Парные метаморфические пояса - Paired metamorphic belts
Парные метаморфические пояса представляют собой наборы параллельных линейных горных единиц, которые отображают контрастные метаморфические минеральные ассоциации . Эти парные пояса развиваются вдоль границ сходящихся плит, где активна субдукция . Каждая пара состоит из одного пояса с ассоциацией низкотемпературных метаморфических минералов высокого давления и другого пояса, характеризующегося высокотемпературными метаморфическими минералами низкого давления.
Историческая справка
Концепция парных метаморфических поясов была первоначально сформулирована японским геологом Акихо Миясиро в 1961 году. Параллельное расположение метаморфических поясов и одинаковый возраст каждого пояса привели Миясиро к идее, что метаморфические пояса образовывались вместе как пары. Введение парадигмы тектоники плит в конце 1960-х годов привело к лучшему пониманию регионального метаморфизма и позволило установить связь между парными метаморфическими поясами и зонами субдукции.
Условия образования
Асимметричная деформация литосферы Земли вдоль зон субдукции создает две различные термические среды. Эти два различных термических условия параллельны тенденции зоны субдукции. Условия с низкой температурой и высоким давлением создаются в областях вдоль океанической впадины , тогда как условия с высокой температурой и низким давлением создаются под областью дуги.
Визуализируется положительный температурный градиент, простирающийся от более холодного океанического желоба к более теплому региону дуги. Термические и барометрические условия в этих двух регионах регистрируются и сохраняются посредством различных типов метаморфизма и минеральных ассоциаций.
Минеральные ассоциации
Детальное исследование ограничений полей стабильности метаморфических минералов позволяет сделать точный вывод о предыдущих региональных термических и барометрических условиях.
- Для условий низких температур и высокого давления характерны фации голубого сланца и фации эклогита. К распространенным минералам относятся: лавсонит, гранат, глаукофан, коэсит, пумпеллиит, гематит. Такие минеральные ассоциации показывают температуры 500-800 градусов Цельсия при давлении 2,5-3,5 ГПа.
- Для условий высокой температуры и низкого давления характерны фации гранулита и амфиболита. К распространенным минералам относятся: силлиманит, кварц, кордиерит, ортопироксены. Такой минеральный комплекс свидетельствует о температурах, достигающих 1000 градусов по Цельсию при давлении 0,5-1,3 ГПа.
Геотермальный градиент
Метаморфические пояса являются следствием тепловых возмущений из-за низкой температуры по отношению к отношениям давлений (dT / dP) в океанических желобах и высокой температуры по отношению к отношениям давлений (dT / dP) в дугах. Парные метаморфические пояса являются продуктом погружения более холодных пород земной коры, которые погружаются на глубину, метаморфизируются и затем эксгумируются. Однако, если горная порода не будет извлечена относительно быстро после прекращения субдукции, горная порода повторно уравновесится до стандартного геотермического градиента, и геологическая запись будет потеряна.
заявка
Парные метаморфические пояса позволяют сделать вывод о направлениях субдукции и относительных движениях плит в различных точках в прошлом. Например, парный метаморфический пояс Риоке / Санбагава на востоке Японии демонстрирует метаморфическую последовательность, указывающую на северо-западное направление субдукции. В то время как парный метаморфический пояс Хидака / Камуикоту на западном побережье Японии имеет противоположную ориентацию, что указывает на другое направление субдукции. Кроме того, датируя парные метаморфические пояса, можно сделать вывод о происхождении современных механизмов тектонической субдукции (асимметричной субдукции).
Недавние открытия
В последние годы более глубокое знание процессов вдоль границ сходящихся плит вызвало скептицизм по поводу этой упрощенной модели. Наблюдения показывают, что сходящиеся границы обычно демонстрируют наклонное движение. Последствия таких наблюдений демонстрируют возможность того, что метаморфические пояса могли формироваться в разных секторах одной и той же окраины субдукции и впоследствии накладываться друг на друга. Более того, срастание аллохтонных территорий вдоль зон субдукции в качестве механизма вызывает скептицизм. Контрастные метаморфические комплексы могли быть получены из отдаленных сред. Более того, осознание того, что большинство метаморфических поясов не являются продуктом единственного геотермического градиента, указывает на более сложный механизм.