大别造山带现今地壳结构-岩石组成研究

作者：张本仁; 张宏飞; 高山下地壳花岗岩大别造山带地壳结构岩组榴辉岩古元古代铁质深部测定值

摘要：通过大别造山带岩石地震波速的高温高压实验测定值与地震测深断面观察值的对比,结合地表出露岩石对深部岩石组成的地球化学示踪,揭示了该造山带现今地壳各结构层的基本岩石组成:上地壳主要由长英质岩石组成,榴辉岩在其中仅占0～20%;中地壳(低速层)主体由长英质片麻岩和花岗岩组成;下地壳上部由80%镁铁质麻粒岩和20%长英质麻粒岩组成;下地壳下部由幔源底侵岩浆作用形成的镁铁质麻粒岩组成.下地壳和上地幔的泊松比为0.265～0.280,明显高于榴辉岩的泊松比,表明其中即使有榴辉岩存在,含量也应极少.各构造单元出露的白垩纪花岗岩具有相似的化学组成,其铅、钕与锶同位素组成均可与北大别的核杂岩相对比,表明花岗岩浆均应以深部核杂岩为源岩.因此,被白垩纪花岗岩侵入的南大别超高压变质岩单元和宿松高压变质岩单元深部均应由核杂岩组成,亦即超高压和高压变质岩应呈拆离的构造岩片覆盖于核杂岩之上.鉴于白垩纪花岗岩的钕模式年龄(tDM)均集中于古元古代(1.8～2.2Ga),表明花岗岩的源区应限于核杂岩中构成原中地壳下部的古元古代结晶基底岩层.这为中地壳主要由长英质片麻岩组成提供了佐证.考虑到大量花岗岩浆的抽出,应留下更大体积的镁铁质岩残留体,后者在地壳流变增厚调整过程中可能因密度增大而下沉,也可能因地震波速增大而显示下地壳的特征,更可能由于这两方面的原因而使由镁铁质残留体组成的原中地壳下部转变成现今下地壳上部的组成.根据大别碰撞后基性火山岩和侵入岩的地球化学研究,还可证明组成大别下地壳的镁铁质岩更可能是1.1 Ga前而非中生代形成的底侵岩层.实践表明,上述两方面研究的结合可较好揭示区域地壳结构-组成.

注：因版权方要求，不能公开全文，如需全文，请咨询杂志社