Парные метаморфические пояса представляют собой наборы параллельных линейных единиц горных пород, которые демонстрируют контрастные метаморфические минеральные комплексы . Эти парные пояса развиваются вдоль конвергентных границ плит , где субдукция активна. Каждая пара состоит из одного пояса с низкотемпературным, высоконапорным метаморфическим минеральным комплексом, и другого, характеризующегося высокотемпературными, низконапорными метаморфическими минералами. [1]
Концепция парных метаморфических поясов была первоначально предложена японским геологом Акихо Миясиро в 1961 году. Параллельное расположение метаморфических поясов и схожий возраст каждого пояса привели Миясиро к идее, что метаморфические пояса формировались вместе как пары. Введение парадигмы тектоники плит в конце 1960-х годов привело к лучшему пониманию регионального метаморфизма и позволило установить связь между парными метаморфическими поясами и зонами субдукции. [1]
Асимметричная деформация литосферы Земли вдоль зон субдукции создает две различные термические среды. Эти два различных термических условия параллельны тренду зоны субдукции. Условия низкой температуры и высокого давления создаются в областях вдоль океанического желоба , тогда как условия высокой температуры и низкого давления создаются под областью дуги. [2]
Визуализируется положительный термический градиент, простирающийся от более холодной океанической впадины до более теплой области дуги. Термические и барометрические условия в этих двух областях регистрируются и сохраняются посредством различных типов метаморфизма и минеральных ассоциаций.
Детальное исследование ограничений полей устойчивости метаморфических минералов позволяет сделать точные выводы о предыдущих региональных термических и барометрических условиях.
Метаморфические пояса являются следствием термических возмущений, вызванных низкой температурой по отношению к отношениям давления (dT/dP) в океанических желобах и высокой температурой по отношению к отношениям давления (dT/dP) в дугах. Парные метаморфические пояса являются продуктом субдуцированных более холодных пород земной коры, которые были подняты на глубину, метаморфизованы и затем эксгумированы. [1] Однако, если скальный блок не будет эксгумирован относительно быстро после прекращения субдукции, скальный блок снова придет в равновесие со стандартным геотермическим градиентом, и геологическая летопись будет утеряна.
Парные метаморфические пояса позволяют делать выводы о направлениях субдукции и относительных движениях плит в различных точках прошлого. Например, парный метаморфический пояс Риоке/Санбагава на востоке Японии демонстрирует метаморфическую последовательность, указывающую на северо-западное направление субдукции. В то время как парный метаморфический пояс Хидака/Камуикоту на западном побережье Японии демонстрирует противоположную ориентацию, указывающую на другое направление субдукции. [2] Кроме того, путем датирования парных метаморфических поясов можно сделать вывод о происхождении современных механизмов тектонической субдукции (асимметричная субдукция). [4]
В последние годы более глубокие знания о процессах вдоль конвергентных границ плит вызвали скептицизм в отношении этой упрощенной модели. Наблюдения показывают, что конвергентные границы обычно демонстрируют наклонное движение. Последствия таких наблюдений демонстрируют возможность того, что метаморфические пояса могли образоваться в разных секторах одного и того же субдукционного края и впоследствии стать соседними. [1] Более того, аккреция аллохтонных ландшафтов вдоль зон субдукции как механизм поощряет скептицизм. Контрастные метаморфические комплексы могли быть получены из отдаленных сред. [2] Более того, осознание того, что большинство метаморфических поясов не являются продуктом одного геотермического градиента, указывает на более сложный механизм. [2]