大別山超高壓變質巖的顯微構造與有效黏度

顧筱彤，王 勤

內生金屬礦床成礦機制研究國家重點實驗室，南京大學 地球科學與工程學院，南京 210023

1 引言

俯沖帶提供了穿越地球層圈結構的物質與能量交換的通道，俯沖帶的構造變形常常與變質作用、流體活動和部分熔融相伴，一直是國際地學研究的熱點（e.g., van Keken et al., 2002; Hacker et al., 2003; Zhao and Ohtani, 2009; Vannucchi et al.,2012）。俯沖板塊界面（subduction plate interface）指俯沖板片與上盤的構造邊界，包括頂板滑脫層、底板滑脫層以及這兩個構造邊界中間的部分，板塊界面的力學耦合程度控制了俯沖板塊界面的構造演化以及俯沖板片和上盤的相互作用（Vannucchi et al., 2012）。俯沖板塊界面的厚度可從淺部的厘米—米級（Saffer and Tobin, 2011）到深部的公里級（Agard et al., 2016），它與俯沖隧道的區別在于：俯沖隧道具有俯沖物質的連續回流（continuous return flow）（Gerya et al., 2002; 李忠海等 , 2015），而板塊界面復雜的幾何學形貌可能導致局部界面厚度為零，不存在隧道流。

俯沖板塊界面中的物質可包括沉積物、長英質到鎂鐵質的火成巖和變質巖、橄欖巖，這些巖石一部分持續俯沖并參與深部地幔循環，另一部分在一定的動力學條件下快速折返。目前全球已發現了20余個含柯石英、微粒金剛石或超硅石榴石的超高壓變質帶，表明陸—陸碰撞時大陸物質的俯沖和折返是造山帶演化的重要環節（Chopin,2003; Liou et al., 2009; Zheng, 2012）。折返的超高壓變質巖記錄了俯沖隧道發生的變質作用、流體-熔體活動及構造變形，是研究俯沖帶構造變形的重要基礎。榴輝巖常用來代表俯沖的基性下地殼或者中—上陸殼的基性組分，而長英質片麻巖和泥質片麻巖是超高壓變質帶中分布最廣泛的巖石，代表了俯沖的中—上陸殼。……