文档介绍:三、挤压型板块边界地质与成矿作用
1、概述
挤压型板块边界是岩石圈板块对冲、消减、碰撞的场所,故又称为消减或聚合板决边缘。
板块聚合,构造活动强烈、复杂,所形成的岛弧和山脉大多呈弧形。
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2、挤压山主边界断层以南锡伐利克层
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海沟
厚度不大的浊积岩和深海沉积物
弧前盆地
以富含钙碱性火山岩屑的复理石建造、厚层杂砂岩、泥岩和缺少碳酸盐岩为特征
弧间盆地
仅有很薄的深海沉积物
岛弧一大陆盆地
沉积物横向变化明显,中心为薄层深海沉积物,两侧为巨厚的滨海-浅海相、三角洲相砂泥质沉积物、碳酸盐沉积物和深水浊流沉积物,靠岛弧一侧还夹有大量火山碎屑物和凝灰岩。
弧后前陆盆地(安第斯)
陆相、三角洲相和浅海相碎屑沉积,缺少深海相沉积
俯冲大陆板块前缘或残留洋盆地
三角洲相一浅海相楔状碎屑岩体或海相浊流一复理石沉积,如地中海、波斯湾盆地、恒河三角洲
地缝合线有关的盆地
陆相磨拉石堆积
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6、岩浆活动
沟、弧地区岩浆活动十分强烈、复杂
基底不同
演化阶段不同
距离俯冲带的深度不同
岩浆岩共生组合不一样,有一定的时空变化规律
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(1)海沟与弧沟间隙的岩浆岩共生组合
弧沟间隙(宽度约150一300公里)一般无岩浆活动
海沟内坡有蛇绿岩套
蛇绿岩套原生地大洋中脊,它在海沟内坡出露是由于海底扩张和构造侵位一逆冲或断裂抬升作用。
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(2)火山弧的岩浆岩共生组合
岩石类型及特点
特点:火山岛弧和陆缘火山弧是岩浆活动集中分布的地带,通常与海沟平行成弧形展布。
火山岩的体积自火山弧前缘开始向消减带方向减少,以爆裂喷发作用为特征,火山岩中火山碎屑物质的体积一般都在80%以上
类型系列:根据岩石矿物、化学成分的差异,可将岛弧火山岩分为三个系列:岛弧拉斑玄武质系列;钙碱性系列;碱性系列
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①岛弧拉斑玄武质系列:
由大量岛弧拉斑玄武岩和少量安山岩(拉斑玄武质安山岩、低铝玄武岩)、英安岩、流纹岩组成
岛弧拉斑玄武岩和洋脊拉斑玄武岩在许多方面是相似的
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都显示球粒陨石型的REE分布型式, Sr87/Sr86比值低(0.702一0.704),碱元素及相关元素浓度低,Al2O3含量高, Fe富集,K/Rb比值较高等(why?)。
区别是岛弧拉斑玄武岩比洋脊拉斑玄武岩具有变化范围更宽的FeO*/MgO、SiO2、FeO*, Na20、K20等,Ni、Cr含量较低,而Ba含量较高(why?)
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②钙碱性系列(狭义的):由大量安山岩及英安岩、高铝玄武岩、流纹岩组成。可进一步分为低钾组和高钾组。
低钾组的火山岩以相当数量的熔岩和火山碎屑岩组成的层状火山岩系为特征,其深成岩主要是石英闪长岩,如日本、中美洲
高钾组的火山岩显示更大的粘性,含较多的火山角砾岩,构成规模更大的层状火山岩系。如安第斯山的成层火山和美国西部第三纪火山区。
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③碱性系列:在近代火山弧中数量很少。以K20、Na2O和钾型微量元素(Rb、Ba、Sr、Pb、Cs等)含量高为特征。主要岩石类型为橄榄安粗岩。可分为两组
钠碱组:由碱性橄榄玄武岩(K20/Na20比值低于1)、富橄玄武岩、碱性安山岩(橄榄粗安岩)、粗面岩和碱性流纹岩组成
钾碱组:由橄榄安粗岩(富碱安山岩,K20/Na20比值接近于1)、安粗岩和含白榴石的岩石组成。
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(3)岩浆岩的成份极性及影响因素
从海沟向消减带倾斜方向有如下次序:
拉斑玄武质系列一钙碱性系列一碱性系列;
玄武岩一安山岩一英安岩~流纹岩;
拉斑玄武岩(低铝玄武岩)一高铝玄武岩~碱性玄武岩(高钾)
侵入岩在空间分布上也具有一定的规律性
由辉长岩一闪长岩一花岗岩
碱性辉长岩、二长岩和霞石正长岩
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从海沟向消减带的倾斜方向,岩石地球化学,即元素、元素比值、同位素的丰度有如下的系统变化:
Fe(或FeO*)、Mg(或MgO)、Ca(或CaO)、重REE(从Tb一Lu)、Y、K/Rb、Na/K等逐渐减少
K(或K20)、Na2O+K20、K20/Na20、SiO2、K2O/SiO2,Rb、Ba、Cs、P、Pb、U、Th、轻REE(从La一Sm)、Th/U、Rb/Sr、La/Yb、Sr87/Sr86等逐渐增加。
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在拉斑玄武质系列中,K20含量很少超过1.5%,K20随SiO2的增加而缓慢增加, REE的分布型式为球粒陨石型(或平的型式,轻REE和重REE含量相当),Sr87/Sr86比值低(0.702一0.704)。
在钙碱性系列中,K20随SiO2的增加而较快增加, REE的分布型式略具富化型(轻REE比重REE集中),Sr87/Sr