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岩石大地构造学的基础知识(4)

时间:2010-09-18  归属:当代科技精华地学卷
  从某种意义上说,大洋盆是裂谷作用的最终结果。大洋盆地的张开和闭合的过程就是所谓的“威尔荪旋回”。威尔荪旋回从地幔上隆导致克拉通张裂开始。克拉通张裂一般表现为三叉状,三条破裂的结合点叫三联结点。随着破裂进一步发展,三支破裂中的一支会终止发展,形成大陆边缘裂陷槽(亦可叫做废弃的裂谷),而另外两支发展成为克拉通裂谷。克拉通裂谷进一步被拉张就形成像红海那样的狭窄的海盆,出现了大洋壳。持续的拉张最终导致大洋盆地的形成。沿大洋中脊喷发的玄武岩形成了新的洋壳,并不断地远离洋中脊向两侧扩张,最后沿海沟向大陆之下俯冲,倾没于地幔中(最深可达到700km)而被消减。持续的消减作用最终导致大洋盆封闭及其两侧大陆的碰撞。

  在上述的板块构造格架中下列岩石大地构造组合可被识别(见图2):

岩石大地构造学的基础知识

1.大 洋

(1)大洋中脊组合:正如上述,大洋中脊是新洋壳生长处,因此该组合也可叫做大洋壳组合。研究者们把地缝合带中产出的超鲜铁质岩(橄榄岩类岩石,大多蛇纹石化,甚至全变成蛇纹岩),镁铁质岩(枕状玄武岩,辉绿岩墙群,辉长岩体),以及深海沉积物(如含放射虫的硅质岩)统称为蛇绿岩套,并把其视为古洋壳残片。大洋钻探和地球物理测量也确实证明大洋壳的岩石组合雷同于蛇绿岩套。大洋岩石圈在向大陆俯冲的过程中由于受阻可被上冲到岛弧或活动大陆边缘中,因此在这些地方也可有蛇绿岩产出。边缘海盆持续的拉张也可形成蛇绿岩组合。总之,虽然洋壳形成于板块的离散边缘(拉张环境),但是它绿岩(洋壳残片)总是构造侵于板块的汇聚边缘(挤压环境)。正常的大洋中脊玄武岩(即蛇绿岩套中的枕状熔岩)成分上最大的特点是低钾(K2O一般小于0.4wt%),贫不相容元素(K,Rb,Sr,Ba,U,Th,LREE),以及低的Sr87/Sr86比值(一般<0.704)。

(2)大洋岛屿组合:正如上述,大洋岛屿都是火山岛。这些火山喷发的是拉斑玄武岩浆或碱性玄武岩浆(或者都有)。一般来说,大的岛屿如夏威夷群岛几乎绝大部分由拉斑玄武岩组成,只是在特殊的火山中心的活动晚期喷发碱性玄武岩。一些小岛是由碱性玄武岩组成的。另外,大洋岛屿常形成火山岛链。这是由于大洋岩石圈板块在地幔柱(热点)上漂移而形成的。在火山链上一个特定的火山最老的岩石均为拉斑玄武岩,最后是少量的碱性玄武岩。

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