VHP Метаморфизм

Физические Условия VHP Метаморфизма

С тех пор как открыли coesite в породах supracrustal, VHP метаморфизм стал синонимом условий эклогитовой фации в пределах поля P-T стабильности coesite. Понимание тектоники VHP рассматривается как весьма значимое. VHP метаморфизм относится к преобразованию коровых пород и их ансамблей и содержит специфический набор минералов coesite и алмазы как минимум при P> 2.7 GPa и T> 600°C; такой метаморфизм получил признание в геологическом сообществе. Открытие следов верхней континентальной коры, измененной при VHP условиях, реконструировало понятие коллизиональных орогенных поясов (collisional orogenic belts). Субдукция кремниесодержащих (sialic) материалов в мантийную глубину играет критическую роль в зоне пересечения кора-мантия в сходящихся пластинах. Один из самых существенных горообразовательных процессов - формирование и последующая эксгумация пород VHP, субдуцируемых на глубины в 150 км или более. Идентифицированы новые группы автохтонов VHP на основе частично сохраненившихся минералов с индексом следа (например, coesite с или без алмаза) с сильным содержанием минералов типа циркона и/или граната.



VHP Метаморфизм In Situ (образованный на месте).


Главные метаморфические породы VHP групп автохтонов – felsic gneisses и кристаллические сланцы, многие из который недостаточно очевидно свидетельствуют о метаморфизме глубин мантии. Недавние наблюдения указывают, что не все гранатовые перидотиты граната и эклогиты созданы зажатием в разломах (fault-bounded), как полагали; некоторые из этих VHP пород сохраняют свидетельство их контакты с гнейсовыми породами за счет структурной последовательности всюду по субдукции, метаморфизму, и эксгумации. Минералогические индикаторы VHP метаморфизма найдены в разнообразых wall rock, включая гнейсы, кварциты и мрамор. Детальные изучения минерального состава felsic гнейсов и кристаллических сланцев Dabie показывают, что они были изменены вместе со вставленным coesite поведением эклогита и тел гранатового перидотита при похожих P-T условиях.


Свидетельством метаморфизма глубинной мантии являются редкие минеральные включения и реликтовые ансамбли в пределах вмещающих пород, которые позже повторно уравновесились в условиях коры (reequilibrated under crustal conditions). Среди различных типов свидетельств выделяются цирконы пород VHP, обеспечивающие самую полезную информацию относительно P-T и возраста субдукционного комплекса, т.к. этот минерал является чрезвычайно устойчивым и стойким по широкому диапазону условий. В ходе стадий роста зоны индивидуального циркона могут включить и сохранить включения ископаемых минералов равновесия с матричной сборкой данной стадии. Например, цирконы, которые кристаллизовались на глубинах мантии в равновесии с гранатом, показывают характерные истощения на тяжелые редкоземельные элементы REE (characteristic heavy rare-earth element depletions) и демонстрируют Eu аномалию, тогда как цирконы, выращенные в коровых глубинах в равновесии с плагиоклазом, показывают обогащение тяжелыми REE и отмеченную отрицательную Eu аномалию. Следовательно, идентификация минеральных включений и характеристики образцов REE зонных цирконов использовалась в соединении с микрозондом иона U-Pb датировки, чтобы объяснить P-T дорожки времени для некоторых VHP групп автохтонных массивов.


Новые изотопические возрасты поддерживают гипотезу, что эклогиты, гранатовые перидотиты и окружающие породы wall rocks в Dabie-Sulu были подвергнуты VHP метаморфизму 220-240 МА. Метаморфический чрезмерно быстрый рост циркона в эклогите и вмещающих породах (country rock gneisses) и вмещающих кристаллических сланцах идентичны и дают триасовый возраст по U-Pb. Цирконы, не принадлежащие к породам VHP метаморфизма в Dabie-Sulu, сохраняют низкое-P минеральное отношение (retain low-P mineral-bearing inherited cores), когда как VHP минеральное отношение (например, coesite) мантии и оправы содержат низкие-P минералы типа кварца и плагиоклаза. Ионная микропроба U-Pb анализа зонных цирконов идентифицировала три дискретных возрастных группы:


i. поздний протерозой – возраст протолита более 680 МА в унаследованных ядрах,
ii. вершина VHP метаморфизма в мантии (coesite-bearing mantles) - 220-240 МА,
iii. поздний, амфиболитовой фации оверпринт в пределах 210 МА.


Присутствие аномально низкого b18O в минералах VHP не только в эклогитах серии coesite-bearing eclogites, но и во вмещающих породах the wall rocks предлагает, что и мафические-ультрамафические породы и породы felsic в Dabie-Sulu оставались во взаимном контакте всюду по субдукции и что полная группа пластов подверглась VHP метаморфизму в триасовом периоде.