张艳斌, 翟明国等 | 大陆下地壳

学术   2024-11-25 13:08   贵州  




本文来源:张艳斌, 翟明国, 周艳艳, 等. 2024. 大陆下地壳[J]. 地学前缘,  31(1): 28-45.

大陆下地壳是连接岩石圈地幔和上地壳的“纽带”,是地壳与地幔交换最活跃的部位。上地幔与下地壳的部分熔融及下地壳一些岩石的拆沉还可直接导致壳-幔物质的交换、循环与重组。换言之,下地壳是壳-幔作用的一个极其重要的场所,底垫、拆沉、深熔、高级变质和其他作用都在下地壳中发生和实现。然而,下地壳是以往研究地球深部和浅部关系时被“跳”过去的部位,没有得到足够的重视。
克拉通化定义为大陆原来混沌的原地壳分异并形成稳定的上地壳和下地壳,并由此构建了稳定的壳-幔结构,这种空前的稳定关系从形成起一直维持到现在,是大陆演化、洋-陆与壳-幔相互作用的基础。在板块边界的造山过程中,如洋-陆的俯冲碰撞特别是陆-陆碰撞,可以形成不同大陆地块的陆壳叠置、加厚、垮塌、拆沉、底垫和重新稳定,在造山带根部形成新的下地壳,即造山带型下地壳。
本文重点讨论了克拉通型下地壳演化过程,强调了其动力学意义及其在大陆动力学研究中的重要地位,建议在深地研究和学科布局中给与充分重视。

代表性图件

图1 地壳变质相示意图(a)和野外与实验室泊松比与P波速关系图(b)。图1b中:不同填充花纹代表不同岩石(2~3,5~12),PC代表前寒武纪,R代表裂谷,Pz代表显生宙;2—长英质角闪片麻岩,3—长英质 麻粒岩,5—中性麻粒岩,6—斜长岩,7—镁铁质麻粒岩,8—斜长角闪岩,9—变泥质(麻粒岩)岩,10—辉石岩,11—榴辉岩,12—纯橄岩/ 橄榄岩。 

图2 岩石圈厚度与年龄的关系(a)以及估计的华北克拉通岩石圈厚度随时间的变化(b)。Ia和Ib:>2.5Ga的太古宙大陆岩石圈厚度;II:2.5~1.8Ga的大陆岩石圈厚度;III:<1.8Ga的大陆岩石圈厚度;IV:显生宙大陆岩石圈厚度。

图4 下地壳岩石的K-Rb(a)、Rb- Sr(b)和U-Th(c)图解

图7 大陆下地壳柱状示意剖面对比图

图12 斜长岩在克拉通下地壳剖面中的位置示意图

引用本文:张艳斌, 翟明国, 周艳艳, 等. 2024. 大陆下地壳[J]. 地学前缘,  31(1): 28-45.



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