07汇聚边缘C-W-O

This example of Franciscan mélange shows the intimate mixing of rock types created deep in subduction zones
Cliff of Franciscan mélange at Stinson Beach
花岗质大陆壳形成的三个阶段
Raw Materials
Products
Residues
Adakite的原始定义
Defant and Drummond (1990)的定义：adakite是一 套火山岩或侵入岩，形成于岛弧地区，是 25 Ma的 热俯冲洋壳熔融形成的。 地球化学特征： 埃达克岩以SiO2 56%、Al2O3 15%（很少低于此 值）和MgO通常小于3%（极少大于6%）为特点，Y 和重稀土元素含量低（Y<18 ppm、Yb 1.9 ppm） ， Sr 含 量 高 （ 很 少 小 于 400 ppm ） ， 87Sr/86Sr < 0.7040；其主要矿物组合是斜长石和角闪石，可以出 现黑云母、辉石和不透明矿物。
S r /Y
100
A d a k it ic ro ck s
50
N o r m a l A rc L a v a s
10 20 30
Y (ppm )
J
K N1
埃达克岩形成的构造环境
环太平洋的许多新生代埃达克岩 （如阿留申群岛的Komandorsky、 美国西北部的Cascade 与St. Helens、安第斯的Austral、墨西 哥的Baja、中美洲的Panama和 Costa Rica、智利的Cerro Pampa、 菲律宾、日本西南部、俄罗斯堪 察加等地区
144
143
Nd>0
5)、变质作用
双变质带
双变质带特点
高压变质带和低 压变质带基本形成 于同一时间； 两个变质带的走 向大致平行； 高压变质带常位 于向大洋一侧, 低压变质带常位于 向大陆一侧。
变质双带成因
Miyashiro (1972,1973)用板块构造理论解释了变质双带 的成因。他认为变质双带成因与大洋板块俯冲到大陆板块 之下这种运动有关。
1
1500km
2 1500km
插入俯冲带 的岩石圈板 块在660km 间断面发生 偏转并沿着 间断面滑动 (图1)，或者 穿过间断面 进入下地幔 （图2）。
5. 俯冲增生与俯冲侵蚀
俯冲增生
大洋板块和和海沟中的物质在板块俯冲过 程中被刮落下来，通过叠瓦状冲断层或褶 皱冲断等机制附加到上覆板块的作用。
正常 地层
破碎的 (内部连 续性末全 部丧失)
失序的 (连续性已丧 失，但未进 入外来成分)
混杂堆积 (无连续性， 有外来岩 块)
会 聚 边 缘 的 增 生 楔
Map of the Sierra Nevada Arc / Franciscan Melange
Section through the Sierra Nevada Arc / Franciscan Melange of California
俯冲角度
地震活动 前隆
2)弧的分类
按大地构造背景分类: •陆缘弧 •岛弧（前锋/缘弧） •残余弧 根据岛弧基底的类型: •陆基弧 •增生弧 •洋内弧
依据力学状态可分为: •张性弧 •中性弧 •压性弧
3)、弧内盆地
4)、弧岩浆作用
（详见课件上章岩浆活动构造信息部分和教材第五章）
随与海沟轴的距离和
高压变质带成因：大洋板块沿消减带下插到较深 部位，形成一个局部的高压低温环境，形成高压 变质带。
低压变质带成因 大洋板块沿消减 带下插的同时， 引起上覆楔形地 幔部分熔融产生 岩浆，岩浆上升 并加热地壳，在 岛弧下部形成一 个局部的低压高 温环境，形成低 压变质带。
6)、矿床
AktogayAiderly Butte SW Arizona / Sonora La Granja
Defant(2002)重新阐述了埃达克岩的定义：
“adakite should be a general term used for those rocks with adakitic geochemical characteristics and should have no “process” implications.”
俯冲带深度的增加，岛
弧火山岩的化学成分在
空间上系统变化的规律 称为成分极性。在火山 岩成分极性中，最有指 示意义的是当w（SiO2）
一定时，w（K2O）随俯
冲带深度（h）的增大而 增加，K-h成线性正相关 关系。
汇聚边缘的岩浆活动
会聚边缘的岩浆侵入
－－大陆壳产生的主要方式
玄武岩 安山岩,流纹岩
Dehydration of slab crust causes hydration of the mantle (violet), which undergoes partial melting as amphibole (A) and phlogopite (B) dehydrate. From Tatsumi (1989), J. Geophys. Res., 94, 4697-4707 and Tatsumi and Eggins (1995).
菲律宾
150
C e rv a n t es B ag uio C e n tra l L u zo n S an C ris to b al -M a c o lo d M ar in d u q u e P an a y a n d Ta b la s N e g ro s M in d a n a o , Z a m b o a n g a M in d a n a o , D a g u m a , S a ra n g a n i
班公湖-怒江带北侧 多不杂Cu矿
BS BQL
30
B G H -N J
ANMQ
丁青 碧土
YLZBJ
G Z -LY JS J
30
早中元古宙 寒 武 -奥 陶 纪 泥 盆 -石 炭 纪 侏罗－白垩纪 第三纪
晚元古宙 志 留 -泥 盆 纪 石 炭 -二 叠 纪 三叠纪 白 垩 -第 三 纪
10 0 11 0 12 0
缓的逆冲断裂
陡的逆冲断裂
2.混杂堆积(Chaotic deposits)
混杂堆积的特征结构是岩块位于基质之中。 岩块的形状、大小相差悬殊，可以自厘米级到若 干立方公里，即整个山体都由岩块组成。 基质的成分多为碎屑沉积物(砂、页岩)或蛇绿质 岩石，少数情况下也可以是火山岩、碳酸盐岩和 蒸发岩。 基质往往遭受不同程度的剪切变形、石香肠化或 广泛发育窗棂构造。
具有构造成因的混杂堆积叫混杂岩（Melange)
混 杂 堆 积 的 形 成 机 制
Hsu's (1971) concept of melange generation as an accretionary prism at the prow of an overriding plate. Dewey and Bird (1971) pointed out that ophiolites could be wedged into such an accretionary prism.
秘鲁南部
智利北部
智利中部
（引自Cooke，2009）
斑岩型Cu-Mo矿床
斑岩Cu-Mo
斑岩型矿床
智利 丘基卡马塔矿坑
（引自Cooke，2009）
70
80
90
10 0
11 0
12 0
13 0
14 0 50
XZGE XTS
40
AZGE
NTS
S L S -H G S W DEM
恩格尔乌苏 40
XKL AEJ
ALS C N -M L
44 0km
多不杂Cu矿
多不杂Cu矿
3 弧与弧后区的关系
分离
汇聚
弧的应力状态
俯冲板块的年龄 俯冲角度
地震活动
前隆
E1-2
Q
N2
N1 E3-N1 K2-E1
（据Moore,1989)
北 美 与 太 平 洋 的 结 合 带
4. 弧后盆地
弧间盆地 弧后前陆盆地 弧后裂陷盆地
第7章 汇聚边缘
Convergent Margins
会聚边缘的分布
三种边界的岩石圈－软流圈关系
南美两岸的被动和活动大陆边缘
三种会聚板块边缘
• 菲律宾：两个大 洋板块的会聚
• 南美：大陆与大 洋板块的会聚
• 喜马拉雅：两个 大陆板块的会聚
洋－洋板块边界
洋－陆会聚
洋－陆板块边界
陆－陆会聚
爱琴弧后盆地
陆壳基底
成矿
Kuroko-type massive sulfides (Cu, Pb, and Zn) are important in intra-arc and back-arc basin successions where they have formed as exhalatives on the seafloor.
陆－陆板块边界
第一节 活动大陆边缘
多数火山位于板块边界附近
一、形态和结构
非火山外弧 火山弧 (岩浆弧)
(据Condie,1982)
1活动大陆边缘
岛弧型（西太平洋）
陆缘弧型（安第斯）
二、地质特征
1.海沟和弧前区
1.构造变形
增生楔的构造(巽他弧) 下伏增生楔发育逆冲叠瓦构造 上覆海沟斜坡盆地
Yin and Yang of Continental Crust Creation and Destruction by Plate Tectonics