變質作用、板塊構造及超級大陸旋回

麻粒巖相超高溫變質作用(G - UHTM)主要發(fā)育于新太古代至寒武紀巖石中;推測在深部較年輕的,特別是新生代造山帶巖石中也會有G - UHTM存在.巖石中最初出現(xiàn)G - UHTM記錄意味著產生瞬時極高熱流處的地球動力學發(fā)生了改變.許多G - UHTM帶可能發(fā)育于類似現(xiàn)代大陸弧后的構造背景中.在較熱的地球上,超大陸及其裂解形成的循環(huán)組合,尤其是經巖石圈減薄的洋盆卷入到其外翻過程中可能產生比現(xiàn)代太平洋邊緣更熱的大陸弧后.中溫榴輝巖-高壓麻粒巖相變質作用(E - HPGM)也是最先發(fā)現(xiàn)于新太古代巖石記錄中,并發(fā)育于從元古宙至古生代巖石中.E - HPGM帶是對G - UHTM帶的補充,并經常認為是記錄了從俯沖至碰撞造山作用的過程.在元古宙巖石記錄中的藍片巖明顯記錄了與現(xiàn)代俯沖作用相關的低熱流梯度.以發(fā)育柯石英(±硬柱石)或金剛石為特征的硬柱石藍片巖和榴輝巖(高壓變質作用,HPM)及超高壓變質巖(UHPM)主要是在顯生宙形成.HPM - UHPM記錄了顯生宙俯沖 - 碰撞造山帶早期碰撞過程中的低熱流梯度及陸殼的深俯沖作用.盡管與直覺不同,在超級大陸聚斂期(Wilson旋回洋盆打開和關閉)的大陸地塊增生過程,許多HPM - UHPM帶看來確實是通過小洋盆關閉而發(fā)育起來的,反映雙重熱體制的雙重變質帶僅發(fā)育于新太古代以來的巖石記錄中.雙重熱體制是現(xiàn)代板塊構造的特點,而雙重變質作用則是板塊構造在巖石記錄中的特征性標志.盡管構造樣式很可能不同,新太古代以來G - UHTM和E - HPGM帶的發(fā)育證明"元古宙板塊構造體制"的開始.以冷俯沖和大陸地殼深俯沖至地幔,以及其中的部分又從深達300 km處發(fā)生折返為標志,"元古宙板塊構造體制"在新元古代進化為"現(xiàn)代板塊構造體制",這個轉變可由巖石中的HPM - UHPM證明.記錄這種極端條件的變質帶年齡是不一致的,而變質作用發(fā)生時間與各大陸巖石圈聚合到超級克拉通(如Superia/Sclavia)或超級大陸(如Nuna (Columbia), Rodinia, Gondwana, 和Pangea)的時間卻是一致的.

作 者： Michael Brown   作者單位： <變質地質學>雜志社  刊 名： 地學前緣  ISTIC PKU 英文刊名： EARTH SCIENCE FRONTIERS  年，卷(期)： 2007 14(1)  分類號： P541  關鍵詞： 大陸后弧   變質作用   板塊構造   俯沖作用   超級大陸   continental backarcs   metamorphism   plate tectonics   subduction   supercontinents  

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