大陆板块俯冲和折返的同位素地球动力学

• 作者: 傅斌 郑永飞 龚冰
• 来源期刊: 高校地质学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 大陆板块 超高压变质 俯冲和折返 稳定同位素 地球动力学
• 年，卷（期）: 2002,（4）
• 所属期刊栏目: 矿物 岩石 地球化学
• 页码范围: 365-379
• 页数: 15页
• 分类号: P597.2
• 字数: 11201字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1006-7493.2002.04.001

摘要

大别-苏鲁造山带是扬子大陆板块与华北大陆板块之间在三叠纪时期俯冲-碰撞所形成的超高压变质带.对该带超高压变质岩的稳定同位素研究发现,不仅含柯石英榴辉岩出现局部氧同位素负异常(δ18O=-10‰),而且区域上存在氧同位素分布的不均一性(δ18O=-10‰～+10‰).前者要求榴辉岩原岩在变质前经历过大气降水热液蚀变,说明俯冲板块具有大陆地壳特点;后者反映扬子板块具有快速俯冲变质的特征,否则将达到同位素均一化.榴辉岩氧同位素负异常的保存显示,这些超高压变质岩与地幔之间没有发生显著的化学相互作用.因此,载有榴辉岩原岩的板块俯冲到200多公里深的地幔内部时,超高压岩石形成后在地幔中的滞留时间很短(<10Ma),致使它们与地幔之间的氧同位素交换没有达到再平衡.榴辉岩中不同矿物对氧同位素测温不仅给出了相互一致的结果(650～750℃),而且这些温度与阳离子交换温度计的结果 (600～800℃) 相一致.因此,在榴辉岩相变质温度下共生矿物之间的氧同位素平衡已被"冻结",岩石冷却过程中的氧同位素交换再平衡没有发生,从而证明超高压榴辉岩在变质作用后经历了快速降压/冷却过程,对应于板块的快速抬升.这些结果首次从地球化学角度证明了大陆板块俯冲-超高压变质-折返过程的"油炸冰淇淋模型",一个完整循环的时间尺度总共约为10～20Ma.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	郑永飞	中国科学技术大学地球和空间科学学院	146	4891	32.0	69.0
2	龚冰	中国科学技术大学地球和空间科学学院	29	362	10.0	18.0
3	傅斌	中国科学技术大学地球和空间科学学院	36	574	14.0	23.0