盆地發(fā)育構(gòu)造背境教案賴紹聰市公開課獲獎(jiǎng)?wù)n件

1、盆地發(fā)育結(jié)構(gòu)背景火成巖分析多媒體電子教案西北大學(xué)地質(zhì)系賴紹聰6月第1頁第1頁概述 二十世紀(jì)早期，巖石學(xué)家開始注意到不同類型火成巖含有顯著地域分布規(guī)律。 A.哈克提出大西洋和太平洋巖域(Province)概念 馮.沃爾夫依據(jù)大陸玄武巖分布，增加了北極巖套(Arctic Suite)概念 19尼格里依據(jù)含鉀巖流，又提出了地中海巖套概念。然而，這些單純地理性區(qū)域概念還未明確地包括結(jié)構(gòu)背景。 二十世紀(jì)六十年代，伴隨板塊學(xué)說建立，巖漿成因和火成巖成份改變規(guī)律被賦予了全新地質(zhì)結(jié)構(gòu)含義。不同火成巖巖石系列與全球結(jié)構(gòu)關(guān)系，也即火成巖組合在不同地域重復(fù)出現(xiàn)，成份改變和分布規(guī)律與結(jié)構(gòu)背景關(guān)系引發(fā)了地學(xué)界廣泛重視。

2、 當(dāng)前，人們已經(jīng)識別出地球上有三種主要巖漿系列。即拉斑玄武質(zhì)、鈣堿質(zhì)及堿質(zhì)系列，每個(gè)系列都由侵位于地殼中或噴出于其上一組緊密相關(guān)巖漿巖石組合組成。當(dāng)用板塊結(jié)構(gòu)理論考慮問題時(shí)，人們深入認(rèn)識到這三種巖漿系列以及火成巖石共生組合有著完全不同分布特點(diǎn)。第2頁第2頁 Ringwood(1969)提出了按板塊結(jié)構(gòu)環(huán)境分類巖漿意見，以及巖漿產(chǎn)生與板塊結(jié)構(gòu)相互關(guān)系示意圖(圖1)。 Dikinson(1971)初次提出了“巖石結(jié)構(gòu)組合”(Petrotectonic assembleges)概念。 Condie(1976)按照板塊結(jié)構(gòu)模式將巖石結(jié)構(gòu)組合概念系統(tǒng)化，討論了其成因，并提出了生成環(huán)境可分為板塊邊緣和板塊

3、內(nèi)部兩大類，多數(shù)巖漿都是在板塊邊緣生成。它們能夠深入細(xì)分為匯聚邊緣，離散邊緣，邊緣盆地，大洋盆地，裂谷系，克拉通和碰撞帶等不同環(huán)境及其對應(yīng)巖石結(jié)構(gòu)組合(表1)。 80年代以來，把火成巖巖石學(xué)與大地結(jié)構(gòu)學(xué)密切結(jié)合研究有了更大發(fā)展，人們系統(tǒng)地總結(jié)了不同巖漿系列以及板內(nèi)，邊緣盆地，島孤等各種結(jié)構(gòu)環(huán)境巖漿作用、火成巖組合以及巖漿成因機(jī)制，從而使得火成巖大地結(jié)構(gòu)學(xué)作為一門新地質(zhì)學(xué)科日趨完善。第3頁第3頁巖漿產(chǎn)生與板塊結(jié)構(gòu)互相關(guān)系第4頁第4頁第5頁第5頁 沉積盆地形成與發(fā)育與板塊結(jié)構(gòu)演化有著十分密切關(guān)系。當(dāng)把各種類型沉積盆地納入板塊結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)時(shí)，則可將這些沉積盆地歸結(jié)為四類： (1)與板塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)相關(guān)沉積

4、盆地(大陸克拉通，大洋板塊)； (2)與板塊擴(kuò)張帶(離散型邊沿)相關(guān)沉積盆地； (3)與板塊接合帶相關(guān)沉積盆地(聚斂型邊沿)； (4)過渡型(轉(zhuǎn)換型)沉積盆地。第6頁第6頁1、板內(nèi)巖漿活動(dòng)及與板內(nèi)環(huán)境相關(guān)沉積盆地1.1大陸克拉通區(qū)1.1.1大陸克拉通區(qū)巖漿活動(dòng)及其火成巖組合在大陸克拉通地域火成巖并不十分發(fā)育。大陸克拉通區(qū)發(fā)覺火成巖大多呈小型侵入雜巖體、巖墻、巖床、火山頸、巖管或(少數(shù)情況下)呈小火山區(qū)出現(xiàn)。 火成巖成份改變比洋殼區(qū)要復(fù)雜得多。大陸板塊內(nèi)火成巖主要有：金伯利巖、堿性巖(高鉀巖系)、高原溢流玄武巖以及火成碳酸鹽四種組合類型。第7頁第7頁1.1.2大陸克拉通區(qū)沉積盆地克拉通盆地包括地

5、臺(tái)盆地和穩(wěn)定大陸邊沿盆地。它們含有與大洋盆地同樣沉降幅度，闡明大洋和大陸之下巖石圈厚度是大體相同，深部溫度分布是類似?？死ㄅ璧爻两的軌蛴蓭r石圈伸展作用和隨熱穹隆作用后收縮作用產(chǎn)生。上涌軟流圈或地幔熱柱除產(chǎn)生上面所討論相關(guān)大陸克拉通巖漿活動(dòng)處，另一個(gè)主要方面是使巖石圈成為穹窿，而上隆地殼被剝蝕，繼成穹作用之后熱收縮產(chǎn)生了地臺(tái)盆地，或在開闊大洋四周產(chǎn)生一系列邊沿盆地。穩(wěn)定大陸邊沿沉陷還能夠由大陸地殼變薄所產(chǎn)生，這種地殼變薄是由相對可伸展下部地殼向大洋下上地幔逐步蠕動(dòng)而引起。另外，拗陷中沉積物堆積使巖石圈負(fù)載加重，也可引起進(jìn)一步沉陷，但計(jì)算表明，與其它效應(yīng)相比，沉積物載荷作用對沉陷奉獻(xiàn)要次要得多。

6、而許多寬廣平闊盆地往往是拗拉谷再生繼承性盆地，它們形成與克拉通基底結(jié)構(gòu)對盆地控制相關(guān)。部分克拉通盆地是由于受到相鄰板塊運(yùn)動(dòng)影響，大陸巖石圈板塊內(nèi)部發(fā)生形變產(chǎn)生沉降而成。第8頁第8頁1.2 大洋板塊1.2.1 大洋板內(nèi)巖漿活動(dòng)及其火成巖組合從板塊結(jié)構(gòu)角度來考察火成巖組合與結(jié)構(gòu)背景關(guān)系，大洋地域似乎比大陸地域更顯出規(guī)律性。大洋殼范圍內(nèi)巖漿噴發(fā)是少許，這種噴發(fā)由火山島和洋底火山顯示出來它們有兩種基本產(chǎn)狀，火山島鏈和孤立火山。夏威夷群島、澳特臘爾馬紹爾吉爾伯特群島是典型火山島鏈?；鹕芥溡苍S是當(dāng)大洋巖石圈在地幔柱(熱點(diǎn))上運(yùn)移時(shí)，由地幔柱(熱點(diǎn))產(chǎn)生，地幔柱內(nèi)或地幔柱上面產(chǎn)生巖漿噴發(fā)出來形成了海山和島鏈

7、(圖2)。第9頁第9頁第10頁第10頁第11頁第11頁大洋板內(nèi)火山島鏈往往顯示出有規(guī)律演化歷史，夏威夷群島就是一個(gè)實(shí)例。在該地域，一個(gè)特定火山最老巖石均為橄欖拉斑玄武巖，隨后富鐵石英拉斑玄武巖豐度增大，最后是少許堿性玄武巖(及其分異物)。這種事件順序用熱點(diǎn)模式最容易解釋。在熱點(diǎn)模式中，認(rèn)為那些早期巖漿活動(dòng)反應(yīng)了在地幔熱柱中或其上面廣泛熔融作用。伴隨火山在熱點(diǎn)上運(yùn)動(dòng)，少許巖漿到達(dá)地表，以及淺處，分離結(jié)晶作用變得更占優(yōu)勢，產(chǎn)生較多石英拉斑玄武巖。伴隨火山趨近地幔柱邊沿，等溫線下降，熔融作用深度及程度減小，結(jié)果產(chǎn)生小體積堿性玄武巖。第12頁第12頁1.2.2 大洋板內(nèi)沉積盆地位于洋中脊與大陸邊沿之間

8、大洋盆地，是由于伴隨海底擴(kuò)張熱結(jié)構(gòu)效應(yīng)而沉降。洋脊推力和大陸邊沿阻力使整個(gè)盆地處于比較微弱擠壓應(yīng)力狀態(tài)。需要指出是，大洋盆地中沉積作用除受到氣候帶、靠近大陸邊沿程度及海底擴(kuò)張影響外，還與大洋板內(nèi)巖漿活動(dòng)形成火山島鏈(海山)分布情況密切相關(guān)。在火山島鏈附近，熔巖物質(zhì)、火山碎屑物將是沉積物主要組分，海底火山錐還經(jīng)常成為碳酸鹽礁和它們周圍沉積巖裙基底。第13頁第13頁2 離散型板塊邊沿巖漿活動(dòng)及與離散型邊沿相關(guān)沉積盆地2.1 大陸裂谷系巖漿活動(dòng)及與大陸裂谷系相關(guān)沉積盆地2.1.1 大陸裂谷系巖漿活動(dòng)及其火成巖組合裂谷帶(Rift Vallay)是地表最主要結(jié)構(gòu)活動(dòng)帶之一，是沿大體平行斷裂發(fā)育凹陷地形

9、，屬于一個(gè)影響深、延展長大型伸展結(jié)構(gòu)(馬杏垣，1982)。由于裂谷帶之下熱地幔上涌和巖石圈在伸展應(yīng)變發(fā)展進(jìn)程中變薄，在早期裂谷作用以前，首先將產(chǎn)生巖石圈破裂前拱起階段(圖6a)，形成大型穹隆結(jié)構(gòu)和伴生三聯(lián)結(jié)構(gòu)以及眾多斷塊結(jié)構(gòu)，并伴隨大面積陸相堿性和次堿性玄武巖噴發(fā)。當(dāng)足夠伸展作用影響到穹狀隆起區(qū)域時(shí)，巖石圈下部也許由于軟流圈物質(zhì)擠入和巖石圈向下陷落而變薄，上部則因鏟式斷層效應(yīng)和塑性流動(dòng)而伸展，于是地殼表面發(fā)生沉降，形成陸內(nèi)裂谷或大陸裂谷(intracontinental rift)(圖6b)。陸內(nèi)裂谷盆地基底和兩側(cè)都是大陸地殼，并且基底地殼厚度比兩側(cè)陸塊地殼厚度更薄一些。東非、萊茵、貝加爾等裂

10、谷就處于這個(gè)階段。第14頁第14頁第15頁第15頁第16頁第16頁第17頁第17頁裂谷帶中火山巖種類是各種多樣，大陸裂谷以堿性巖組合或雙峰火山雜巖為特性。普通地說，裂谷早期以強(qiáng)堿性或堿性系列為主，而堿性或拉斑系列是裂谷期產(chǎn)物。東非裂谷西支、萊茵地塹和貝加爾裂谷均屬于弱火山活動(dòng)型，其特點(diǎn)是：火山噴發(fā)產(chǎn)物少，火山活動(dòng)在空間上不連續(xù)，K/(Na+K)比值改變范圍大，巖石組合是強(qiáng)堿性和次飽和(霞石巖和碧玄巖)。強(qiáng)火山活動(dòng)型裂谷以東非裂谷東支為代表，火山活動(dòng)強(qiáng)烈，巖石組合以雙峰式為特性，二者反應(yīng)活動(dòng)程度不同，分裂速度不同，巖漿起源深度不同。第18頁第18頁由于裂谷擴(kuò)張，早期噴出巖分布在裂谷邊部臺(tái)地上，晚

11、期則分布在裂谷軸部地帶，形成一個(gè)對稱環(huán)帶分布。比如肯尼亞裂谷南段，強(qiáng)堿霞石巖富鈣響巖碳酸巖構(gòu)成中心式火山，分布在裂谷邊部臺(tái)地上，主要是裂前拱階段形成；中檔堿性橄欖玄武巖橄欖粗安巖粗面巖堿流巖貧鈣響巖系列，分布在裂谷底部遼闊溢流熔巖和低矮盾形火山中，它是裂谷期主要巖漿類型，并出現(xiàn)雙峰組合(Baker, 1981)。對于裂谷帶中火山巖類型這種雙側(cè)分布特點(diǎn)另一個(gè)解釋是，伴隨裂谷中脊區(qū)高應(yīng)力釋放，將產(chǎn)生較強(qiáng)火山活動(dòng)，生成拉斑質(zhì)巖漿；而兩側(cè)低應(yīng)力釋放，產(chǎn)生較弱火山活動(dòng)生成堿質(zhì)巖漿。第19頁第19頁2.1.2大陸裂谷沉積盆地 大陸裂谷盆地是由于大陸地殼不斷變薄而使盆地沉降，同時(shí)，兩側(cè)陸塊不斷剝蝕和盆地中沉

12、積物不斷堆積也使巖石圈均衡沉降；不斷隆起大陸斷塊是主要蝕源地，沉積主要在大陸環(huán)境中發(fā)生，沉積組合是以與堿性或拉斑質(zhì)陸相噴發(fā)巖成互層大陸紅層為特性。第20頁第20頁2.2 陸間裂谷系巖漿活動(dòng)及與陸間裂谷相關(guān)沉積盆地2.2.1 陸間裂谷系巖漿活動(dòng)及其火成巖組合陸間裂谷與大陸裂谷含有密切成因聯(lián)絡(luò)，它是在大陸裂谷基礎(chǔ)上深入演化結(jié)果。在大陸裂谷基礎(chǔ)上，當(dāng)巖石圈上部伸展變薄已達(dá)到軟流圈等勢面深度時(shí)，軟流圈物質(zhì)沿裂谷軸部貫入、溢出，新洋殼開始形成，大陸巖石圈板塊徹底分裂并開始向兩側(cè)離散，海水淹沒了整個(gè)谷底，于是，陸內(nèi)裂谷盆地演化成含有擴(kuò)張脊狹窄洋盆或陸間裂谷盆地。陸間裂谷(Intercontinental

13、rift)兩側(cè)是大陸地殼，盆地基底不是陸殼而是過渡型地殼和大洋地殼。比如紅海，亞丁灣，加利福尼亞灣等。與大陸裂谷帶不同是，陸間裂谷中軸部分將出現(xiàn)顯著拉斑玄武質(zhì)巖漿活動(dòng)，甚至產(chǎn)生低鉀類似于MORB拉斑系列巖漿活動(dòng)，說明伴隨大陸板塊分裂，巖漿堿度逐步下降，直到形成大洋裂谷，而成為洋中脊或類洋中脊結(jié)構(gòu)環(huán)境和近似巖漿活動(dòng)和火成巖組合。第21頁第21頁第22頁第22頁第23頁第23頁第24頁第24頁2.2.2 陸間裂谷沉積盆地陸間裂谷沉積是在過渡地殼或洋殼基底上堆積，這種遠(yuǎn)比一般陸殼薄諸多并在繼續(xù)變薄基底，以及在變薄同時(shí)地殼中發(fā)生失熱沉降，是引起盆地沉降和海水侵入主要原因。過渡地殼產(chǎn)生，一方面是通過陸殼

14、伸展變薄，形成厚度薄于一般陸殼但性質(zhì)與陸殼相似準(zhǔn)大陸地殼；另一方面，由于凹陷內(nèi)火山活動(dòng)和同期沉積作用，形成了涉及熔巖流、巖墻、巖床和海相沉積等火成組分與沉積組分相混雜地殼剖面，從而產(chǎn)生一種厚度不小于一般大洋地殼但屬于大洋性質(zhì)準(zhǔn)大洋地殼。其沉積類型以紅層熔巖濁積巖組合為特性(圖7)。第25頁第25頁第26頁第26頁2.3 大洋中脊巖漿活動(dòng)及與洋中脊相關(guān)沉積盆地大洋中脊是最主要離散型板塊邊沿，是大洋區(qū)中最大量火成巖產(chǎn)生地，也是洋殼產(chǎn)生地方，洋底不斷在中脊處形成，而后運(yùn)移到大洋各外。大洋中脊以產(chǎn)生拉斑玄武巖和缺乏安山巖為特性，這種拉斑玄武巖，通常稱為洋脊拉斑玄武巖(MORBmid ocean rid

15、ge basalt)。板塊擴(kuò)張引起壓力釋放將產(chǎn)生巖漿，沿洋中脊，地震活動(dòng)產(chǎn)生于較淺深度上，而觀測到熱流卻很高，闡明該區(qū)貧堿拉斑質(zhì)玄武巖漿產(chǎn)生于較淺深度位置上(Jokat等，1992)。第27頁第27頁第28頁第28頁洋脊拉斑玄武巖主要有下列特性：(1)斑晶或?yàn)殚蠙焓驗(yàn)樾遍L石，或兩者兼而有之?；|(zhì)礦物是橄欖石、斜長石、單斜輝石和鐵礦物，常含有玻璃質(zhì)及結(jié)晶礦物雛晶。(2)低鉀(K2O0.4%)高鈦(TiO2為0.7-2.3%)P2O5含量低(100km后，玄武巖輝長巖轉(zhuǎn)變?yōu)槭⒘褫x巖，石英榴輝巖局部熔融形成原生SiO2中檔含量熔漿，從100150km俯沖帶上升這種SiO2中檔含量含水熔漿進(jìn)入消減

16、帶上面地幔楔形區(qū)，這種熔漿在這樣深度上與地幔橄欖巖是不能平衡共存，亦即與Ol是不能平衡共存，因此與Ol發(fā)生反應(yīng)形成輝石(Ol+富SiO2液體Py)，使橄欖巖轉(zhuǎn)變?yōu)檩x石巖。由于新形成輝石巖比重小于上覆地幔橄欖巖以及其中隙間液體存在，使輝石巖含有很大活動(dòng)性，它從消減帶以底劈方式上升。含水輝石巖底劈巖塊在上升過程中開始發(fā)生熔融，類似于從上升地幔橄欖巖底劈巖塊中形成玄武巖巖漿模式。在100km深處，輝石巖也許是含Ga，在較淺處Ga不穩(wěn)定，其組分進(jìn)入輝石固熔體中。對于從100150km深處消減帶上升含水輝石巖底劈巖塊來說：假如在10060km發(fā)生局部熔融熔漿分離形成均一獨(dú)立巖漿，則具Ol拉斑玄武巖Q拉斑

17、玄武巖構(gòu)成；假如在6040km內(nèi)發(fā)生局部熔漿分離，則形成玄武安山巖巖漿；假如在4020km內(nèi)局部熔漿從上升底劈巖塊中分離出去，則就形成安山巖巖漿。第40頁第40頁3、弧后盆地(邊沿海盆)(backarc basins 或marginal basins)：弧后(邊沿)盆地是半封閉盆地，或處于島弧體系之間一系列小海盆。普通認(rèn)為它們是弧后區(qū)次級海底擴(kuò)張產(chǎn)物(圖14)。邊沿海盆也許有各種成因。但至少其中一些海盆含有性質(zhì)所表明成因類似于擴(kuò)張洋脊處形成大洋巖石圈那樣作用過程。從這些海盆中獲取拉斑玄武巖類巖石巖石學(xué)和地球化學(xué)資料，在常量元素和微量元素、同位素比值方面及模式上和原則成份上都類似洋脊拉斑玄武巖類

18、。其化學(xué)性質(zhì)多半可歸因于低壓下分離結(jié)晶作用。它們在成份上改變范圍與MORB部分一致。最也許成因是橄欖質(zhì)地幔分離熔融和在緩慢擴(kuò)張(半速率12cm/a)巖石圈中侵位。未必會(huì)是俯沖洋殼熔融，也未必會(huì)和島弧拉斑玄武巖有親緣關(guān)系。 推測邊沿海盆玄武巖化學(xué)上微小改變是受到熔融分離深度、地幔熔融范圍或隨后分離結(jié)晶范圍所控制。普通說，這些玄武巖演化有點(diǎn)象MORB；化學(xué)上改變范圍也許與海盆下溫度梯度差別相關(guān)。邊沿海盆作為地幔分離熔融產(chǎn)生新洋殼所在地而含有明顯主要性。在弄清楚造山帶演化和弄清楚常認(rèn)作為洋殼碎塊蛇綠巖成因上它們也是主要。第41頁第41頁第42頁第42頁第43頁第43頁第44頁第44頁3.1.2 與俯

19、沖帶相關(guān)沉積盆地 俯沖帶含有較為復(fù)雜結(jié)構(gòu)特性，與其相關(guān)沉積盆地主要包括：海溝盆地，弧前盆地，弧間盆地和弧后(邊沿海)盆地(圖15)。第45頁第45頁海溝盆地：海溝盆地是大洋板塊俯沖下插，巖石圈彎曲下降到弧溝系之下結(jié)果。俯沖板塊下彎和沉降是其主要形成機(jī)制。這個(gè)以大洋殼為基底地形深淵中并無明顯巖漿活動(dòng)，海溝盆地內(nèi)火成巖主要為消減洋殼中變質(zhì)拉斑玄武巖、輝長巖、橄欖巖，以及部分島弧拉斑和島弧鈣堿系列巖石，它們以結(jié)構(gòu)巖塊形式混雜堆積在俯沖雜巖之中?；∏芭璧兀夯∏芭璧匕l(fā)生在弧溝間隙區(qū)內(nèi)，即海溝軸與巖漿弧之間地段。弧前盆地基底有是陸殼或大陸性過渡殼，有是因俯沖增生而圈閉殘留洋殼，或直接跨覆在巖漿弧與俯沖雜巖

20、或巖漿弧、殘留洋殼與俯沖雜巖之上。俯沖引起地幔冷卻和俯沖剝蝕以及沉積負(fù)載均衡下降是弧前盆地沉降主要原因?；∏芭璧氐撞砍Ｒ姶笱罄呋驆u弧拉斑玄武巖以及深成輝長巖，盆地內(nèi)側(cè)因巖漿弧火山活動(dòng)而可出現(xiàn)島弧拉斑或鈣堿質(zhì)熔巖流，以及火山碎屑巖、凝灰?guī)r，它們與盆地中沉積巖系成指狀交互穿插。第46頁第46頁弧內(nèi)盆地：弧內(nèi)盆地通常平行于弧走向延伸，是以斷層為界張裂盆地，基底為過渡殼或陸殼，它形成可能與深部巖漿上升使弧地殼隆起產(chǎn)生拉張結(jié)構(gòu)相關(guān)，也可能同火山和結(jié)構(gòu)原因局部沉降相關(guān)，還可同早期弧間盆地發(fā)育相關(guān)(Dickinson,1974)。因?yàn)閹r漿弧地殼深處擴(kuò)張作用，使得弧間盆地內(nèi)巖漿活動(dòng)很類似于雙峰式（？）火山巖

21、系，以玄武巖流紋安山巖套為特性，其巖漿成份較島弧巖漿更偏酸性和堿性，且更富于暴發(fā)性?；￠g盆地：位于巖漿弧與殘弧之間弧間盆地被認(rèn)為是由弧內(nèi)擴(kuò)張作用從弧內(nèi)盆地演變而來。而殘弧就是從巖漿弧分裂出去殘留地質(zhì)體。這種拉張作用，既可使洋內(nèi)弧分裂，也可使陸緣弧分裂。因?yàn)榛￠g盆地普遍地進(jìn)行著海底擴(kuò)張，因而其巖漿活動(dòng)與弧后盆地有類似之處。深海鉆探表明，弧間盆地中常見玄武巖枕狀巖流，其成份大多類似于洋脊拉斑玄武巖，它們與海底擴(kuò)張相關(guān)。然而，與弧后盆地不同是，部分玄武巖含有島弧系列玄武巖成份特性，從而表明弧間盆地含有兩種不同類型巖漿活動(dòng)。第47頁第47頁弧后(邊緣海)盆地：邊緣海盆位于大陸與島弧或殘弧之間，以略厚(

22、20km)大洋型地殼基底為特性。位于大陸與島弧之間邊緣海盆，可能因陸緣巖漿弧分離而形成，與弧間盆地在本質(zhì)上沒有多大區(qū)分。部分邊緣海盆是陸緣弧或大陸邊緣地殼裂陷擴(kuò)張形成。其演化與裂谷帶演化相類似?；『笈璧匦纬煽赡軞w結(jié)于俯沖大洋巖石圈板片頂面摩擦生熱，使地?？朔硿枇Χ∩?，產(chǎn)生大量熱低密度異常地?；驇r漿以底劈方式上升，引發(fā)地表快速拉張和高熱流造成弧后地殼擴(kuò)張。另外，洋脊隨俯沖板片潛沒到弧后區(qū)以及俯沖引發(fā)弧后拉張應(yīng)力狀態(tài)也可能是邊緣海盆形成主要原因?；『笈璧貛r漿作用類似于洋中脊低鉀拉斑玄武巖系，它們是因?yàn)殚蠙熨|(zhì)地幔分離熔融和在遲緩擴(kuò)張巖石圈中侵位結(jié)果?；『笄瓣懪璧兀夯『笄瓣懪璧匚挥陉懢壣交』蜿懢?/p>

23、島弧后側(cè)緊鄰大陸板塊周圍地帶，基底全部為陸殼。這個(gè)盆地對于巖漿弧而言為弧后盆地，對于大陸板塊內(nèi)部而言是前陸盆地?；『笄瓣懪璧嘏c邊緣海盆地區(qū)分不但表現(xiàn)在基底地殼不同，還表現(xiàn)在盆地邊緣弧側(cè)有與弧平行并向弧后(向大陸)逆沖褶皺沖斷帶存在，因此盆地內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)通常是擠壓或中性。盆地沉降作用，部分是大陸板塊邊緣沿陸內(nèi)俯沖帶進(jìn)入到巖漿弧下引發(fā)巖石圈撓折反應(yīng)，部分是褶皺沖斷巖片結(jié)構(gòu)負(fù)載引發(fā)均衡沉降結(jié)果。鈣堿性安山巖、堿性巖系以及高鉀質(zhì)陸緣弧后巖漿活動(dòng)產(chǎn)物乃是弧后前陸盆地中主要火成巖組合類型。第48頁第48頁3.2 碰撞帶巖漿活動(dòng)及與碰撞帶相關(guān)沉積盆地3.2.1 碰撞帶巖漿活動(dòng)及其火成巖組合俯沖作用深入發(fā)展，必

24、定造成島弧與大陸或大陸與大陸碰撞并形成縫合帶或碰撞造山帶。大陸板塊經(jīng)過陸內(nèi)裂谷陸間裂谷大洋擴(kuò)張和大洋裂谷邊緣裂谷大洋盆地俯沖作用造成大洋消減和弧溝系形成直到碰撞產(chǎn)生縫合帶和殘留洋盆，組成一個(gè)完整威爾遜旋回。碰撞帶以不同火成巖組合，相對復(fù)雜巖石類型為特性。第49頁第49頁與陸陸碰撞帶相關(guān)巖漿作用能夠分為四個(gè)階段，每個(gè)階段都包括一個(gè)特性源區(qū)：碰撞期前：起源于碰撞以前火山弧(圖16a)，仍屬弧火山活動(dòng)類型。同碰撞期：在地殼增厚時(shí)期內(nèi)造成含白云母花崗巖侵位。在地殼仰沖作用期間，從濕沉積楔排出揮發(fā)分能夠滲入到上浮熱沖掩巖片，而引起深熔。地殼熔融結(jié)果使Rb、F和B(也許尚有Ta)發(fā)生富集，這些元素在揮發(fā)相

25、中被遷移，而象REE、Zr和Hf這些元素是虧損，它們被集中在熔融殘余物中。沖掩巖片底部溫度取決于碰撞前熱流量、沖掩巖片厚度和剪切熱。同碰撞花崗巖發(fā)育程度受碰撞期間地殼加厚程度控制(圖16b)。碰撞晚期到碰撞期后：形成在微量元素特性上與火山弧巖漿作用相同鈣堿性巖套。象火山弧巖漿同樣，它們被認(rèn)為是由俯沖大洋巖石圈上面富LIL地幔楔形成，但有也許與下部地殼熔融體混染而被改變。地殼熔融能夠由下地殼熱釋放和上地幔絕熱減壓或者碰撞期后次要俯沖而產(chǎn)生幔源巖漿造成(圖16c)。第50頁第50頁碰撞期后：以堿性巖為特性，堿性巖漿作用含有板內(nèi)地球化學(xué)特性并可能發(fā)育在沒有被俯沖作用水化任何被切割地幔區(qū)。上地幔熔融可能由絕熱減壓引發(fā)， 接著是地殼增厚和侵蝕。它也可能由碰撞期后象海西造山帶裂谷結(jié)構(gòu)或象阿拉伯地盾走滑斷層作用所引發(fā)。假如巖石圈結(jié)構(gòu)允許適量地幔揮發(fā)份釋放或巖漿進(jìn)入地殼話，那么，實(shí)際上，碰撞期后巖漿作用能發(fā)育在碰撞事件任何階段(圖16c)。島弧與大陸碰撞發(fā)生在島弧與被動(dòng)陸緣之間，被動(dòng)陸緣前導(dǎo)洋殼在島弧之下俯沖，當(dāng)洋殼完全消失時(shí)，大陸因質(zhì)輕而不能俯沖，于