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(简答题)

简述岛弧-海沟系的组成与俯冲带的关系。

正确答案

俯冲物质的去路:随洋壳主体返回地幔;潜入贝尼奥夫带被熔化,从深部补充岛弧的岩浆活动;在俯冲时被刮落下来,加积于海沟的陆坡侧,形成增生锲形体。
混杂堆积:混杂岩是一套成分和构造变化很大的岩石组合,成分有远洋沉积的泥质岩,放射虫硅质岩和蛇绿岩,陆源的碎屑岩和岩块,基质为细粒及泥质,而岩块具棱角状,大小悬殊,大岩块包体直径达数百米。有属于沉积成因的滑塌堆积,成分混杂而变形弱,有变形强烈的构造混杂岩,受剪切作用,基质普遍变形,并有大的剪切带切割。沿板块俯冲带,下插板块上的远洋生物沉积,红粘土,浊流沉积物及蛇绿岩被刮下来,构成了俯冲带混杂推积。这种混杂堆积常含有蛇绿岩碎块,又称蛇绿混杂堆积,它是古板块或缝合线的重要标志。
混杂岩和增生楔形成模式:当板块俯冲时,沿海沟内壁底部,依次挤入一个又一个锲形物体,在挤压作用下,新的锲形物体推挤老的锲形物体逐渐向上拱起,直至形成扇形构造,按照这一模式,愈向内壁上部,叠瓦状构造层次愈陡,形成的年代愈古老,愈靠近底部,其层次愈平缓,形成年代也愈年轻。按此模式,上部岩层时代较老,产状较陡,下部岩层平缓且时代较新,增生楔顶部不断抬高可出露海面成为外弧,并受剥蚀重新返回海沟沉积。增生楔的增长还向大洋方向扩展,使海沟和俯冲带向洋侧迁移,增大弧前盆地宽度。如果新的锲形体不断从下方锲入,增生锲形体会逐渐增大,向大洋方向迁移,这意味着大陆的增生,增长者的重荷会迫使俯冲板块向下沉陷,海沟和服从带向大洋方向迁移。
岛弧岩浆活动:俯冲板块必须进入软流圈才能重新熔融,生成岩浆,这个深度在100-200km,毕尼奥夫带倾角和软流圈深度共同决定岩浆弧生成的位置,岩浆生成后向上穿过仰冲盘地壳形成侵入岩体,到达地表后形成火山弧。岛弧岩浆岩形成过程复杂,包括下插板块的熔融过程,岩浆上升过程中的分异结晶过程,以及与地壳混染改造的过程,这个过程总的特征是岩浆的酸性程度提升,以安山岩系列为主。另一特征是从俯冲带向弧内侧具有拉斑系列和钙碱性系列及碱性系列的过渡性分带,是碱性成分增大的方向,与俯冲岩浆演化和地壳混染程度有关,此外在陆壳中还可发生重熔形成花岗岩侵入体,但在大洋内的岛弧中只形成拉斑系列和钙碱系列玄武岩和安山岩,说明地壳混染影响很大。未成熟岛弧以玄武岩为主,成熟岛弧以安山岩为主。

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