冷俯冲带深部的板块断裂过程——以日本中部侏罗纪燧石-碎屑岩杂岩体中的断裂带为例

摘要

近年来,深海大洋钻探已证实在洋陆俯冲带的浅部,板块边界断裂高度集中在特征性岩层中,然而对于这种断裂高度集中化现象是否发生在俯冲带深部仍然缺乏充分的认识,因此对日本中部侏罗纪燧石-碎屑岩杂岩体中一个露头宽度约50 m的断裂带进行了调查.该断裂带沿古俯冲带深部的板块边界延伸而出的逆冲断层发育,断裂带中的剪切变形集中在数层黑色有机质黏土岩中,表现为沿交织鳞片状叶理的分散剪切,剪切方向分为左行走滑和逆冲走滑,可能形成于俯冲带中的滑动分异或左行斜俯冲过程.体现滑动集中化的拆离面切割了黑色有机质黏土岩层,拆离面表现为左行滑动.利用碳物质拉曼光谱测量了拆离面上及黑色有机质黏土岩层中的碳物质.结果表明,相对于黑色有机质黏土岩,拆离面中的碳物质具有更高的成熟度,表明在左行滑动过程中产生了快速的摩擦升温.野外观测和实验结果表明,这一古断裂带记录的俯冲带深部板块边界断裂高度集中在黑色有机质黏土岩层中,发育于其中的拆离面的左行剪切可能产生于深部地震性滑动.