
探索构造混杂岩:俯冲断层带的温度与矿脉形成
引言
构造混杂岩作为一种独特的岩石类型,为我们揭示了现代俯冲断层带的秘密。这些岩石保存了通过质量转移形成的矿脉,这些矿脉反映了俯冲巨型逆冲断层滑动行为的机制。本文将深入探讨温度对俯冲带活动的影响,以及如何通过研究构造混杂岩中的矿脉来了解这一影响。
一、构造混杂岩与矿脉形成
构造混杂岩在过去经历了俯冲过程,如今被揭示出来。这些岩石中含有通过物质运动形成的矿脉,与俯冲带的发生存在关联。为了解矿脉形成的机制,我们采用了石英方解石氧同位素测温法和团块同位素测温法。研究结果表明,无论地理位置或矿脉类型如何,它们都是在100-250C的温度范围内形成的。
这种一致性意味着俯冲带内存在一致的深度范围,其中主要存在流体,促进物质运动,从而推动这些矿脉的发育。长期以来,人们一直认为俯冲巨型逆冲断层沿线的活动受温度相关过程控制。
二、板块边界断层与活动
板块边界断层往往在富含蒙脱石的地层中发育,活动的开始可能是蒙脱石向伊利石的转变所致。该转变大多发生在100至150C之间,与模拟的俯冲带前缘的温度范围一致。根据实验室数据,控制板块边界滑移行为所需的蒙脱石体积比例与俯冲界面的典型沉积物相比过高。
在活跃的汇聚边缘,逆冲断层的最大深度和相关温度各不相同。为了理解这一差异,我们需要关注俯冲断层带的热条件以及温度与控制板块边界滑移行为的假设机制之间的联系。尽管在活跃的汇聚边缘钻探至震源深度是一项技术挑战,但构造混杂岩为我们提供了宝贵的记录。
三、矿脉中的温度信息
在构造混杂岩中发现的矿脉可以提供温度信息,从而深入了解板块界面上的流体-岩石相互作用。我们利用各种方法来确定这些温度,包括使用矿脉中的碳质材料进行RSCM分析和使用矿物中捕获的流体包裹体。值得注意的是,矿物沉淀的现场温度条件可能与其他地质温度计估计的峰值温度不一致。在选择用于分析的矿脉时,必须格外谨慎。
四、古温度数据与板块界面形成
南海海槽增生棱柱体的古老部分——四万十带,被认定为是由白垩纪至中新世沉积物组成的。根据地层年代和增生时间,它分为白垩纪北部亚带和古近纪-新近纪南部亚带。这两个亚带的混杂岩单元夹在连贯单元之间,这些连贯单元被古断层或区域非序列逆冲断层所包围。古温度数据表明,混杂岩单元被推覆至带特征温度。科迪亚克增生杂岩与四万十带有相似的结构。
五、碳和氧同位素的启示
对于四万十带的混杂岩单元,我们使用石英方解石氧同位素值计算的温度范围为75-231C。来自团块同位素分析的结果范围为134至182C。值得注意的是,矿脉的出现和它们记录的温度之间没有明显的趋势。同一混杂岩单元内不同类型的矿脉表现出相似的温度范围。这些结果大部分与白垩纪四万十带矿脉观测到的温度范围一致。利用石英阴极发光等技术,我们发现矿脉中的两种不同类型的石英与不同的流体来源有关。这些流体的来源可能与后的流动有关。因此大多数矿脉是在混杂岩达到其最大埋藏深度之前形成的且与较热流体的流动有关的现象联系起来这一发现在理解俯冲带的流体演化和矿脉形成过程中具有重要的价值结合周围围岩的温度记录和矿脉的地球化学特征将帮助我们更好地理解这一过程关于后续的分析建议未来研究的采样应将围岩峰值温度测量和矿脉温度测定相结合进行更全面的分析综上所述本文通过分析构造混杂岩中的矿脉揭示了俯冲断层带的温度对活动的影响并强调了理解俯冲断层带的热条件的重要性尽管这一过程复杂且充满挑战但通过深入研究我们可以逐渐揭开这一地球科学之谜的面纱最终增进我们对地球运行规律的理解本篇文章内容皆属原创如有侵权请立即联系我们将及时删除并作出更改以符合实际情况倡导社会正能量是我们一贯的宗旨感谢您对本文的关注与支持!接下来我们会带来更多深度文章为广大读者科普更多知识!
