中国东部壳_幔_岩石圈_软流圈之间的相互作用带_特征及转换时限

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1、第!+卷第"期中国地质/012!+!’02",--.年#月!"#$#!%&’()&’*$%&’!,--.中国东部壳!幔"岩石圈!软流圈之间的相互作用带!特征及转换时限路凤香+郑建平+12侯青叶2李方林+!+’中国地质大学"湖北武汉"!--B"#2’中国地质大学地球科学与资源学院"北京+---#!)提要!中国东部中*新生代!下部岩石圈存在壳与幔%岩石圈与软流圈两个相互作用带!它们是重要的岩浆源区!在层圈相互作用中!热和物质的交换及其动力学过程是引起中%新生代岩石圈内部层圈间的厚度调整%岩石圈不均匀减薄以及区域构造*岩浆*成矿作用的重要机理$大陆内部的壳3幔作用有!种类型"地幔来源的底侵

2、熔体与下地壳的作用#下地壳拆沉进入弱化(MK/5KJDJ&)了的岩石圈地幔二者发生的作用以及陆3陆碰撞深俯冲带的壳3幔相互作用$它们形成的火山岩组合有一定的差别!但源区都含有地壳组分$岩石圈3软流圈的作用带也是重要的岩浆源区!源区是以软流圈地幔为主!基本不含地壳组分$东部岩石圈的减薄时间大体与出现大规模软流圈来源的玄武岩喷发的时间一致!也与上述两类层圈作用转换的时间一致!大约在+--./以后$关键词!壳3幔相互作用#岩石圈3软流圈相互作用#下地壳与弱化岩石圈地幔的作用#岩石圈减薄中图分类号!N7"2文献标示码!$文章编号!+---3!C7(2--C)-"*-BB!*-,在研究岩石圈三

3、维结构并进行层圈划分时!一个值得重依据板块学说所建立的&构造3岩石组合’明确认为!在视的问题是!在壳3幔之间及岩石圈3软流圈之间存在相互作大洋俯冲带(岛弧和陆缘弧4广泛分布的钙碱性火成岩是壳幔用带(过渡带)!研究两个过渡带的意义在于"!它们是重要的再循环相互作用的产物$中国东部中生代火山岩的分布范围岩浆源区#"能够进一步认识岩石圈的动力学过程##相互广!在东北地区从东到西跨越了+---56以上!华南地区分作用带与不少固体矿产和能源资源有着极为密切的联系$笔布的宽度也在!--56以上!面式分布的特征难以用统一的者认为在层圈相互作用中!热和物质的交换及其动力学过程大洋俯冲机制作出解释$据

4、已有资料!在东北地区!燕山活动是引起中%新生代岩石圈内部层圈间的厚度调整%岩石圈不带!秦岭造山带及华北等地区!参与壳*幔之间相互作用的三均匀减薄以及区域构造*岩浆*成矿作用的重要机理$笔者将个端元是"下地壳%岩石圈地幔和软流圈地幔0!473!后者主要起通过对中国东部典型地区研究来讨论这两类层圈相互作用了提供热源的作用!在少数地区!虽然也有软流圈来源的岩的特征!以及二者转换的时限$浆出现!但它们的源区几乎都加入了地壳组分!这是壳3幔相互作用最基本的标志$导源的岩浆以高钾钙碱性火成岩系列!壳"幔相互作用带的特征为主!地球化学特征表现为"适度富集89::1亏损;<=:>特中国东部中生代是壳

5、3幔相互作用最活跃的时期!不同别是?@4!$?A为负值!其中基性岩的该值为-4*+-!中基地区的活跃期限有差别!在华北和秦岭造山带主要集中在性*中性岩低于*+-$经研究辨认出了上述典型地区壳3幔相+,-4+--./!珠江口盆地%三水盆地%合肥盆地可以延到古近互作用的类型有以下!种"纪$这一时期的构造总体上处于挤压*弱拉伸状态!而且相当>+4地幔来源的底侵熔体与下地壳的作用一段时期地壳与地幔在动力学特征方面处于解耦!即地壳发幔源岩浆侵位于地壳底部!对下地壳提供了热源!诱发生多次拉伸与挤压0+123!但地幔岩石圈并没有同步的响应$下地壳及少量岩石圈地幔组分熔融$导源的岩浆为中性安山收稿日

6、期!2--7*+2*2B#收回日期"2--C*-C*+2基金项目!国土资源部重点科技专项计划项目(2---+-+-2-!)资助$作者简介!路凤香!女!+,!7年生!教授!博士生导师!岩石学专业’主要从事壳*幔组成及动力学研究#:*6/DEFE%GHI2C!’JKL$22+中国地质!""!年岩!粗安岩等"因处于地壳挤压的环境地壳缩短"加之岩浆底生弱%软&化’当岩石圈发生弱化后"它逐渐由刚性转变为塑侵作用"造成了加厚的下地壳#北京西山中$晚侏罗世髫髻性"这样则加强了下地壳与弱化岩石圈的相互作用"并可以山组粗安岩属于这种类型"!##髫髻山组粗安岩岩性变化比较与俯冲带下插板片与上覆楔形地幔的

7、作用相比拟’小"%$%&’(&)变化范围为*#+*"%$%,)(&)地区平均值+-++#已有资料表明"大多数中%基性火山岩的源区包含有下.*"/0,’变化范围为.12-12#3!-+4567/8具有明显的负异地壳$岩石圈地幔’软流圈地幔的组分"以辽西为例*常"!)9%:&变化范围为;<+-=#;<>-1’源区成分为下地壳$底侵早白垩世时期岩石圈由挤压转变为弥散式的弱拉伸状玄武岩$岩石圈地幔组分%较少&"可以用??/@%熔融!混态"同时软流圈地幔发生小规模多