洋内弧和陆缘弧体系中的大陆地壳生长:与太古宙体系的类比  

作　　者：Timothy KUSKY 王璐[1] 

机构地区：[1]中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室,地球科学学院全球大地构造中心,武汉430074 [2]中国地质大学(武汉)教育部三峡地质灾害研究中心,武汉430074

出　　处：《中国科学：地球科学》2022年第10期1966-2001,共36页Scientia Sinica(Terrae)

基　　金：国家自然科学基金项目(批准号:91755213、41890834、41888101、41961144020、42072228、41602234);教育部111引智计划项目(编号:BP0719022);中国科学院前沿科学重点研究计划项目(编号:QYZDY-SSWDQC017);科技部MOST特别资助项目(编号:MSF-GPMR02-3);中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室开放基金项目(编号:GPMR201704)资助。

摘　　要：地球陆壳的生长和再循环贯穿汇聚板块边缘的增生造山过程.太古宙陆壳生长主要发生在洋内弧和陆缘弧体系.在弧系统中,大洋岩石圈俯冲到更深的地幔深处,并可与其上覆沉积层序一起被俯冲刮削下来形成增生楔.俯冲板片析出流体与上覆地幔楔发生化学反应,形成镁铁质-超镁铁质交代岩,由其部分熔融所产生的镁铁质熔体上升形成镁铁质弧岩浆.在洋内弧体系中,产生的弧岩浆主要为玄武质熔岩,中地壳发育中性成分的垂向深成岩体和更浅层的岩墙和岩床.在陆缘弧体系中,不同的成岩过程导致玄武岩浆同化和分馏、初生玄武质岩石的部分熔融/再造,以及由幔源和壳源熔体的混合,因此产生的熔体主要为钙碱性安山质;但中地壳仍主要由长英质成分的垂向深成岩体组成,形成类似于一些太古宙地体(如Pilbara和Zimbabwe克拉通局部区)中发育的三维穹盆构造.值得注意的是,太古宙大陆地壳主要由英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩(TTG)组合深成岩体构成,与显生宙洋内弧和陆缘弧体系的中地壳成分结构相似,这表明地球早期陆壳可能主要由多个弧体系拼合而成.通过综述和对比地球上保留的相关地质记录,可以发现早太古代以来,地球岩浆作用的模式在岩石成因、岩石类型、岩浆和增生事件的持续时间,以及变形和岩浆作用的空间尺度等方面基本保持不变,表明自早太古代以来,以俯冲和弧岩浆作用为特征的板块构造已经在地球上启动.然而,早期地球主要由增生造山带和大洋弧控制,通过多次增生事件逐渐增厚,在3.5~3.2Ga形成早期陆缘弧和增生造山带.由于地幔温度较高,太古代岛弧体系中俯冲板片熔融和温暖变质作用可能更常见.这些早期弧在约3.2~3.0Ga进一步拼合形成大型出露水面的地壳,为岩石圈张裂、大陆碰撞等大规模地质过程及超大陆旋回的开始创造了条件.建�

关 键 词：大洋弧 大陆弧 增生造山带 太古宙 陆壳生长 

分 类 号：P534.2[天文地球—古生物学与地层学] P542[天文地球—地质学]