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活动大陆边缘岩浆作用的复杂性还与俯冲板块的俯冲角度
发表日期:2019/3/18       点击:431

活动大陆边缘岩浆作用的复杂性还与俯冲板块的俯冲角度、大陆边缘岩石圈的应力 状态等因素有关。由太平洋洋壳板块俯冲形成的活动大陆边缘可进一步分为东太平洋型 (安第斯型)和西太平洋型(日本型)两种(王德滋和舒良树,2007)。前者称沟-弧系, 山高(近7000m)沟深(近7000m),地壳厚度大60〜7〇km),弧后盆地不发育,为低 角度快速俯冲的产物(Uyeda1983);后者习称沟-弧-盆系,经历了早期低角度、晚期髙角度俯冲的转变(MaruyamaandSeno,1986)。

东太平洋型活动大陆边缘以南美的智利-秘鲁一带为典型。太平洋岩石圈板块的低 角度快速俯冲使整个沟弧体系处于挤压应力状态,导致弧前增生杂岩体和推覆断层广泛 发育,并形成宽阔而高耸的安第斯火成岩山脉。大陆弧后缘没有边缘海。安第斯型活动 陆缘火成岩组合属于斜长花岗岩-英云闪长岩-花岗闪长岩,即TTG组合,具有典型的 钙碱性岩浆岩地球化学特征;其对应的钙碱性火山岩系列以安山岩为主,形成时代为中 生代-新生代;朝东向大陆方向变化为闪长岩-二长岩,以及偏碱性火山-侵入岩系。

西太平洋型活动大陆边缘,随着几十年的研究积累,该活动大陆边缘的应力状态由 早期挤压转变为晚期伸展这一特色越来越明显。在西南日本海沟一带,发育由浊积岩和 蛇绿岩碎块组成的增生楔。在晚中生代聚敛板块边界上,存在典型的双变质带:三波川 低温高压变质带和领家低压高温变质带。领家变质带中有大量的I型花岗岩与酸性、中 酸性火山岩类;在片岩、片麻岩中出现红柱石、矽线石、堇青石等特征矿物。中酸性火 山岩类主要由安山岩和流纹岩组成,在深部变化为I型钙碱性花岗闪长岩_花岗岩组合。 日本边缘海是大陆弧后扩张的产物,主要由拉斑系列的玄武岩-辉长岩组成,其形成时 代为 70〜15Ma (Ichikawa et al_1990)。

在日本三波川低温高压变质带南延的琉球群岛的石垣岛及其附近岛屿也出露蓝闪石 片岩。在台湾中央山脉,出露大南澳杂岩玉里带),含蛇纹岩、蓝闪石片岩、石英闪 长岩,其蓝闪石Ar-Ar年龄为llOMa (Loam! Yui,1996),可看作中国东南部晚中生代 低温高压变质带的代表。而中国东南部位于大陆边缘弧后区,由于强烈减薄,该区岩石 圈厚度仅70〜80km,地壳厚度为28〜32km,发育了与晚中生代太平洋板块俯冲及玄武 岩浆底侵作用密切相关的、在大陆边缘弧后伸展环境下形成的花岗质火山-侵人杂岩带。

中国东南部广泛发育走向为NE、NNE或NEE的盖层褶皱与推覆构造。构造运动 时间可以确定为三叠纪之后和晚中生代大规模火成活动之前。从内陆到沿海花岗岩类型 总体上由S型向I型和A型转变。中国东南部晚中生代早期形成的花岗岩多为S型花 岗岩,它们主要是由陆壳重熔形成的岩石。而分布在中国东南沿海地区的晚中生代大规 模花岗岩浆活动,则与弧后拉张、岩石圈减薄、软流圈上涌作用直接有关,早期太平洋 板块向欧亚大陆板块俯冲对大陆边缘的裂解起到了诱导作用。其中早白垩世是弧后扩张 和花岗质岩浆活动的鼎盛期,晚白垩世-古近纪则是陆内伸展红盆形成的高峰期。在强 烈的伸展减薄作用下,形成了一系列典型的构造火成岩组合(双峰式火山岩、双峰式侵 入岩、A型花岗岩、花岗质穹隆型变质核杂岩)和伸展断陷盆地。

Zhou和Li (2000)、Zhou等2006)提出了华南晚中生代花岗岩_火山岩成因模 式,该模式的基本点是:消减作用与底侵作用、断裂-深溶作用相结合,受消减的陆壳整 体上处于伸展应力环境下。具体地说,从中侏罗世开始,古太平洋板片向欧亚大陆的消 减,导致上覆华南刚性陆壳处于板内伸展构造环境,由此发生断裂减压,并引起部分熔 融,加之局部地区的玄武岩浆底侵,从而形成早燕山期花岗岩-火山岩。白垩纪时期,在 消减带之上的地幔楔,在含水条件下部分腐融产生大量玄武质岩浆,它们的底侵和上侵作 用,导致中国东南沿海形成大规模晚燕山期的活动大陆边缘型花岗岩-火山岩(图14-7)。

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