巖漿巖的共生組合及其形成大地構(gòu)造環(huán)境(參考版)
2025-05-19 06:14本頁(yè)面
【正文】 。 因此 ， 對(duì)火成巖－巖漿的噴出或侵入的產(chǎn)物－巖石學(xué)的研究必能提供許多上地幔－深部地殼的信息 。 對(duì)巖石圈 —軟流圈的物質(zhì)組成 、 結(jié)構(gòu) 、 溫度分布約束的巖石學(xué)方法主要來(lái)自三個(gè)方面 ， 即火山巖－侵入巖 ， 深源包體和變質(zhì)巖的研究 。 5 結(jié) 語(yǔ) 巖石圈板塊的運(yùn)動(dòng)直接受深部作用過(guò)程的制約 。 對(duì)于洋底轉(zhuǎn)換斷層，由于強(qiáng)烈的拉張可使地殼變薄，并可出現(xiàn)與海底擴(kuò)張類(lèi)似的 ● 火山噴發(fā)和洋殼海底，形成低鉀拉斑玄武巖組合，其特征與大洋拉斑玄武巖十分類(lèi)似。 ● 自 1952年在北太平洋發(fā)現(xiàn)第一條轉(zhuǎn)換斷層以來(lái) ， 已陸續(xù)在各大洋中發(fā)現(xiàn)了許多橫斷大洋中脊的水平斷裂帶 (轉(zhuǎn)換斷層 )。 ● 相應(yīng)的斷層運(yùn)動(dòng)方式表現(xiàn)為 ， 沿?cái)鄬拥乃郊羟羞\(yùn)動(dòng) ， 在轉(zhuǎn)換點(diǎn)突然中止 ，并轉(zhuǎn)變?yōu)槔瓘埖难笾屑?、 裂谷帶 ， 或者轉(zhuǎn)變?yōu)閿D壓的海溝或造山帶 。 它是指那種位移突然中止或者改變形式和方向的平移斷層 (Wilson， 1965)。它與陸 — 陸碰撞不同的是，蛇綠巖、藍(lán)片巖、混雜堆積等俯沖組合位于陸側(cè)與洋側(cè)的巖漿弧之間；主要的逆沖斷層都是向洋側(cè)傾斜向陸逆沖的。如果巖石圈構(gòu)造允許適量的地幔揮發(fā)份釋放或巖漿進(jìn)入地殼的話，那么，實(shí)際上，碰撞期后巖漿作用能發(fā)育在碰撞事件的任何階段。上地幔熔融可能由絕熱減壓引起， 接著是地殼增厚和侵蝕。地殼熔融可以由下地殼熱釋放和上地幔絕熱減壓或者碰撞期后次要俯沖而產(chǎn)生的幔源巖漿造成的。 ● 碰撞晚期到碰撞期后 ：形成在微量元素特征上與火山弧巖漿作用相似的鈣堿性巖套。沖掩巖片底部的溫度取決于碰撞前熱流量、沖掩巖片厚度和剪切熱。在地殼仰沖作用期間，從濕的沉積楔排出的揮發(fā)分能夠滲透到上浮熱的沖掩巖片，而引起深熔。 ● 與陸－陸碰撞帶有關(guān)的巖漿作用可以分為四個(gè)階段，每個(gè)階段都包括一個(gè)特征的源區(qū)： ● 碰撞期前 ：來(lái)源于碰撞以前的火山弧，仍屬弧火山活動(dòng)類(lèi)型。 ● 大陸板塊經(jīng)過(guò)陸內(nèi)裂谷－陸間裂谷－大洋擴(kuò)張和大洋裂谷－邊緣裂谷－大洋盆地－俯沖作用導(dǎo)致大洋消減和弧溝系的形成 —直到碰撞產(chǎn)生縫合帶和殘留洋盆， 構(gòu)成一個(gè)完整的 威爾遜旋回 。 ● 弧后區(qū)源區(qū)組分可能既包括虧損及富橄欖巖的大洋巖石圈，又包含相對(duì)富二輝橄欖巖底劈上升的巖石圈地幔 (Kaj Hoernle等， 1993)。 ● 這一現(xiàn)象表明，受俯沖影響的部分地幔組分可能卷入了弧后盆地?cái)U(kuò)張中心玄武巖巖漿的形成過(guò)程中，從而使這類(lèi)玄武巖帶有島弧拉斑玄武巖的烙印。 ● 就主元素而言，大部分弧后盆地玄武巖都與富集形 MORB很類(lèi)似。 ● 弧后擴(kuò)張中心玄武巖地球化學(xué)特征的變化取決于幾個(gè)不同的因素，包括部分熔融程度、 PH2O、 PO地幔源區(qū)的均一程度以及巖漿房中高位結(jié)晶分異的程度。邊緣海盆作為地幔分離熔融產(chǎn)生新洋殼的所在地而具有明顯的重要性。 ● 推測(cè)邊緣海盆玄武巖化學(xué)上的微小變化是受到熔融分離的深度、地幔熔融的范圍或隨后分離結(jié)晶的范圍所控制的。 ● 最可能的成因是橄欖質(zhì)地幔的分離熔融和在緩慢擴(kuò)張 (半速率 1－ 2cm/a)巖石圈中的侵位。其化學(xué)性質(zhì)多半可歸因于低壓下的分離結(jié)晶作用。但至少其中某些海盆具有的性質(zhì)所表明的成因類(lèi)似于擴(kuò)張洋脊處形成大洋巖石圈那樣的作用過(guò)程。一般認(rèn)為它們是弧后區(qū)次級(jí)海底擴(kuò)張的產(chǎn)物 (圖 14)。對(duì)于從 100－150km深處消減帶上升的含水輝石巖底劈巖塊來(lái)說(shuō)： ● 如果在 100－ 60km發(fā)生局部熔融熔漿的分離形成均一的獨(dú)立巖漿，則具 Ol拉斑玄武巖－ Q拉斑玄武巖組成； ● 如果在 60－ 40km內(nèi)發(fā)生局部熔漿分離，則形成玄武－安山巖巖漿； ● 如果在 40－ 20km內(nèi)局部熔漿從上升的底劈巖塊中分離出去，則就形成安山巖巖漿。含水輝石巖底劈巖塊在上升過(guò)程中開(kāi)始發(fā)生熔融，類(lèi)似于從上升的地幔橄欖巖底劈巖塊中形成玄武巖巖漿的模式。 當(dāng)洋殼下降到 100km后，玄武巖－輝長(zhǎng)巖轉(zhuǎn)變?yōu)槭⒘褫x巖，石英榴輝巖局部熔融形成原生的 SiO2中等含量的熔漿，從 100－ 150km的俯沖帶上升的這種 SiO2中等含量的含水的熔漿進(jìn)入消減帶上面的地幔楔形區(qū)，這種熔漿在這樣的深度上與地幔橄欖巖是不能平衡共存的，亦即與 Ol是不能平衡共存的，因此與 Ol發(fā)生反應(yīng)形成輝石 (Ol+富 SiO2液體－ Py)，使橄欖巖轉(zhuǎn)變?yōu)檩x石巖。 ● 陸緣弧巖漿活動(dòng)以鈣堿質(zhì)系列火山巖為主導(dǎo)，安山巖是主要的巖石類(lèi)型。 ● 另外， Condie(1976)認(rèn)為，在 80km深處，俯沖洋殼本身的熔融也可直接產(chǎn)生島弧拉斑玄武巖巖漿。 ● 由于較易進(jìn)入角閃石的 K、 Rb、 Ba、 Sr等元素，在角閃石脫水后不易進(jìn)入固相的石榴石、單斜輝石中，因而隨水帶入地幔楔，使產(chǎn)生的巖漿中具有高于洋脊拉斑玄武巖的含量。 ● 但是，島弧拉斑玄武巖漿的熔融是在含水條件下發(fā)生的，而與洋脊之下基本是無(wú)水條件下發(fā)生的熔融不同，因而兩者的元素含量也有區(qū)別。 ● 當(dāng)俯沖洋殼進(jìn)入 80(70)－ 100km深處，洋殼中角閃巖大量脫水轉(zhuǎn)變?yōu)槭⒘褫x巖，水進(jìn)入地幔楔引起帶水的部分熔融，產(chǎn)生含水橄欖拉斑玄武巖漿，它在上升過(guò)程中分異出橄欖石、鉻尖晶石，結(jié)果派生出島弧拉斑系列的主要巖石類(lèi)型－玄武安山巖 (SiO2為 53%)。脫水反應(yīng)向淺部地幔中釋放出流體 。 ● 通常認(rèn)為，洋內(nèi)島弧環(huán)境的玄武質(zhì)巖漿活動(dòng)主要與俯沖板片之上的地幔楔形區(qū)的部分熔融有關(guān) (圖 11)。 ● 洋內(nèi)島弧環(huán)境 (Oceanic island arcs)：洋內(nèi)島弧是指大洋巖石圈板塊俯沖到另一洋殼板塊之下所形成的火山島弧或島鏈 ， 它常常被弧后次級(jí)海底擴(kuò)張形成的邊緣海盆所分隔 。 ● 當(dāng)島弧成熟度很高時(shí)，蛇綠巖消失，而鈣堿系列巖石 /拉班系列巖石比值接近 1或更高，并可能出現(xiàn)高鉀系列 (鉀玄巖 )巖石。 ● 隨著島弧的進(jìn)一步演化，花崗質(zhì)巖石開(kāi)始產(chǎn)出，花崗質(zhì)巖石與蛇綠質(zhì)巖石的比例增加。從這個(gè)角度講，它們可以近似地看作成熟島弧或代表比成熟島弧更高的演化階段 (Floyd等， 1992)。隨著俯沖作用的發(fā)生、發(fā)展與演化，島弧也將經(jīng)歷一個(gè)由不成熟－半成熟－成熟的演化過(guò)程。一般情況下： ● 閉合速率為 8－ 9cm/a的高速組，主要為拉斑或拉斑 +鈣堿系列； ● 閉合速率為 3－ 6cm/a的中速組，主要為鈣堿或拉斑 +鈣堿系列； ● 閉合速率 2cm/a的低速組，則以出現(xiàn)更多的堿性系列或以堿
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