沉積記錄約束班公湖-怒江縫合帶東巧蛇綠巖的仰沖過程

馬安林,胡修棉

(1.成都理工大學沉積地質研究院,四川 成都 610059;2.南京大學地球科學與工程學院,江蘇 南京 210023)

蛇綠巖是大洋巖石圈的殘片。大洋巖石圈包括洋殼和巖石圈地幔,主要由鐵鎂質巖石構成,完整的巖石序列從底部到頂部包括地幔橄欖巖、堆晶橄欖巖、堆晶輝長巖、均質輝長巖、席狀巖墻群、枕狀熔巖等。大洋巖石圈大多沿著海溝俯沖消減,只有少數可以最終逆沖到比它輕的大陸殼之上。大洋巖石圈逆沖至陸殼之上即為蛇綠巖仰沖,或稱之為蛇綠巖就位(Coleman,1971;Dewey and Bird,1971;Dewey,1976;Wakabayashi and Dilek,2003)。

蛇綠巖仰沖是大洋巖石圈消減的重要方式之一,對仰沖過程的研究對于揭示大洋關閉過程及其動力學機制具有重要意義。

蛇綠巖仰沖可以追溯到大洋初始俯沖階段。大洋巖石圈板塊沿著其內部的薄弱帶發生巖石圈尺度的逆沖,這一過程在事實上產生了上盤和下盤巖石圈,因此意味著初始俯沖。此時,上盤大洋巖石圈的高溫地幔逆沖至下盤冷的大洋表層物質之上,導致下盤巖漿巖和沉積巖變質形成變質底板(或稱變質暈,metamorphic sole或aureole;Spray,1984;Wakabayashi and Dilek,2003;Agard et al.,2020)。變質底板的厚度通常較小,多小于500 m(Guilmette et al.,2018),在后期會“焊接”到上盤大洋巖石圈的底部,并隨其仰沖(Dewey and Casey,2011;van Hinsbergen et al.,2015)。因此,變質底板的頂部,即靠近蛇綠巖位置,是高溫變質作用形成的巖石,如麻粒巖和斜長角閃巖,變質溫度為850～900℃,壓強為10～15 kbar,相當于洋底之下30～45 km的深度;而變質底板底部,即遠離蛇綠巖處,則為低溫條件下的變質巖,如綠片巖(600℃,～5 kbar)(Hacker and Gnos,1997;Morris et al.,2017;Agard et al.,2020)。通過對變質底板的溫壓歷史研究以及定年,可以探討初始俯沖過程(Morris et al.,2017;Guilmette et al.,2018;Stern and Gerya,2018)?！?br>