巨量表壳物质深俯冲作用——来自高温高压实验的启示
微粒柯石英和金刚石的发现标志着大别-苏鲁地区的榴辉岩曾经历了超高压变质作用(＞2.8 GPa),然而在大别-苏鲁地区榴辉岩均以透镜体形式产于片麻岩和大理岩中,且榴辉岩仅占其围岩的5％左右.因此,自大别-苏鲁榴辉岩发现以来,就有这些超高压岩石究竟是”异地”还是”原地”之争.最近,从中国大陆科学钻探工程CCSD钻孔和相邻地区正、副片麻岩中分选的具有环带结构的锆石中发现普遍存在保存完好的超高压矿物和矿物组合,如柯石英,硬玉,多硅白云母等,这一重要发现表明大别-苏鲁地区大量的表壳物质有可能与榴辉岩一起经历了＞120 km的深俯冲,而后快速折返回中、上地壳.然而有关表壳物质俯冲到＞120 km地幔深度状态下岩石的各种物理、化学性质将发生何种变化及地球动力学意义等方面一直缺乏天然样品的高温高压实验约束.与相对稳定的大洋深俯冲不同,低密度的大陆地壳物质是否能够俯冲到＞120km深度并折返的动力学过程是当前超高压岩石动力学研究的难点所在.前人研究表明,长英质矿物在高温高压条件下通常将发生如下两个重要反应:Ab→Jd+Cs和Qtz→Cs,同时伴随矿物密度增加.为了探索与超高压榴辉岩共生的表壳物质深俯冲过程中矿物的赋存状态和物理-化学变化,本文在3.5GPa,750-1000 ℃条件下,对天然黑云母斜长片麻岩进行了一系列高温高压实验.
超高压变质 榴辉岩 斜长片麻岩 深俯冲作用 大陆科学钻探 钻孔岩芯 高温高压实验
吴耀 金振民 刘晓旸 刘强
中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室,武汉,430074 吉林大学地球科学学院,长春,130061
国内会议
南京
中文
307-308
2006-11-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）