苏鲁大别造山带岩石圈三维P波速度结构特征

本文全面收集整理并解析了地学断面、地震测深、体波和面波层析成像资料,得到了苏鲁大别造山带及其邻区岩石圈1°×1°三维P波速度数据体。研究结果表明,苏鲁与大别造山带高压、超高压变质带的岩石圈速度结构具有上地壳明显高速且上凸;中地壳增厚;下地壳埋藏较深且下凹等相似的基本特征。苏鲁和大别超高压变质带下的莫霍面比其周围深2～4 km,深度分别达到32～33 km和34～38 km。在大别造山带,有地壳低速体从南向北俯冲到上地幔的迹象,可能显示了扬子地块地壳物质向华北地块俯冲,坠入上地幔的残留体。超高压变质带岩石圈底部的地幔,往往有明显高速层或高速体存在。苏鲁与大别地区的岩石圈速度结构不同特征及其成因在于苏鲁地区上地壳P波速度更高,但是,下地壳下凹没有大别地区明显,而且区域构造较为均一。这可能是受到郯庐断层左行平移的主控影响所致。郯庐断裂带的上、中地壳和上地幔表现为相对低速异常,郯庐断裂及其地下延伸部分将岩石圈地幔浅部低速层和深部高速层切为两段,其影响深达岩石圈底部约90 km处。

东秦岭—大别地区中生代岩石圈拆沉的岩石学证据评述

岩石圈拆沉是碰撞造山带物质成分调整和构造演化的重要方式之一。构造地质研究、地球物理探测和地球化学分析等都已揭示东秦岭—大别造山带曾在中生代发生岩石圈拆沉 ,但有关中生代变质作用和岩浆活动与岩石圈拆沉的内在联系研究却较为薄弱。通过全面评述该区变质岩研究成果 ,作者认为 :超高压变质岩的形成和剥露经历了 2 4 0～ 2 0 0Ma的板片冷俯冲冷折返和196～ 16 3Ma的岩石圈拆沉热折返 ;热折返伴随了广泛而强烈的区域变质作用和中酸性岩浆活动 ,指示板片断离拆沉的发生 ;超高压变质岩p T t轨迹由两部分组成 ,即反映板片冷俯冲冷折返过程的发夹状曲线和指示板片断离拆沉热折返过程的新月形曲线。通过对花岗岩类同位素年龄统计和前人研究成果的评述 ,初步确定在 2 0 0～ 10 0Ma之间发育大量花岗岩类 ,并集中在 15 0～ 10 0Ma为主 (即侏罗纪—白垩纪之交 ) ,高峰时间为 130Ma左右 ;花岗岩类大量发育指示了岩石圈拆沉的存在 ,且滞后于根据变质岩研究所揭示的拆沉时间。羌塘地体、拉萨地体和西太平洋古陆在侏罗纪与欧亚大陆拼贴碰撞的远距离效应使东秦岭—大别造山带长期处于挤压环境 ,伸展作用被抑制 ;白垩纪的碰撞晚期伸展和西太平洋沟弧盆体系的远距离效应使东秦岭—大别地区的外部挤压消失 ,导致造?

大别—苏鲁超高压变质带P-T-t轨迹的动力学模拟

综合现有的地质、地球化学资料以及同位素年龄等研究成果 ,同时结合新西兰南岛北端陆壳俯冲的最新发现 ,提出了超高压变质岩的形成四阶段演化模式 :板片俯冲形成增生楔、板片俯冲驱动角落流、板片拆离浮力抬升至Moho深度和后期上地壳伸展阶段 .以此为定量模拟的出发点 ,利用二维有限元对大别—苏鲁超高压变质带的形成演化进行了动力学和热演化模拟 ,追踪超高压变质岩形成演化过程中的质点路径以及对应的P T t轨迹 .计算的P T t轨迹及其空间分布特征均能与实测结果较好吻合 .

大洋岩石层拖曳窄条陆壳俯冲的极限尺度分析——以新西兰南岛和大别山超高压变质带为例

超高压变质研究涉及的一个基本力学问题是为什么低密度的大陆地壳岩石能克服浮力俯冲到高密度地幔 1 0 0多公里的深度 .本文的三维有限单元法计算表明 :俯冲海洋板块可以拖曳侧面相邻宽度不超过 1 5 0km的一窄条大陆板块 ,俯冲到超高压变质深度 ,形成少见的大规模超高压变质带 .十几公里乃至几十公里尺度的陆壳块体 ,可能被俯冲地幔裹挟至超高压变质深度 ,在造山带内形成零星出露的超高压变质岩 .成熟的陆

超高压变质作用：固体地球科学领域的新挑战

本文简述了国际上超高压变质岩研究领域中十年来的主要进展。含柯石英变沉积岩的发现暗示了上地壳物质可被迅速带至地下９０ｋｍ或更深处经受超高压变质作用，并在八千万年中很快折返出露地表。这一研究在实验岩石学、造岩矿物学、同位素年代学和大陆造山带的地球动力学等四个方面给固体地球科学领域带来了一系列重大突破。预计在今后五至十年内，这一研究将保持其热点地位，并围绕超高压变质作用过程和超高压变质岩折返的动力学过程展开工作。

Crustal structure of the eastern Dabie orogenic belt from the seismic tomography and wide-angle reflection studies

The studies of seismic tomography and wide-angle reflection have been carried out to reveal the velocity structUrebeneath the eastern Dabie orogenic belt. The result from the seismic tomography shows the high velocity bodiesmight be positioned to a depth of only about 1 .5 km below sea level within the Dabie ultra-high pressure metamorphic (UHPM) belt; the fan-profile shows the Shuihou-Wuhe fault, the demarcation between the South Dabieand the North Dabie, slopes to the south-west at a dip angle of about 45° in the bottom of upper crust. The wideangle reflection shows the middle crustal boundaries and the complex features from the lower crust.