变质作用、板块构造及超级大陆旋回

• 来源期刊: 地学前缘
• 学科: 地球科学
• 关键词: 大陆后弧 变质作用 板块构造 俯冲作用 超级大陆
• 年，卷（期）: 2007,（1）
• 所属期刊栏目: 学科前沿综述
• 页码范围: 1-18
• 页数: 18页
• 分类号: P541
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:1005-2321.2007.01.001

摘要

麻粒岩相超高温变质作用(G - UHTM)主要发育于新太古代至寒武纪岩石中;推测在深部较年轻的,特别是新生代造山带岩石中也会有G - UHTM存在.岩石中最初出现G - UHTM记录意味着产生瞬时极高热流处的地球动力学发生了改变.许多G - UHTM带可能发育于类似现代大陆弧后的构造背景中.在较热的地球上,超大陆及其裂解形成的循环组合,尤其是经岩石圈减薄的洋盆卷入到其外翻过程中可能产生比现代太平洋边缘更热的大陆弧后.中温榴辉岩-高压麻粒岩相变质作用(E - HPGM)也是最先发现于新太古代岩石记录中,并发育于从元古宙至古生代岩石中.E - HPGM带是对G - UHTM带的补充,并经常认为是记录了从俯冲至碰撞造山作用的过程.在元古宙岩石记录中的蓝片岩明显记录了与现代俯冲作用相关的低热流梯度.以发育柯石英(±硬柱石)或金刚石为特征的硬柱石蓝片岩和榴辉岩(高压变质作用,HPM)及超高压变质岩(UHPM)主要是在显生宙形成.HPM - UHPM记录了显生宙俯冲 - 碰撞造山带早期碰撞过程中的低热流梯度及陆壳的深俯冲作用.尽管与直觉不同,在超级大陆聚敛期(Wilson旋回洋盆打开和关闭)的大陆地块增生过程,许多HPM - UHPM带看来确实是通过小洋盆关闭而发育起来的,反映双重热体制的双重变质带仅发育于新太古代以来的岩石记录中.双重热体制是现代板块构造的特点,而双重变质作用则是板块构造在岩石记录中的特征性标志.尽管构造样式很可能不同,新太古代以来G - UHTM和E - HPGM带的发育证明"元古宙板块构造体制"的开始.以冷俯冲和大陆地壳深俯冲至地幔,以及其中的部分又从深达300 km处发生折返为标志,"元古宙板块构造体制"在新元古代进化为"现代板块构造体制",这个转变可由岩石中的HPM - UHPM证明.记录这种极端条件的变质带年龄是不一致的,而变质作用发生时间与各大陆岩石圈聚合到超级克拉通(如Superia/Sclavia)或超级大陆(如Nuna (Columbia), Rodinia, Gondwana, 和Pangea)的时间却是一致的.