铜陵矿集区位于长江中下游成矿带中部, 自中生代以来经历了大规模构造变形和岩浆活动。矿集区地壳结构对于认识华南—华北板块的碰撞过程, 以及长江中下游成矿带乃至整个华南中生代成矿的动力学过程都具有重要意义。
本文利用26个宽频地震台站记录的49个远震事件, 通过P波接收函数成像方法获取了长江中下游成矿带铜陵矿集区的地壳结构。结果显示, 地壳浅部存在一个深度2~3 km的速度不连续界面, 可能是浅部盖层与基底之间的分界面。在铜陵南部的蛤蟆岭地区, 该界面向永村桥背斜两翼有加深趋势。铜陵地区Moho面深度约为29~32 km, 横向略有变化, 且有一定厚度, 表明Moho面可能是速度逐渐增加的“过渡带”。地壳平均纵横波速比约为1.79, 相对较高, 说明该地区地壳基性成分较高。该区较薄的地壳厚度和较高的波速比, 表明铜陵地区经历过地壳减薄和底侵过程。
我们认为长江中下游中生代大规模岩浆作用可能与上地幔物质上涌并底侵到下地壳的过程有关。
结论及展望
在铜陵矿集区及周边部署的26个宽频地震台站记录了约一年的地震数据, 提取49个远震事件共计1 354个接收函数, 通过接收函数CCP叠加成像和H-k扫描方法获得了铜陵地区的地壳结构和波速比, 研究结果表明:
(1)接收函数叠加剖面显示地壳浅部存在一个速度不连续界面, 深度约为3km, 在铜陵南部的蛤蟆岭地区, 向永村桥背斜两翼有加深趋势。该界面可能是浅部盖层与基底之间的分界。界面在南部向两翼加深的现象预示在该地区找矿的难度较大。
(2)铜陵地区的莫霍面深度整体在29~32km之间, 相比全球平均陆壳较浅。莫霍面深度横向变化不大, 有一定厚度, 表明铜陵地区莫霍面可能是波速逐渐增加的“过渡带”, 而非波速陡变“界面”。
(3)铜陵地区地壳整体波速比较高, 平均值为1.79。较薄的地壳厚度和较高的波速比, 表明铜陵地区经历过地壳减薄和底侵作用, 我们认为这可能与中生代期间长江中下游地区的大规模岩浆作用, 造成上地幔物质上涌底侵到铜陵下地壳有关。
引用本文
赵荣涛,刘沙沙,杨艳,黄什,郑凯,史大年.2024.长江中下游铜陵矿集区深部地壳结构——来自宽频地震P波接收函数成像的证据[J].地球学报,45(6):965-976.
