4 位作者 李三忠 崔建军 刘鑫 娄玉行 曲玮 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期1151-1162,共12页

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... 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。 展开更多

关键词 高压/超高压 穿时俯冲/折返 构造框架 桐柏-大别-苏鲁造山带

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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变质带的制约 被引量：14

6

作者 许志琴 梁凤华 +2 位作者 杨经绥 张泽明 唐哲民 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1561-1574,共14页

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... 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。 展开更多

关键词 苏鲁超高压变质带 俯冲/折返杂岩带 隧道流与分片折返挤出 透入性韧性剪切

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地壳俯冲与折返过程的变质作用演化:来自高压-超高压榴辉岩相平衡模拟的证据 被引量：11

7

作者 魏春景 崔莹 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期1067-1074,共8页

本文以大别山双河柯石英榴辉岩为基础,在NCKMnFMASHO体系中计算了P-T、T-M(H2O)和P-M(H2O)一系列相图。这些相图表明在地壳冷俯冲(地热梯度约为6℃·km-1)过程中饱和水的变质基性岩通过脱水反应导致矿物组合演化,随着P-T条件增加,约... 本文以大别山双河柯石英榴辉岩为基础,在NCKMnFMASHO体系中计算了P-T、T-M(H2O)和P-M(H2O)一系列相图。这些相图表明在地壳冷俯冲(地热梯度约为6℃·km-1)过程中饱和水的变质基性岩通过脱水反应导致矿物组合演化,随着P-T条件增加,约在2.2GPa(80km)处,绿泥石被滑石取代,在2.4GPa处,蓝闪石消失,在2.5GPa处,滑石消失,在2.9GPa(105km)处,硬柱石消失。相应地可出现硬柱石蓝片岩、蓝闪石-硬柱石榴辉岩、硬柱石榴辉岩和多硅白云母榴辉岩等高压-超高压组合。俯冲基性岩中即使含有很少量的水(如0.3%～0.5%),都会在超高压硬柱石榴辉岩相条件下达到饱和。因此硬柱石会广泛出现于经历冷俯冲地壳的变质基性岩中。高压-超高压榴辉岩的折返过程受折返温度及峰期矿物组合的控制。当峰期矿物组合中含有硬柱石(±蓝闪石±滑石,T=540～600℃)时,其早期折返发生在硬柱石稳定域,受脱水反应控制,难以保存峰期矿物组合;晚期折返发生在绿帘石稳定域,岩石处于流体缺失状态,有利于保存硬柱石消失后的高压矿物组合。当峰期矿物组合中含有绿泥石、硬柱石和蓝闪石时(T<540℃),其折返过程中的脱水作用仅发生在硬柱石与绿帘石共生的狭窄区域,在硬柱石稳定域的早期折返与绿帘石稳定域的晚期折返阶段,都不发生脱水作用,岩石处于流体缺失状态,因此,虽然峰期形成的硬柱石难以保存,但峰期形成的其他矿物可能仅受轻微改造。当硬柱石消失(T>600℃)后,多硅白云母高压-超高压榴辉岩中含有很少量水,在早期折返过程中的很大压力范围内,岩石保持水含量不变,更容易保留峰期矿物组合。高压-超高压榴辉岩在减压至1.5GPa以下时,由于外来流体注入,发生部分水化,形成含有钠钙质、钙质角闪石榴辉岩,它们一般不是平衡矿物组合。榴辉岩中名义上的无水矿物在减压过程中释放的水有助于榴 展开更多

关键词 相平衡 变质流体 高压-超高压榴辉岩 地壳的俯冲与折返

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大陆岩板俯冲与折返的穿时性:桐柏造山带晚二叠-三叠纪高压变质地体提供的制约 被引量：8

8

作者 刘晓春 江博明 李三忠 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第23期2251-2258,共8页

桐柏造山带高压变质地体主要由两个高压岩片(Ⅰ和Ⅱ)及其北侧的绿片岩相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、南两条低温榴辉岩带为代表,构成桐柏山背形构造的两翼;高压岩片Ⅱ以桐柏杂岩中早白垩纪片麻状花岗岩内... 桐柏造山带高压变质地体主要由两个高压岩片(Ⅰ和Ⅱ)及其北侧的绿片岩相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、南两条低温榴辉岩带为代表,构成桐柏山背形构造的两翼;高压岩片Ⅱ以桐柏杂岩中早白垩纪片麻状花岗岩内含有退变榴辉岩的变质岩包体为代表,构成桐柏山背形构造的核部.综合U-Pb,Lu-Hf,Rb-Sr和40Ar-39Ar同位素年代学研究表明,高压岩片Ⅰ的峰期变质年龄为255 Ma,高压岩片Ⅱ的主期变质作用发生在232-220 Ma,北侧构造混杂岩带的变质年龄为256 Ma.这种沿造山带横向上不同岩片的穿时性在红安-大别-苏鲁造山带高压/超高压变质岩中普遍存在,可以用同俯冲拆离/折返的构造模型来解释.不仅如此,桐柏造山带高压岩片Ⅰ的变质时间比红安造山带与之对应的高压岩片约早15 Myr,表明同一岩片在造山带纵向上可能也存在穿时性,采用翘翘板式俯冲/折返模型可以解释这种年代学差异以及华南陆块向西俯冲变浅的原因. 展开更多

关键词 晚二叠-三叠纪 同俯冲拆离与折返 翘翘板式俯冲与折返 高压变质地体 桐柏造山带

原文传递

扬子克拉通古元古代冷俯冲低温-高压榴辉岩相变泥质岩的发现及其大地构造意义 被引量：7

9

作者 韩庆森 彭松柏 焦淑娟 《地球科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1986-1998,共13页

首次报道了扬子克拉通黄陵穹隆北部崆岭杂岩古元古代水月寺混杂岩带中发现特征性石榴石-蓝晶石-硬绿泥石组合低温-高压(LT-HP)榴辉岩相变泥质岩,其变质峰期矿物组合为石榴石+蓝晶石+硬绿泥石+多硅白云母+金红石+石英.相平衡模拟计算得... 首次报道了扬子克拉通黄陵穹隆北部崆岭杂岩古元古代水月寺混杂岩带中发现特征性石榴石-蓝晶石-硬绿泥石组合低温-高压(LT-HP)榴辉岩相变泥质岩,其变质峰期矿物组合为石榴石+蓝晶石+硬绿泥石+多硅白云母+金红石+石英.相平衡模拟计算得到一条近等温减压的顺时针型变质P-T轨迹,其峰期变质条件为571~576℃,19.2~21.8 kbar.LAICP-MS锆石U-Pb年代学研究获得变泥质岩中碎屑锆石核部年龄集中于2.1~2.2 Ga,变质增生边年龄为1 991±20 Ma.GrtKy-Cld组合榴辉岩相变泥质岩原岩形成构造环境和变质峰期条件指示,其形成于较低地温梯度(d T/d P≈300°C/GPa)下的活动大陆边缘冷俯冲构造环境,进一步表明至少从古元古代开始具有"冷俯冲"构造特征的现代板块构造体制已经启动. 展开更多

关键词 扬子克拉通 古元古代水月寺混杂岩带 低温-高压榴辉岩相 石榴石-蓝晶石-硬绿泥石组合 冷俯冲构造折返

原文传递

西藏蓬湖西镁质榴辉岩中的出溶物及其地质意义 被引量：6

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作者 夏斌 刘维亮 +5 位作者 周国庆 韦振权 王冉 李建峰 钟云 胡西冲 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期356-386,共31页

西藏蓬湖西发现了有别于一般榴辉岩和石榴石辉石岩的超高压镁质榴辉岩,具有平衡变晶结构,广泛发育复杂多期的出溶结构.根据矿物出溶关系可分出三个世代的单斜辉石(Cpx)和三个世代的石榴石(Grt)和对应地三个单斜辉石(Cpx)石榴石(Grt)对,... 西藏蓬湖西发现了有别于一般榴辉岩和石榴石辉石岩的超高压镁质榴辉岩,具有平衡变晶结构,广泛发育复杂多期的出溶结构.根据矿物出溶关系可分出三个世代的单斜辉石(Cpx)和三个世代的石榴石(Grt)和对应地三个单斜辉石(Cpx)石榴石(Grt)对,此外还有出溶的斜方辉石、铝铬铁矿和钠长石.对具代表性的单斜辉石石榴石和单斜辉石斜方辉石矿物对,得到三个阶段温度压力:阶段Ⅲ1的平衡条件为4GPa和1113℃～1129℃;阶段Ⅲ2的平衡条件为3GPa和863℃～1033℃;阶段Ⅲ3平衡条件为2GPa和502℃～667℃.蓬湖西镁质榴辉岩P T路径经历了三个阶段:阶段Ⅰ,蓬湖西榴辉岩形成,压力范围可能为0.5～1.5GPa;阶段Ⅱ,特提斯洋关闭,洋壳向深部俯冲,致使镁质榴辉岩从尖晶石二辉橄榄岩稳定域穿过石榴石二辉橄榄岩稳定域并最终到达1400℃和5GPa的柯石英稳定域,形成了在超高压条件下结构均一的、稳定的"单斜辉石+石榴石+斜方辉石"固溶体;阶段Ⅲ,洋壳折返过程中温度和压力降低使得原来稳定的"单斜辉石+石榴石+斜方辉石"固溶体发生出溶作用,形成多期次、多种类型的出溶物.阶段Ⅲ再分为三个次阶段,其温压变化范围大,为2～4GPa,502℃～1129℃.镁质榴辉岩中矿物出溶肯定与压力温度降低有关. 展开更多

关键词 西藏 班公湖-怒江缝合带 蓬湖西镁质榴辉岩 矿物出溶 深俯冲-折返

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大别山超高压变质岩带的岩石磁学和磁组构研究及其地质意义 被引量：6

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作者 潘永信 朱日祥 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期1101-1108,共8页

本文对采自大别山碧溪岭、新店、石马、花凉亭和朱家冲等地点的102块定向超高压和高压变质榴辉岩、片麻岩和大理岩等样品,进行了岩石磁学和磁化率各向异性(AMS)研究。磁化率和磁化强度随温度变化以及磁滞回线参数的分析结果表明,岩石剩... 本文对采自大别山碧溪岭、新店、石马、花凉亭和朱家冲等地点的102块定向超高压和高压变质榴辉岩、片麻岩和大理岩等样品,进行了岩石磁学和磁化率各向异性(AMS)研究。磁化率和磁化强度随温度变化以及磁滞回线参数的分析结果表明,岩石剩磁载体以假单畴-多畴磁铁矿为主。新鲜榴辉岩和大理岩的磁化率很低,经过退变质作用的榴辉岩具有最大磁化率值,片麻岩的磁化率变化范围较大。这表明这些岩石中的磁性矿物含量主要受退变质作用和原岩成分差异的控制。磁化率各向异性度(P)主要受磁面理(F)的控制,显示出在其发育期以挤压构造环境为主;新鲜榴辉岩、退变质榴辉岩和片麻岩的 F 和 P 值依次增大。榴辉岩和片麻岩的 AMS 椭球的展布近似。在地理坐标下,这些 AMS 椭球的最小主轴(K_3)以向北倾为主,最大主轴(K_1)多为南倾。 展开更多

关键词 磁化率各向异性 退变质作用 俯冲与折返 大别山 超高压变质岩

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大别山晓天—磨子潭断裂附近退变榴辉岩的厘定及其时代和大地构造意义

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作者 刘琦 刘贻灿 杨阳 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期5-6,共2页

研究区位于大别造山带晓天—磨子潭断裂附近(图1)。晓天—磨子潭断裂是北大别杂岩带和北淮阳带之间的边界断裂,部分研究者认为该断裂带为华北板块和扬子板块之间的缝合线以及大别山超高压变质岩折返的重要边界(Faure et al.,1999;徐树桐... 研究区位于大别造山带晓天—磨子潭断裂附近(图1)。晓天—磨子潭断裂是北大别杂岩带和北淮阳带之间的边界断裂,部分研究者认为该断裂带为华北板块和扬子板块之间的缝合线以及大别山超高压变质岩折返的重要边界(Faure et al.,1999;徐树桐等,2002),但对此仍存在较大争议。 展开更多

关键词 榴辉岩 超高压变质 相平衡模拟 地壳俯冲—折返 大别山

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远离平衡相边界的柯石英形成机制及板块折返假说的物理基础 被引量：6

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作者 苏文辉 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期457-472,共16页

本文从热力学、物理学、物质结构和高压高温相变的角度对板块俯冲—折返假说的物理基础进行了分析讨论。在实际不均匀固体地球高压高温热力学体系中,地表柯石英超高压变质的非平衡态形成模式比平衡态形成模式有更大的普遍性、多样性;&qu... 本文从热力学、物理学、物质结构和高压高温相变的角度对板块俯冲—折返假说的物理基础进行了分析讨论。在实际不均匀固体地球高压高温热力学体系中,地表柯石英超高压变质的非平衡态形成模式比平衡态形成模式有更大的普遍性、多样性;"静态流体地球"模型和静岩压力与深度换算公式,对其中的非平衡态体系,和地表中可能存在的局域准静水压平衡态体系,都不适用。把压力直接换算成地球深度,断言地表矿物柯石英就是产生于上地幔的稳定相的结论,以及回避俯冲原动力,把地表柯石英和金刚石超高压变质物的存在与深俯冲之间划上恒等号,缺乏科学根据。实际不均匀固体地球是一个天然的高压高温体系,为了保存高压高温相柯石英,岩石圈内板块折返冷却速率应与实验室中所进行的保压淬火临界速率具有可比性。从实验室的高压高温相变规律看,如此极端缓慢的板块折返抬升冷却速率很难保持住柯石英。有关影响折返过程保存柯石英的四个重要因素还存在很多矛盾问题。物质中原子扩散和化学反应时间通常落在μs^m s范围,而建立平衡时间在m in^102h之间。在由超高压变质岩的同位素定年法和扩散动力学冷却速率法所得构造变质过程的时间内,己有极其充足的时间在几十千米的有限尺度中,进行扩散反应、产物变质,乃至于建立同位素平衡。由于波速异常成因存在的多解性,板块俯冲—折返通道(轨迹),不应仅由地震层析波速异常图来确定。板块俯冲与折返运动的变化应遵循能量和质量守恒定律,在P—T—t轨迹(通道)中应留下数量较多的俯冲—折返过程陆壳岩石、地幔物质的一次相变或二次相变等产物。回顾板块俯冲—折返假说本身的发展过程,最关键的一步,是忽视了固体地球物质的成分、应力等局部不均匀性所造成的局部高压微区和其它非平� 展开更多

关键词 石英—柯石英 超高压变质 非平衡态 压力与深度换算公式 板块深俯冲快折返 同位素定年法 扩散动力学冷却速率法 动态挤压 剪切作用 局域高压微区

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雅鲁藏布江缝合带白朗县白岗尖晶石-石榴子石相二辉橄榄岩的相界反应及其意义 被引量：5

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作者 夏斌 周国庆 +4 位作者 李建峰 陈根文 刘维亮 王冉 董冰华 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期453-470,共18页

西藏白朗县白岗村蛇绿混杂岩中有一罕见的尖晶石石榴子石二辉橄榄岩小岩块,被松软的蛇纹岩化尖晶石二辉橄榄岩包裹其中。岩块中发育有碎基单斜辉石、斜方辉石中出溶单斜辉石、切过出溶单斜辉石的贯入单斜辉石和外来碎粒单斜辉石及钙质辉... 西藏白朗县白岗村蛇绿混杂岩中有一罕见的尖晶石石榴子石二辉橄榄岩小岩块,被松软的蛇纹岩化尖晶石二辉橄榄岩包裹其中。岩块中发育有碎基单斜辉石、斜方辉石中出溶单斜辉石、切过出溶单斜辉石的贯入单斜辉石和外来碎粒单斜辉石及钙质辉石+铬尖晶石→钙铁石榴子石相界反应。同时,在岩块和包壳岩石的橄榄石中出现针状硅镁石出溶物。计算这些矿物的温度压力表明,它们的温度压力都处于>800℃,>1.8GPa以上的地幔石榴子石域超高压环境,而且,经历过一个上升→俯冲→上升的"N"字形历程。 展开更多

关键词 蛇绿混杂岩块 尖晶石-石榴子石相界反应 橄榄石中硅镁石出溶物 深俯冲-折返 西藏白岗

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大别造山带在大陆裂解、地壳的俯冲-折返及山根垮塌期间的多期部分熔融作用 被引量：4

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作者 刘贻灿 杨阳 +1 位作者 姜为佳 李远 《地球科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期4195-4202,共8页

大别造山带发育了与大陆俯冲-折返和碰撞造山等相关的不同构造岩石单位.针对存在的问题,本项研究开展了宿松变质带、中大别超高压带和北大别杂岩带等不同俯冲岩片花岗质岩石的野外地质调查以及岩石学、元素-同位素地球化学和锆石年代学... 大别造山带发育了与大陆俯冲-折返和碰撞造山等相关的不同构造岩石单位.针对存在的问题,本项研究开展了宿松变质带、中大别超高压带和北大别杂岩带等不同俯冲岩片花岗质岩石的野外地质调查以及岩石学、元素-同位素地球化学和锆石年代学等方面系统研究.研究结果表明:(1)宿松变质带花岗片麻岩的原岩时代包括晚太古代(2.5~2.7 Ga)和新元古代(770~830 Ma)两大类,其中新元古代花岗片麻岩的原岩是由经历了~2.0 Ga变质作用的晚太古代岩石在新元古代大陆裂解过程中发生重熔作用形成的;(2)首次揭示中大别花岗片麻岩至少包含两种不同的原岩时代(~750 Ma和780~800 Ma)与岩石成因,并在三叠纪俯冲-折返期间经历了~230 Ma和~220 Ma两期部分熔融作用;(3)北大别混合岩中发育折返早期(209±2 Ma)因高温减压而引起的黑云母脱水熔融以及山根垮塌期间(110~145 Ma)有水加入的加热熔融(水致熔融)形成的多种浅色体;(4)发现并限定了北大别变质闪长岩是在燕山期山根垮塌期间,由三叠纪深俯冲的新元古代镁铁质下地壳岩石发生部分熔融作用而形成的.因此,这为大别造山带在新元古代大陆裂解、印支期地壳的俯冲-折返及燕山期山根垮塌期间发生的多种部分熔融作用提供了新的制约. 展开更多

关键词 大陆裂解 地壳的俯冲一折返 山根垮塌 部分熔融 大别造山带 岩石学

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地壳放射性生热效应对大陆俯冲过程影响的数值模拟研究 被引量：2

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作者 宋菁菁 王岳军 +2 位作者 范蔚茗 皇甫鹏鹏 周永智 《大地构造与成矿学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期60-72,共13页

岩体中的放射性生热是地幔对流和地壳变质作用的关键热源之一,但地壳放射性生热率是如何影响大陆俯冲-碰撞的动力学过程,尤其是大陆碰撞区域的热结构演化,尚未获得共识。本文使用热-力学数值模拟方法对上、下地壳放射性生热率进行系统... 岩体中的放射性生热是地幔对流和地壳变质作用的关键热源之一,但地壳放射性生热率是如何影响大陆俯冲-碰撞的动力学过程,尤其是大陆碰撞区域的热结构演化,尚未获得共识。本文使用热-力学数值模拟方法对上、下地壳放射性生热率进行系统的模拟实验,以研究其对大陆俯冲动力学演化过程的影响。模型实验表明,由于大陆上地壳富集U、Th和K等主要放射性生热元素,且放射性生热率的变化区间较大(1.0~3.0μW/m^3),导致其对大陆俯冲碰撞动力学演化过程的影响较为显著,主要包括进入俯冲通道内的上地壳体积大小、碰撞区域内地壳熔融范围、俯冲下地壳物质折返的规模和两大陆的耦合程度等四个方面。而大陆下地壳则以中-基性岩为主,相对亏损U、Th、K等主要放射性生热元素,且放射性生热率的变化区域较小(0.2~0.8μW/m^3),致使其对大陆俯冲演化过程的影响相对有限,主要通过控制俯冲下地壳以及大陆板片的粘滞度和流变强度的大小,进而制约大陆俯冲过程下地壳物质折返的规模以及板片倾角的大小。 展开更多

关键词 放射性生热 大陆俯冲 地壳熔融 俯冲地壳折返 板片倾角

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阿尔泰造山带玛因鄂博蛇绿混杂岩俯冲-折返拼贴式就位的特征 被引量：1

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作者 刘崴国 张建东 +4 位作者 赵恒乐 施文翔 于洋 冯红刚 冯江鹏 《西北地质》 CAS CSCD 2015年第3期178-184,共7页

阿尔泰山南缘原划下石炭统姜巴斯套组实为一套具有洋壳性质的变质岩组成,由玄武岩、辉长岩和少量硅质岩组成,并混杂岩了前寒武纪基底残残块。该洋壳组分位于增生岩楔之中,构造楔形体的形成是俯冲作用一次次"脉冲式"推进的产物... 阿尔泰山南缘原划下石炭统姜巴斯套组实为一套具有洋壳性质的变质岩组成,由玄武岩、辉长岩和少量硅质岩组成,并混杂岩了前寒武纪基底残残块。该洋壳组分位于增生岩楔之中,构造楔形体的形成是俯冲作用一次次"脉冲式"推进的产物,大体可以分为7个岩片,在增生楔下部(南部)见有滑混岩出露。角闪岩相变质的洋壳又经历了退变质作用的影响,显微镜下可见到辉石转变为阳起石、绿帘石交代斜长石的现象。显示折返过程中经历了由角闪岩相绿片岩相的退变质作用演化过程,俯冲的洋壳残片又被仰冲盘携带上升,发生俯冲-折返拼贴式就位,与弧火山岩共同形成了SSZ型蛇绿混杂岩。蛇绿混杂增生岩楔的特征表明洋壳由南向北俯冲,记录了古亚洲洋中支早古生代晚期的演化特点。 展开更多

关键词 俯冲-折返拼贴 蛇绿混杂岩 SSZ型蛇绿岩

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超高压变质作用研究进展

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作者 刘建宏 高路恒 +1 位作者 张鹏 马庆阳 《地下水》 2014年第2期148-149,共2页

超高压变质岩石的发现改变了大陆地壳不能深俯冲的传统认识,使得地球科学有了前所未有的进展,超高压变质岩石的研究一直是近20 a来地学研究的热点。从超高压岩石(柯石英、金刚石和某些矿物出溶结构)的识别标志,超高压变质岩石的时空分布... 超高压变质岩石的发现改变了大陆地壳不能深俯冲的传统认识,使得地球科学有了前所未有的进展,超高压变质岩石的研究一直是近20 a来地学研究的热点。从超高压岩石(柯石英、金刚石和某些矿物出溶结构)的识别标志,超高压变质岩石的时空分布,俯冲板片的命运及俯冲陆壳折返机制4个方面分析超高压变质岩石的主要进展。超高压变质岩石的研究为分析地球动力学过程提供新的窗口。 展开更多

关键词 超高压变质作用 柯石英 金刚石及出溶结构 俯冲一折返

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基性麻粒岩中方柱石的出溶现象及成因机制:以西藏南部日玛那穹隆麻粒岩为例

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作者 邸英龙 曾令森 +2 位作者 陈晶 高利娥 张立飞 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期3435-3444,共10页

方柱石是一种含挥发分的架状铝硅酸盐矿物,其成因一直有争议。对喜马拉雅造山带定结地区基性麻粒岩中方柱石及其出溶物的矿物化学和纳米结构分析表明:(1)方柱石为富S类型;(2)内部出溶矿物为陨硫铁,晶胞参数为a=b=0.5968nm,c=1.174nm,α=... 方柱石是一种含挥发分的架状铝硅酸盐矿物,其成因一直有争议。对喜马拉雅造山带定结地区基性麻粒岩中方柱石及其出溶物的矿物化学和纳米结构分析表明:(1)方柱石为富S类型;(2)内部出溶矿物为陨硫铁,晶胞参数为a=b=0.5968nm,c=1.174nm,α=β=90°,γ=120°;(3)陨硫铁的(001)面平行于方柱石的(100)面。出溶前的方柱石在榴辉岩相条件下形成,其稳定压力上限与Fe含量呈正相关关系。在麻粒岩相作用时,无水条件下方柱石内的SO^(2-)_(4)发生自氧化还原反应而产生出溶矿物和O_(2),反应方程式为:Fe ^(2+)+SO_(2)-4=FeS+2O_(2)。类似反应可能导致下地壳氧逸度高于中上地壳。方柱石的形成与分解记录了喜马拉雅造山带的形成过程,在大陆俯冲与折返过程中扮演重要角色,对地壳深部挥发分的调节起到了重要作用,并对地球深部氧逸度调节机制的研究开拓了新的思路。 展开更多

关键词 方柱石 出溶作用 氧化还原作用 麻粒岩相变质作用 俯冲与折返

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超高压变质折返过程中的部分熔融

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作者 脱昱 《科技经济市场》 2018年第1期16-17,共2页

超高压变质岩在折返过程中普遍存在部分熔融作用,由于部分熔融作用产生的熔体富硅铝而贫铁镁,所以其在野外主要表现为较围岩颜色浅的不同尺度的浅色脉体。通过研究发现,含水矿物或名义上的无水矿物的脱水熔融是超高压变质岩部分熔融的... 超高压变质岩在折返过程中普遍存在部分熔融作用,由于部分熔融作用产生的熔体富硅铝而贫铁镁,所以其在野外主要表现为较围岩颜色浅的不同尺度的浅色脉体。通过研究发现,含水矿物或名义上的无水矿物的脱水熔融是超高压变质岩部分熔融的主要机制。超高压变质岩的部分熔融可以改变岩石的流变学性质,进而影响岩石的强度,对深俯冲陆壳的折返作用具有显著影响,识别超高压变质岩石折返过程中的部分熔融现象对大陆深俯冲过程中发生的壳幔相互作用和陆壳物质再循环具有重要意义。 展开更多

关键词 超高压变质 大陆深俯冲与折返 部分熔融 浅色脉体 相平衡计算 实验岩石学脱水熔融

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