{"title":"碰撞与收敛构造体系前陆与近海沟地区的岩浆活动与伸展","authors":"A. Schoonmaker, W. Kidd, Tristan J. Ashcroft","doi":"10.12789/GEOCANJ.2016.43.100","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Foreland magmatism occurs in the lower plate during arc–continent or continent–continent collision, although it is uncommon. Ancient examples are recognized by a stratigraphic section into which mafic lavas and/or shallow sills are emplaced at a level at the top of a passive margin cover sequence, or within the overlying deeper water deposits that include mudrocks and flysch-type turbidites. Extensional structures associated with the emplacement of the volcanic rocks may develop slightly prior to or contemporaneous with the arrival of the approaching thrust front. We have selected twelve examples of magmatism in collisional forelands, modern and ancient, and have compared the tectonic associations of the magmatism with the magmatic geochemistry. Foreland magmatic settings fall into two strikingly distinct geochemical groups: a more enriched alkaline group (Rhine-type) and a more heterogeneous tholeiitic group (Maine-type) that may show traces of prior subduction processes. In the examples where the contemporaneous extensional structures are known, faults and basins develop parallel to the thrust front for the tholeiitic group and have oblique orientations, in several cases at a high angle to the thrust front, for the alkaline group. The geochemical results are quite sufficiently distinct to permit discrimination of these two foreland magmatic rock suites from each other in ancient examples where the foreland setting is clear from geological evidence. However, magmatic products of the same range of compositions can be generated in other tectonic environments (rifts, back-arc basins), so the geochemical characteristics alone are insufficient to identify a foreland basin setting. The alkaline Rhine-type group formed primarily in response to localized upwelling convective activity from the sub-asthenospheric mantle beneath the lower plate during collision while the tholeiitic Maine-type group formed primarily in response to melting of subcontinental asthenospheric mantle during extension of the lower plate by slab pull, and resulting lithospheric detachment. It is possible that there has been a long-term secular decrease in the occurrence of the Maine-type foreland magmatism since the early Proterozoic. RESUME Bien que peu frequent, il arrive qu’un magmatisme d’avantpays se produise dans la plaque inferieure durant une collision arc-continent ou continent-continent. Des exemples anciens ont ete decrits dans une coupe stratigraphique renfermant des laves mafiques et/ou des filons-couches au haut d’une sequence de couverture de marge passive, ou au sein de depots de plus grandes profondeurs comme des boues ou des turbidites de type flysch. Des structures d’etirement associees a la mise en place des roches volcaniques peuvent se developper un peu avant ou en meme temps que l’arrivee du front de chevauchement. Nous avons choisi douze exemples de magmatisme au sein d’avant-pays de collision, modernes et anciens, et nous avons compare les associations tectoniques du magmatisme avec la geochimie magmatique. Les configurations magmatiques d’avant-pays se divisent en deux groupes geochimiques tres differents : un groupe alcalin plus enrichi (type-Rhin), et un groupe tholeiitique plus heterogene (type-Maine) et qui peut montrer des traces de precedentes activites de subduction. Dans les exemples ou les structures d’etirement contemporaines sont connues, les failles et les bassins se developpent parallelement au front de chevauchement pour le groupe tholeiitique, alors que leurs orientations sont obliques, voire a angles aigus au front de chevauchement pour le groupe alcalin. Les resultats geochimiques sont suffisamment distincts pour permettre de distinguer ces deux suites de roches magmatiques dans les exemples anciens ou la configuration d’avant-pays est evidente de par sa geologie. Cependant, des produits magmatiques de meme type compositionnel peuvent advenir dans d’autres environnements tectoniques (fosses, bassins d’arriere-arc), et donc, la caracterisation geochimique seule ne permet pas de distinguer une configuration de bassin d’avant-pays. Le groupe alcalin de type-Rhin s’est principalement forme en reponse a une activite d’eruption de convection issue du manteau sous-asthenospherique sous la plaque inferieure durant la collision, alors que le groupe tholeiitique de type-Maine s’est forme principalement en reaction a la fusion du manteau sous-continental asthenospherique durant l’extension de la plaque inferieure par etirement de la plaque, et le detachement lithospherique qui en decoule. Depuis le Proterozoique, est possible qu’il y ait eu une decroissance progressive a long terme des evenements magmatiques de type-Maine.","PeriodicalId":55106,"journal":{"name":"Geoscience Canada","volume":"43 1","pages":"159-178"},"PeriodicalIF":1.8000,"publicationDate":"2016-09-30","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"Magmatism and Extension in the Foreland and Near-Trench Region of Collisional and Convergent Tectonic Systems\",\"authors\":\"A. Schoonmaker, W. Kidd, Tristan J. Ashcroft\",\"doi\":\"10.12789/GEOCANJ.2016.43.100\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"Foreland magmatism occurs in the lower plate during arc–continent or continent–continent collision, although it is uncommon. 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In the examples where the contemporaneous extensional structures are known, faults and basins develop parallel to the thrust front for the tholeiitic group and have oblique orientations, in several cases at a high angle to the thrust front, for the alkaline group. The geochemical results are quite sufficiently distinct to permit discrimination of these two foreland magmatic rock suites from each other in ancient examples where the foreland setting is clear from geological evidence. However, magmatic products of the same range of compositions can be generated in other tectonic environments (rifts, back-arc basins), so the geochemical characteristics alone are insufficient to identify a foreland basin setting. The alkaline Rhine-type group formed primarily in response to localized upwelling convective activity from the sub-asthenospheric mantle beneath the lower plate during collision while the tholeiitic Maine-type group formed primarily in response to melting of subcontinental asthenospheric mantle during extension of the lower plate by slab pull, and resulting lithospheric detachment. It is possible that there has been a long-term secular decrease in the occurrence of the Maine-type foreland magmatism since the early Proterozoic. RESUME Bien que peu frequent, il arrive qu’un magmatisme d’avantpays se produise dans la plaque inferieure durant une collision arc-continent ou continent-continent. Des exemples anciens ont ete decrits dans une coupe stratigraphique renfermant des laves mafiques et/ou des filons-couches au haut d’une sequence de couverture de marge passive, ou au sein de depots de plus grandes profondeurs comme des boues ou des turbidites de type flysch. Des structures d’etirement associees a la mise en place des roches volcaniques peuvent se developper un peu avant ou en meme temps que l’arrivee du front de chevauchement. Nous avons choisi douze exemples de magmatisme au sein d’avant-pays de collision, modernes et anciens, et nous avons compare les associations tectoniques du magmatisme avec la geochimie magmatique. Les configurations magmatiques d’avant-pays se divisent en deux groupes geochimiques tres differents : un groupe alcalin plus enrichi (type-Rhin), et un groupe tholeiitique plus heterogene (type-Maine) et qui peut montrer des traces de precedentes activites de subduction. Dans les exemples ou les structures d’etirement contemporaines sont connues, les failles et les bassins se developpent parallelement au front de chevauchement pour le groupe tholeiitique, alors que leurs orientations sont obliques, voire a angles aigus au front de chevauchement pour le groupe alcalin. 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摘要
在弧-陆或陆-陆碰撞过程中,下板块发生前陆岩浆活动,但并不常见。古代的例子可以通过地层剖面来识别,其中基性熔岩和/或浅层岩位于被动边缘覆盖层序的顶部,或位于包括泥岩和飞状浊积岩在内的上覆较深的水沉积物中。与火山岩侵位有关的伸展构造可能在接近的逆冲锋到来之前或同时发育。我们选取了12个现代和古代碰撞前陆的岩浆活动实例,并将岩浆活动的构造关联与岩浆地球化学进行了比较。前陆岩浆环境分为两个明显不同的地球化学组:一个更富碱性的组(莱茵型)和一个更不均匀的拉斑岩组(缅因型),可能显示出先前俯冲过程的痕迹。在已知同生伸展构造的例子中,拉斑岩组的断层和盆地平行于逆冲前缘发育,碱性组的断层和盆地呈斜向,在某些情况下与逆冲前缘成大角度。地球化学结果非常明显,可以在地质证据清楚的前陆背景的古例中区分这两个前陆岩浆岩组。然而,在其他构造环境(裂谷、弧后盆地)中也可以产生相同成分范围的岩浆产物,因此仅凭地球化学特征不足以确定前陆盆地环境。碱性莱茵型群主要是由于碰撞过程中下板块下亚软流圈地幔的局部上升流对流活动而形成的,而拉斑缅因型群主要是由于下板块拉张过程中次大陆软流圈地幔的熔融导致岩石圈分离而形成的。早元古代以来,缅因型前陆岩浆活动可能长期减少。随着时间的不断深入,我们会发现岩浆活动频繁,岩浆活动频繁,岩浆活动频繁,岩浆活动频繁,岩浆活动频繁,岩浆活动频繁,岩浆活动频繁。例如,古生代沉积有双地层特征、双地层特征、双沉积特征、双沉积特征、双沉积特征、双沉积特征、双沉积特征、双沉积特征、双沉积特征、双浊积特征。“结构与结构”是一种“结构与结构”的结合,“结构与结构”是一种“结构与结构”,“结构与结构”是一种“结构与结构”,“结构与结构”是一种“结构与结构”。在现代和古代的碰撞中,在构造和地球化学的碰撞中,在构造和地球化学的碰撞中,在构造和岩浆的碰撞中,在构造和岩浆的碰撞中,在构造和岩浆的碰撞中,在构造和岩浆的碰撞中,在构造和岩浆的碰撞中,在构造和岩浆的碰撞中,在构造和岩浆的碰撞中,在构造和岩浆的碰撞中,在构造和岩浆的碰撞中,在构造和岩浆的碰撞中,在构造和岩浆的碰撞中,在构造和岩浆的碰撞中。先锋型岩浆构造可分为两组不同的地质构造:ⅰ组碱性+富集型(rhin型)、ⅰ组溶蚀+非均质型(maine型)和ⅰ组溶蚀+非均质型(maine型)。在这些例子中,我们可以看到构造的平行发展,我们可以看到构造的平行发展,我们可以看到构造的平行发展,我们可以看到构造的平行发展,我们可以看到构造的平行发展,我们可以看到构造的平行发展,我们可以看到构造的平行发展,我们可以看到构造的平行发展。结果geochimiques是说不同的倒permettre德高尚的两个套件de罗氏magmatiques在旧的这些例子或者配置d 'avant-pays est evidente de la sa学界不相上下。在此基础上,构造构造、构造构造(岩浆岩、盆地)、构造构造(岩浆岩、盆地-弧)、构造构造(岩浆岩、盆地-弧)、构造构造(岩浆岩、盆地-弧)、构造构造(岩浆岩、盆地-弧)、构造构造(岩浆岩、盆地-弧)、构造构造(岩浆岩、盆地-弧)、构造构造(岩浆岩、盆地-弧)、构造构造(岩浆岩、盆地-弧)、构造构造(岩浆岩、盆地-弧)、构造构造(岩浆岩、盆地-弧)、构造构造(岩浆岩、盆地-弧)等。Le groupe alcalin de type-Rhin年代是principalement形式的反应有一个activite d 'eruption de对流问题du披风sous-asthenospherique苏la斑块inferieure杜兰特拉碰撞,那么,Le groupe tholeiitique de type-Maine年代是印版principalement en la融合反应du披风sous-continental asthenospherique杜兰特l 'extension de la斑块inferieure etirement de la斑块,et Le detachement lithospherique decoule,。元古宙的代表,最可能的是,它将在缅因州的岩浆活动中长期持续下去。
Magmatism and Extension in the Foreland and Near-Trench Region of Collisional and Convergent Tectonic Systems
Foreland magmatism occurs in the lower plate during arc–continent or continent–continent collision, although it is uncommon. Ancient examples are recognized by a stratigraphic section into which mafic lavas and/or shallow sills are emplaced at a level at the top of a passive margin cover sequence, or within the overlying deeper water deposits that include mudrocks and flysch-type turbidites. Extensional structures associated with the emplacement of the volcanic rocks may develop slightly prior to or contemporaneous with the arrival of the approaching thrust front. We have selected twelve examples of magmatism in collisional forelands, modern and ancient, and have compared the tectonic associations of the magmatism with the magmatic geochemistry. Foreland magmatic settings fall into two strikingly distinct geochemical groups: a more enriched alkaline group (Rhine-type) and a more heterogeneous tholeiitic group (Maine-type) that may show traces of prior subduction processes. In the examples where the contemporaneous extensional structures are known, faults and basins develop parallel to the thrust front for the tholeiitic group and have oblique orientations, in several cases at a high angle to the thrust front, for the alkaline group. The geochemical results are quite sufficiently distinct to permit discrimination of these two foreland magmatic rock suites from each other in ancient examples where the foreland setting is clear from geological evidence. However, magmatic products of the same range of compositions can be generated in other tectonic environments (rifts, back-arc basins), so the geochemical characteristics alone are insufficient to identify a foreland basin setting. The alkaline Rhine-type group formed primarily in response to localized upwelling convective activity from the sub-asthenospheric mantle beneath the lower plate during collision while the tholeiitic Maine-type group formed primarily in response to melting of subcontinental asthenospheric mantle during extension of the lower plate by slab pull, and resulting lithospheric detachment. It is possible that there has been a long-term secular decrease in the occurrence of the Maine-type foreland magmatism since the early Proterozoic. RESUME Bien que peu frequent, il arrive qu’un magmatisme d’avantpays se produise dans la plaque inferieure durant une collision arc-continent ou continent-continent. Des exemples anciens ont ete decrits dans une coupe stratigraphique renfermant des laves mafiques et/ou des filons-couches au haut d’une sequence de couverture de marge passive, ou au sein de depots de plus grandes profondeurs comme des boues ou des turbidites de type flysch. Des structures d’etirement associees a la mise en place des roches volcaniques peuvent se developper un peu avant ou en meme temps que l’arrivee du front de chevauchement. Nous avons choisi douze exemples de magmatisme au sein d’avant-pays de collision, modernes et anciens, et nous avons compare les associations tectoniques du magmatisme avec la geochimie magmatique. Les configurations magmatiques d’avant-pays se divisent en deux groupes geochimiques tres differents : un groupe alcalin plus enrichi (type-Rhin), et un groupe tholeiitique plus heterogene (type-Maine) et qui peut montrer des traces de precedentes activites de subduction. Dans les exemples ou les structures d’etirement contemporaines sont connues, les failles et les bassins se developpent parallelement au front de chevauchement pour le groupe tholeiitique, alors que leurs orientations sont obliques, voire a angles aigus au front de chevauchement pour le groupe alcalin. Les resultats geochimiques sont suffisamment distincts pour permettre de distinguer ces deux suites de roches magmatiques dans les exemples anciens ou la configuration d’avant-pays est evidente de par sa geologie. Cependant, des produits magmatiques de meme type compositionnel peuvent advenir dans d’autres environnements tectoniques (fosses, bassins d’arriere-arc), et donc, la caracterisation geochimique seule ne permet pas de distinguer une configuration de bassin d’avant-pays. Le groupe alcalin de type-Rhin s’est principalement forme en reponse a une activite d’eruption de convection issue du manteau sous-asthenospherique sous la plaque inferieure durant la collision, alors que le groupe tholeiitique de type-Maine s’est forme principalement en reaction a la fusion du manteau sous-continental asthenospherique durant l’extension de la plaque inferieure par etirement de la plaque, et le detachement lithospherique qui en decoule. Depuis le Proterozoique, est possible qu’il y ait eu une decroissance progressive a long terme des evenements magmatiques de type-Maine.
期刊介绍:
Established in 1974, Geoscience Canada is the main technical publication of the Geological Association of Canada (GAC). We are a quarterly journal that emphasizes diversity of material, and also the presentation of informative technical articles that can be understood not only by specialist research workers, but by non-specialists in other branches of the Earth Sciences. We aim to be a journal that you want to read, and which will leave you better informed, rather than more confused.