文丨小菲有点烦
前言地球物理观测表明，在俯冲板块边界的其他粘性区域内，会出现局部断裂斑块。这些观测结果对孕震带可能的下倾范围以及俯冲逆冲地震的最大幅度施加了不确定性。检查了日本九州挖掘出的板块边界的三个暴露，其中包含俯冲沉积物和在300至500°C变形的水合海洋地壳。
这些曝光保留了与俯冲相关的粘性变形，在所研究的两个曝光中，它与石英脉具有相互套印关系，表明局部周期性脆化。裂缝通常靠近形成粘度反差的岩性接触面。偏玄武岩成分的矿物平衡计算表明，在接近消耗葡萄石和绿泥石脱水反应的压力温度条件下，暴露显示出周期性脆化变形。
主要的粘性变形发生在干预压力-温度条件下。在接近变质脱水反应的条件下，瞬态脆化只需要很小的应力扰动，这是由局部脱水反应减少有效应力和沿着流变学对比局部增加剪切应力驱动的。俯冲海洋岩石圈的原岩组成控制着脱水反应的位置和程度，和变质洋壳的粘度。
发震带取决因素地震通常在称为发震带的深度范围内成核。发震带的底部取决于温度、压力和成分，在俯冲带中，向主要无震蠕变的转变通常发生在350°C或上部板块莫霍面，以较浅者为准。发震和抗震深度之间的过渡带可能沿着板块边界向下倾斜数公里，并且是一系列中间滑动类型的所在地。
这些包括偶发性震颤和慢滑动事件。沿着俯冲板块边界，其他无震区内的局部脆化可能由局部降低的有效应力之一或两者共同触发，或局部增加的剪切应力。对板块边界剪切带的组成和内部几何形状的直接约束，可能有助于深入了解剪切应力或有效应力，发生变化的方式和原因。
挖掘出来的板块边界的暴露保存了在板块边界滑动期间逐渐发展的结构，如果可以避免后来的构造或变质叠印，这种暴露提供了直接观察板块边界变形的时间整合效应的机会，并可能限制这些因素。
一些出露保存了晚白垩世欧亚大陆边缘俯冲期间形成的构造和矿物组合。在所研究的暴露中保存的变质等级横断了推断的热控制地震-抗震转变，并给出了板块边界剪切的深度综合地质视图低于300°C等温线的区域，在地幔楔角附近延伸至500°C。
露头P-T约束表明暴露反映了具有相对温暖的古地热的板块边界，并且暴露的温度范围包含偶发性震颤和慢滑移源区的温度，相对温暖的边缘沿线的现象。在一些剪切带暴露中，粘性形成的叶理和脆性形成的石英脉相互叠印，表明变形样式的周期性，正如许多其他挖掘出的剪切带所暗示的那样。
俯冲大洋岩石圈的渐进变质作用预计会产生不同的矿物组合，这取决于输入序列和P-T路径，它可以在不同的P-T条件下隔离和释放变质流体。剪切带内矿物组合和流体压力的空间变化可能影响剪切带内的力学条件，并导致变形样式发生公里级变化。
九州的地质以大约东北-西南走向的地体为主，包括海洋岩石圈和沟槽填充沉积物。在从寒武纪开始的主要会聚构造历史中，这些地体经历了俯冲，然后沿欧亚大陆东部边缘增生。在九州东部，Makiminemélange暴露在横跨几十米宽并沿海岸延伸数百米的露头中。
在九州中部，Makiminemélange沿着河床暴露在外，露出地面几十米宽，大部分沿河连续数百米。在沿海和内陆混杂岩暴露中，露头显示海底和沟槽填充沉积物，洋壳在葡萄石-橄榄石相条件下变质和变形为绿片岩相条件，具有南上剪切感。
从碳质材料拉曼光谱得出的峰值温度估计表明，在沿海混合暴露中定义叶状结构的碳质材料经历了峰值T328±30°C。来自内陆混合暴露的变质沉积物的RSCM测温表明峰值T在371±19°C范围内；比沿海暴露的温度略高。
在九州西海岸具有晚白垩世变质时代，岩性、矿物学、原岩和变质时代的相似性表明NMR可能与三叶川地体有关，但这种相关性存在争议。NMR包含海底序列的成分以及可能来自地幔楔的蛇纹岩。
在西柏山没有保存完整的大洋板块地层；包括片状变玄武岩和变质沉积物在内的洋底序列的组成部分混合在广阔的千米级剪切带的暴露中。Nishikashiyama变质沉积物的RSCM测温表明峰值变质作用在500±50°C。这与区域温度估计和角闪石在变玄武岩中的出现是一致的，因为变玄武岩成分的假剖面表明角闪石是475°C以上的稳定角闪石。
在Nishikashiyama，叶理向东缓缓倾斜，线理向南-东南方向缓缓倾斜，这些特征被解释为受到Nishikashiyama以西千米尺度、直立、开放的反形式的影响，具有南北向的醒目的铰链面。这种褶皱被解释为在进变质作用高峰期之后。
通过将叶理恢复到水平展开，SC叶理几何形状和C平面上的线理保留了与向北俯冲一致的南上剪切感。在Yukinoura，距所研究的暴露西北约13公里。变质沉积物中的微金刚石和含石榴石的变质玄武岩在硬橄榄石之后可能具有假晶形，表明变质作用在,退化到角闪岩相平衡之前。
构造重建表明，在晚白垩世，年轻到中年大洋岩石圈沿东北-西南走向的欧亚大陆边缘向北俯冲。沿东北-西南走向边缘向北俯冲，与牧峰混杂岩和核磁共振推断的南北向剪切一致。在此基础上，将Makiminemélange和NMR解释为沿着类似的东北-西南走向板块边界发生变形，以适应相对温暖的海洋岩石圈的俯冲。
使用光学和电子显微镜的组合分析，从露头获得的样品以确定矿物学和微观结构。电子显微镜工作使用卡迪夫大学地球与环境科学学院的ZeissSigmaHD扫描电子显微镜，配备两台牛津仪器150mm2能谱仪和一台牛津仪器电子背散射衍射探测器。
为了改进P-T变形条件的估计，以及P-T空间中流体释放量和条件的估计，对来自内陆Makiminemélange的变玄武岩成分进行了矿物平衡计算。低于350°C的计算使用简化版的角闪石模型，该模型仅考虑理想阳起石中的Fe-Mg替代。
在T350°C，主体成分中的K被忽略，因为黑云母是唯一稳定的含K矿物。通过忽略目前无法在活性-组成关系中说明的少量Cr和Mn，将分析的变玄武岩成分转化为理想的化学体系。主体成分中的C与粘性变形脉内的少量方解石有关，也被排除在计算之外。
为了解释方解石中的Ca，从可用C中形成方解石所需的Ca化学计量量从总Ca中减去。类似地，计算中未考虑少量磷，并且也从总Ca中减去形成磷灰石所需的化学计量Ca。总Fe的77.3mol.%被认为是Fe2+，符合变质基性岩的典型值。假设样品在所有条件下都被H2O饱和。
剪切带中的构造构造在Makiminemélange的沿海暴露中，大洋板块地层通常得以保留。沉积纹理也得以保留，因此使用沉积岩名称来描述该位置的变质沉积岩。几米厚的绿色偏玄武岩和红色泥岩层被红棕色凝灰岩覆盖。
该层序被砂岩-泥岩混杂岩和连贯的浊流岩覆盖，形成1.3-1.6公里厚的层。该地层序列至少重复两次，可能是通过底侵作用。mélange中的叶状结构大致呈东西向，并向北缓缓倾斜。偏玄武岩层与叶理和地层分层平行出现。
没有观察到变玄武岩层的收缩和膨胀，这表明泥岩和变玄武岩之间的粘度对比很低。砂岩作为泥岩中的有效透镜体出现，其长轴与叶理倾角平行。砂岩透镜体通常呈S形，与南北向剪切一致。泥岩和变玄武岩中的叶理被石英脉局部横切，其中一些在米级局部剪切带内变形。
Makiminemélange的内陆暴露显示大部分连续但厚度可变的偏玄武岩和变质沉积物层。连贯的海洋板块地层学在研究地点没有保存下来，但九州中部公里尺度的Makiminemélange中富含变玄武岩和变沉积物的序列的重复，解释为反映了底侵作用。
剪切带内的石英脉变质沉积岩中的变玄武岩层表现出长波长、低振幅的捏胀，表明变质玄武岩在变形条件下比变质沉积岩的粘性略高。变玄武岩和变质沉积岩中的叶理缓缓向北倾斜，拉伸线理与叶理倾斜平行，类似于沿海牧峰混杂岩。石英脉出现，虽然在这里，与沿海暴露相反，脉不横切叶理，而是粘性拉伸，与叶理平行。
NMR包含变质沉积物和变质玄武岩层，厚度从几厘米到几米不等，长度从几米到超过露头范围。变质沉积物和变玄武岩中的叶理通常向东倾斜，但由于紧密的、通常不对称的折叠通常在岩性接触附近，因此在厘米到几十米的尺度上方向变化很大。
变沉积岩和变玄武岩通常被厘米到米厚的绿泥石-角闪石片岩层隔开，与变玄武岩相比，该片岩具有更强烈的片状结构和更小的钠长石比例。石英脉平行于叶理并以斜角横切它，并显示出粘性变形结构，如布丁和平缓到开放的褶皱。
在沿海暴露中，剪切脉与泥岩解理平行发生，并由脉表面上的石英光滑纤维和裂纹密封纹理表明以低角度打开到脉边界。定义剪切脉内裂纹封闭结构的包体带显示间距为20-38μm。与叶状结构平行和倾斜的延伸脉由脉法线开口矢量识别。
这些观察结果表明，在核磁共振中，裂缝和矿脉沉淀始终伴随着顺俯冲粘性变形。脉的厚度从几毫米到30厘米不等，长度从1米到至少5米不等，但最大追踪长度受露头大小的限制。定性地，靠近变玄武岩-变质沉积物接触面的矿脉频率相对于研究区域中矿脉的一般频率特别高。
