华北克拉通东部岩石圈破坏与幔柱的成因.pdf

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1、20第16年313卷月：第001一期O17V0I．3lNo．1Mar．2Ol6：001—017doi：106053／j．issn1001—1412．201601．001华北克拉通东部岩石圈破坏与幔柱的成因眦温常贵，真允庆，刁谦。，陈中，宋涛，张艳军，乔红∞(1．中国冶金地质总局第三地质勘查院，太原030002；2．中国冶金地质总局三局，太原030002；地¨03．江苏省有色金属华东地质勘查局，南京210093；4．江苏省有色金属华东地质勘查局814队，江苏镇江212005)质‰找摘要：华北克拉通东部是指大兴安岭一太行山重力梯度带以东的地区。该地区与东北及华南地_呈区一样

2、，也存在着岩石圈减薄和岩石圈破坏的现象。华北克拉通古生代与新生代的橄榄岩包体地矿Mn热值分别为40mW／m和80mW／m，地热增高是岩石圈破坏的重要因素。中国东部一朝鲜半岛论m的GRACE卫星布格重力异常呈巨型环状展布，可能是地幔亚热柱所致。区内郯庐断裂带呈NNER向纵贯切割，最新的地震反射剖面成果反映，该断裂带以走滑为主，兼有逆冲和正断层，所组成的丛大型“花状”复杂断裂构造带，切穿地壳、莫霍面，直至岩石圈地幔，起到破坏岩石圈的作用。s波速-一成像结果证实，在苏鲁造山带下方，分布的碎块状波速扰动带延伸>300km，应是中生代扬子板块走滑俯冲、断离、折返的产物；而在渤海湾

3、盆地下方，下地幔也存在陡倾的破碎带，延伸>300km，一在岩石圈76km处及其深部，S波速降低，扰动很剧烈，可能是地幔柱头部呈粗大状的反映，故可认_奎为渤海湾盆地是由蘑菇云状的地幔柱形成。再从华北克拉通的大陆根来看，东部为A型反时针丁轨迹麻粒岩分布，而中西部则为B型麻粒岩，这是因为东部新太古代绿岩带中赋存有科马提岩，其岩浆温度可高达1600℃，如用幔柱构造模型解释成因最为合适。通过研究近年大量地震反射P波和s波层析资料，华北克拉通的东部在晚侏罗一早白垩世及新生代期间，受太平洋板块俯冲和地幔热柱上隆的相互作用，深部的地幔流体常沿构造破裂带运移，促使岩石圈拆沉，并发生热侵蚀

4、作用，形成酸性大火成岩省(SLIP)、裂谷型盆地的广泛分布和成矿成藏作用的“大爆发”。由此认为，建立区域构造模型将有利于指导深部找矿工作。关键词：华北克拉通东部；岩石圈破坏；太平洋板块俯冲；地幔热柱上隆；成矿成藏作用中图分类号：P542．5文献标识码：A题_9]。早在20世纪50年代，陈国达院士创立的“地0引言台活化”理论[1O3就提出了克拉通破坏的问题。近年的科学文献证明，华北克拉通破坏的方式是多样的：既可能是地壳拆沉作用，也可能是热侵蚀作用；熔体国家自然科学基金委员会于2007年设立的“华一橄榄岩反应既可能是板片一地幔相互混熔的体现，北克拉通破坏”科研成果对华北克拉

5、通既是岩石圈也可能是不同地幔岩之间相互作用的结果；不同先减薄的结果、又是岩石圈破坏所致的问题达成了共存构造背景产生的破坏方式也有差异。据吴福元等识，基本认为华北克拉通是目前世界上岩石圈地幔研究吒]，世界上大多数克拉通的减薄，可能主要为遭受强烈破坏的地区_l嵋]。华北克拉通破坏的过程地幔柱或地幔上涌的热侵蚀所致，目前还没有因地与机制，已成为当今国际地球科学领域的前沿问幔柱或地幔上涌使克拉通破坏的实例。北美地质情收稿日期：2015—08—26；改回日期：2015—10—23；责任编辑：赵庆作者简介：温常贵(1963一)，男，硕士，教授级高级工程师，长期从事地质与矿产勘查。通

6、信地址：山西省太原市三桥街39号；邮政编码：030002；E—mail：645086266@qq．com通信作者：真允庆(1932一)，男，教授级高级工程师，长期从事地质和矿产研究工作。通信地址：江苏省镇江市朱方路，江苏省有色金属华东地勘局814队；邮政编码：212005；E—mail：zhengyunqing．1932@aliyun．corn第31卷第1期温常贵等：华北克拉通东部岩石圈破坏与幔柱的成因(2)胜利油田CO。气藏区的火山岩中发现含金燕山期和喜马拉雅期2期热事件的影响％]，在盆地量很高(16件样品平均砌(Au)一327×lO～，最高硼内伸展构造部位是探查CO

7、。和海相油气田的首选(Au)一2150×10)，而非CO2气藏区火山岩含金地域。量较低(5件样品平均w(Au)一2．5x10)，其中以早白垩世辉绿岩和始新世一中新世的玄武岩叫9结语(Au)一200×10～2150×i0～，这些信息均表明金的成矿作用是与地幔流体的去气作用密切相关，(1)岩石圈尺度三维不连续(discontinuities)的提供了在胜利油田内外勘查与火成岩成因有关的贵再活化(reactivation)是大陆内大尺度成矿带的有利金属矿床的可能性[8。储藏空间Lg。(3)显然，胶东金矿床是受胶东幔枝构造控(2)2．5Ga的华北