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TitreMafic high-pressure rocks are preferentially exhumed from warm subduction settings
Auteurvan Keken, P E; Wada, I; Abers, G A; Hacker, B R; Wang, K
SourceGeochemistry, Geophysics, Geosystems (G3) vol. 19, 2018., https://doi.org/10.1029/2018GC007624
Année2018
Séries alt.Ressources naturelles Canada, Contribution externe 20180130
ÉditeurAmerican Geophysical Union
Documentpublication en série
Lang.anglais
DOIhttps://doi.org/10.1029/2018GC007624
Mediapapier; en ligne; numérique
Formatspdf; html
Sujetsétudes de la croûte; établissement de modèles; modèles; croûte océanique; lithosphère océanique; milieux tectoniques; antécédents tectoniques; zones de subduction; panneau orienté vers le bas; chauffage de cisaillement; roches mafiques; éclogîtes; conditions de pression-température; analyses thermiques; flux thermique; dynamique des fluides; fluage; ondes sismiques; ondes P; tectonique; pétrologie ignée et métamorphique; géophysique
Illustrationsmodels; phase diagrams; tables; profiles; plots
ProgrammeRisques géologique du tremblement de terre, Géoscience pour la sécurité publique
Diffusé2018 07 31
Résumé(disponible en anglais seulement)
The oceanic crust that enters a subduction zone is generally recycled to great depth. In rare and punctuated episodes, however, blueschists and eclogites derived from subducted oceanic crust are exhumed. Compilations of the maximum pressure-temperature conditions in exhumed rocks indicate significantly warmer conditions than those predicted by thermal models. This could be due to preferential exhumation of rocks from hotter conditions that promote greater fluid productivity, mobility, and buoyancy. Alternatively, the models might underestimate the forearc temperatures by neglecting certain heat sources. We compare two sets of global subduction zone thermal models to the rock record. We find that the addition of reasonable amounts of shear heating leads to less than 50ºC heating of the oceanic crust compared to models that exclude this heat source. Models for young oceanic lithosphere tend to agree well with the rock record. We test the hypothesis that certain heat sources may be missing in the models by constructing a global set of models that have high arbitrary heat sources in the forearc. Models that satisfy the rock record in this manner, however, fail to satisfy independent geophysical and geochemical observations. These combined tests show that the average exhumed mafic rock record is systematically warmer than the average thermal structure of mature modern subduction zones. We infer that typical blueschists and eclogites were exhumed preferentially under relatively warm conditions that occurred due to the subduction of young oceanic lithosphere or during the warmer initial stages of subduction.
Résumé(Résumé en langage clair et simple, non publié)
La température et la pétrologie contrôlent la production des séismes à l'intérieur de la plaque océanique subduite (la plaque). Le moyen le plus direct d'étudier l'état thermo-pétrologique in situ consiste à examiner les roches originaires de la plaque qui sont exhumées. Une controverse a éclaté récemment parce que les températures in situ déduites des roches de la plaque exhumées semblent être systématiquement plus élevées que celles prédites par les modèles théoriques. Le présent article met un terme à la controverse en expliquant que la roche des plaques jeunes et chaudes est préférentiellement exhumée, ce qui fausse les déductions concernant la température. Les modèles théoriques qui sont actuellement utilisés s'avèrent compatibles avec une vaste gamme d'observations géophysiques et géologiques.
GEOSCAN ID308416