挪威西部卑尔根弧地壳深部剪切带内流体控制的麻粒岩的榴辉岩化

在加里东造山运动过程中,波罗的地盾西缘的大部分发生了破裂、板片化和堆叠。加里东期的变形作用导致了陆壳的山体加厚。镁铁质麻粒岩和麻粒岩相变斜长岩构成了挪威西南部卑尔根弧地体的大部分。这些岩石代表了典型的前寒武大陆的下地壳。在加里东造山旋回中,这些岩石受堆叠和地壳增厚的影响,发生了广泛的榴辉岩化。榴辉岩形成于剪切变形作用及与之伴生的富H_2O流体的渗滤作用。在早期,榴辉岩相矿物生成于张性破裂(脉)中。这些脉体可能与输送流体相的水致破裂系统有关。在主期,榴辉岩化沿剪切带出现,厚度从几厘米到几十米不等。生成榴辉岩的反应表现为消耗H_2O和碱质,释放出SiO_2。释放出的SiO_2大部分见于晚期石英脉系中。榴辉岩化发生的温度大约为700℃,压力为18～21kbar(1bar=10~5Pa)。流体渗滤作用得到反应过程中岩石体积减少(△V_固<0)的支持。尽管榴辉岩化过程中有水化反应,但反应过程的岩石体积改变量为负值。由麻粒岩形成榴辉岩过程中大约每100cm~3原始麻粒岩可产生15KJ的热量。下地壳部分水化对区域温度影响的数字模拟表明,这些过程不可能引起大的地温扰动。从区域规模看,流体相对流引起的热和物质的迁移都可以忽略不计。