海洋核雜巖等概念

海洋核雜巖海洋核雜巖常出現(xiàn)在慢速擴(kuò)張脊的附近，如大西洋，其形成與洋中脊的區(qū)域性擴(kuò)張過程有關(guān)，有些海洋核雜巖的形成可能受到熱點(diǎn)或地幔柱的影響。海洋核雜巖的成因機(jī)制復(fù)雜，除了受拆離斷層的控制外，還受正斷層附近下盤的抬升作用和先存洋殼結(jié)構(gòu)的制約。拆離作用持續(xù)時(shí)限還可能受洋中脊巖漿供應(yīng)模式的制約，從而決定海洋核雜巖的壽命與演化。[1]海洋核雜巖是一種海底的地質(zhì)特征⑵，是大位移，低角度正斷層（拆離斷層）抬升的下盤（圖1）⑶，形成了垂直于洋中脊的長(zhǎng)脊。它包括平滑的圓頂，其上分布有橫的山脊，像條紋狀的屋頂。其大小不等，范圍為長(zhǎng)10-150km,寬5-15km,高500-1500m,如圖1，2。巳玷】。通常發(fā)育在慢速擴(kuò)展的洋殼邊界，巖漿供應(yīng)受限。這個(gè)區(qū)域具有低的上地幔溫度，且長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換斷層發(fā)育，下地殼和地幔巖出露于海底⑸。洋底深地震剖面上海洋核雜巖結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為3部分，第1部分為層1和層2,以脆性變形為特征；第2部分為脆-韌性過渡層；第三部分，核部以塑性變形為特征。第1部分的層1為透鏡-斷塊狀構(gòu)造，主要由火山成因的沉積和在裂谷作用下依次旋回期間溢出海底的熔巖流組成。它以脆性斷裂變形為特征。層2為斷塊狀巖石，巖體主要為輝綠巖墻群，是產(chǎn)生于裂谷帶的深源侵入體，具有侵入物質(zhì)冷卻時(shí)產(chǎn)生的垂直裂縫和垂向脆性斷裂，層2與下部洋幔之間為第2部分，相當(dāng)于拆離斷層帶。第3部分為海洋核雜巖的核部，屬于蛇紋石化的洋幔。⑴131S.9N圖1.海洋核雜巖的產(chǎn)生過程.左側(cè)：解釋觀測(cè)到海底的地質(zhì)現(xiàn)象，紅色區(qū)域代表新火山活動(dòng)區(qū)域，藍(lán)色代表拆離斷層的出現(xiàn)，黑色線代表其他的一些正斷層。中間：板塊構(gòu)造的演化過程。右側(cè)：左側(cè)圖表的垂直剖面。［3(k)time=0.Initialregimewithstraightridgeaxisandsymmetricalmagmaticaccretion.Boldredlineincentrepanelistheplateboundary.Black,blueandgreenlinesshowsuccessivelyolderisochrons.(b)Shortlyaftertime=0.AtthesiteofthefutureOCC,magmaticaccretionwanesandmainlocusofplateseparation(i.e.,plateboundary)jumpswesttoamajorvalley-wallfault(solidbluelinewithblackticks),heretakenarbitrarilytobeattheblackisochron,transferringasmallpieceof(grey)seafloorfromthewesterntotheeasternplate.TotheNandS,symmetricalmagmaticaccretioncontinues.Accommodationzones(similartonon-transformoffsets)linktheoffsetplateboundary(bluedottedlines).(c)time=0.5(where1isthedurationofthecolouredbandin(a)).SymmetricalmagmaticaccretioncontinuestotheNandS.AtthesiteoftheOCC,plateseparationisfocusedontothedetachmentbystrainweakening.ForillustrativepurposesinthiscartoonTOCC=1;if0.5<TOCC<1thesamegeometricalprogressionoccurs,butatarelativelyslowerrate(Fig.9).Bluelineistheplateboundaryatthezoneofemergenceofthedetachment,thetickedblacklineisthebreakaway,andseafloorgeneratedbyexhumationofthedetachmentfootwallisstippled.Notethattheridgeoffsethashalved,andtheplateboundaryattheOCC(emergencezone)hasmigratedeastwardrelativetoolderseaflooronbothplatesandrelativetotheridgetoNandS.(d)time=1.TheplateboundaryatthesurfacehasmigratedtoagainbeinlinewiththeridgetotheNandS.Atsub-surfacethedeeperlevelsofthedetachmentfaultnowlieonthefar(eastern)sideoftheaxialvalley.Meltsdeliveredfrombelowor,asweobserve,migratinglaterallyfromNVZsalongstriketotheNandS,areallthereforeemplacedintothefootwall.Whenthesupplyofmeltdeliveredtothefootwallissufficienttocutitcompletelythedetachmentwillbeoverwhelmedandterminated.花3D.3CN42.2fiWCorrugateddetachmentfault花3D.3CN42.2fiWCorrugateddetachmentfaultsurface-1000m--2000m--3000m--4000m.-5000mHangingwall_/block42.0*W41.9*W?30.0'N42.1圖2海洋核雜巖的地貌形態(tài)⑷參考文獻(xiàn)：李三忠，呂海青,侯方輝，等.海洋核雜巖.海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì).2006,26(1)：47-52.維基百科C.J.MacLeod,R.C.Searle,B.J.Murton,etc.Lifecycleofoceaniccorecomplexes.EarthandPlanetaryScienceLetters.2009,287:333-344.A.Morris,J.S.Gee,N.Pressling,ect.Footwallrotationinanoceaniccorecomplexquanti?edusingreorientedIntegratedOceanDrillingProgramcoresamples.EarthandPlanetaryScienceLetters.2009,287:217-228.AlainTremblay，AvniMeshi，JeanH.Bedard.Oceaniccorecomplexesandancientoceaniclithosphere:InsightsfromlapetanandTethyanophiolites(CanadaandAlbania).Tectonophysics.2009,473:652.拆離斷層拆離斷層（detachmentfault）最早由Pierce于1963年提出，當(dāng)時(shí)是指疊瓦狀逆沖斷層的底板斷層，即滑脫面。美國(guó)地質(zhì)學(xué)家Davis1980年將其應(yīng)用于伸展構(gòu)，定義為“結(jié)晶變質(zhì)基底雜巖與上覆沉積蓋層之間的大型低角度正斷層或伸展斷層”。即分割變質(zhì)核雜巖與上盤巖石的并將這兩種構(gòu)造層次相差很大的巖石單元疊置于一起的大規(guī)模低角度正斷層。（圖1）[1，2】拆離斷層常呈拱形或波形，不具沖斷層性質(zhì)，因?yàn)椴痣x斷層使地層缺失而不使地層重復(fù)，具有伸展構(gòu)造特點(diǎn)。拆離斷層面之上巖層常向同一方向旋轉(zhuǎn)，形成迭瓦狀正斷層系，斷層傾角為40°-60°（在伸展構(gòu)造體系中，拆離斷層可以隨著發(fā)展而逐漸上升，形成淺層低溫狀態(tài)下的脆性斷層，相應(yīng)地出現(xiàn)斷層泥-碎裂巖-糜棱巖-糜棱片麻巖。因此拆離斷層可能是切割整個(gè)地殼的斷坡的一部分，成為有根斷層組合，符合于單向滑動(dòng)特征，但也可能存在方向相反的共軛滑動(dòng)（從區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)來看，拆離斷層也可以作為壓縮沖斷層系轉(zhuǎn)化為伸展斷層系的反轉(zhuǎn)初始期。⑶圖1拆離斷層⑵參考文獻(xiàn)：百度百科G.S.Lister等韓寶福（譯）.拆離斷層作用與被動(dòng)大陸邊緣的演化.地震地質(zhì)譯叢.43-47劉和甫.伸展構(gòu)造及其反轉(zhuǎn)作用.地學(xué)前緣.1995,2（1~2）：113-124.蛇紋石化橄欖巖蛇紋巖化作用可以發(fā)生在溫度為200~500°C和壓力為50MPa，并有水的參與條件下。⑴蛇紋石化深海橄欖巖的原巖礦物組成為橄欖石、斜方輝石、單斜輝石和尖晶石，自橄欖石-斜方輝在高溫蛇紋石化作用下，橄欖石被網(wǎng)狀蛇紋石交代，并析出磁鐵礦;斜方輝石和單斜輝石被絹石交代（絹石是指呈斜方輝石假象的利蛇紋石或葉蛇紋石），斜方輝石蝕變過程中可能伴隨著滑石和角閃石的出現(xiàn)（公式1）。蛇紋石化橄欖巖的典型次生礦物主要有蛇紋石、

磁鐵礦和（或）滑石和（或）透閃石和（或）水鎂石，常見的副礦物為鐵-鉻鐵礦、綠泥石、自然金屬、硫化物、粘土礦物、透輝石、次生橄欖石和角閃石。蛇紋石化橄欖巖的P波波速見圖2。2M接SiO」+3H2（） M勺Sh（L（OH）? ）2鎂橄欖石+水—蛇紋石+水鎂石叫冷Si（）4十NlgSiO,十2H2（） MgSiHL（OH“鎂橄欖石+斜方輝石+水—蛇紋石[2,3]公式1蛇紋石化過程[2】"Layered"crustVc.km/sLayer2CrustLayer3■■■MohoMantlePeridotiteBasaltDikecomplexGabbro公式1蛇紋石化過程[2】"Layered"crustVc.km/sLayer2CrustLayer3■■■MohoMantlePeridotiteBasaltDikecomplexGabbro圖2正常洋殼和不均一洋殼額P波波速[3]EMJ.JSqLpdlxlo,?■?Moho

MantleSerpentinizedperidotite參考文獻(xiàn)：A.H.HMiupiLeBCK