第七章+板块构造与变质作用.ppt

,虽然变质作用与板块的三种边界类型有关，但最为重要的是在会聚板块边界上，由俯冲碰撞作用，使压力、温度及流体发生重大的变化，促使岩石发生变质作用，并会与地幔物质发生不同形式和程度的相互作用。其分布严格受到板块边界所控制。特别是近年来在俯冲碰撞带上发现了含柯石英、金刚石的高压超高压变质岩系，如我国的大别地区、阿尔金山和柴北缘榴辉岩带，为研究地球动力学过程提供一个重要的突破口。,第七章、板块构造与变质作用,一、变质作用的现代研究及高压超高压变质作用,大别超高压榴辉岩研究表明，密度为3.43.6g/cm3,高于石榴石橄榄岩（3.4g/cm3），也高于上地幔的岩石（3.3g/cm3），如此大的密度只能通过俯冲把原岩（俯冲的洋壳、陆壳）俯冲到地幔100Km以下才能获得。榴辉岩由于密度大，当它达到一定体积，超过下伏地幔所能承受的临界重量时，就会与俯冲板块发生断离进入地幔，与地幔发生相互作用，也可作为新的岩浆源区。与拆沉的榴辉岩断离后的俯冲陆壳夹带部分超高压榴辉岩，因密度低于地幔而受到浮力作用，并快速折返到地壳内或暴露在地表上。,一、变质作用的现代研究及高压超高压变质作用,裂谷的变质作用主要是由于裂谷岩浆作用是地壳的温度和流体作用加强，导致围岩发生接触变质作用，分布局限。洋脊变质玄武岩主要是由于喷出的洋脊岩浆的加热作用使下渗的海水循环发生热液，促使玄武岩发生浅变质，形成一种“绿色岩”。浅变质的玄武岩在洋脊岩浆作用过程中可以起到同化作用。,二、裂谷带变质作用,俯冲作用引起温度压力及流体发生变化，从而产生变质作用，变质类型主要为动力变质和接触变质作用，不同的变质类型具有特定的分布区域。低温高压变质带（蓝闪石-硬玉组合）和高温低压变质带（红柱石-硅线石）被称为双变质带。双变质带是识别俯冲带的重要标志。,三、俯冲带变质作用,三、俯冲带变质作用,Franciscancomplexandlow-T,high-Pzonewherebluschistfaciesdevelops.,板块碰撞作用导致一系列的冲断-褶皱发生，使得地壳厚度急剧加厚，在两板块碰撞叠置地带，可以发生大规模的混合岩化和花岗岩化的区域变质作用。此外，在大陆碰撞带上还发现了含金刚石、柯石英榴辉岩高压超高压变质岩系，它是陆壳深俯冲作用的结果，如大别地区。俯冲深度至少在100Km以上，超高压变质岩系研究内容主要包括两个方面：壳幔相互作用（物质循环）和超高压变质岩折返的动力学机制。,四、碰撞造山带的区域变质作用,洋中脊岩浆作用形成大洋壳-大洋壳俯冲进入地幔、大洋闭合-（进一步推挤）大陆俯冲进入地幔（发生相互作用）-超高压作用下形成榴辉岩、大密度的俯冲陆壳/洋壳由于重力作用发生断离进入地幔-壳幔相互作用、可作为新的岩浆源区。地幔对俯冲陆壳岩石同位素组成影响很小，但陆壳可析出流体交代地幔楔，使其成为具有Nb亏损，Sr、Nd同位素特征的富集地幔。,1、壳幔相互作用,折返的含柯石英变质岩返回地表后仍然保存下来而没有转变为石英，说明超高压岩石是以非常快的速度折返到地表的。这一快速折返与造山作用有关。大别超高压变质岩是在P末-T初杨子板块向华北陆块俯冲，并在230-218Ma达到峰期超高压变质作用。该俯冲板块可能在200-190Ma发生断离，从而陆壳俯冲终止，由于浮力作用推动超高压岩石与其围岩一起快速抬升到地表。,2、超高压榴辉岩折返机制,2、超高压榴辉岩折返机制,陆壳俯冲过程中的逆冲构造,秦岭造山带构造演化图,俯冲板块断离断离机制,重要术语高压超高压变质作用；双变质带；变质核杂岩；拆离断层；韧性剪切带；思考讨论题1、会聚型变质作用的