大别造山带的去山根过程与机制：碰撞后岩浆岩的年代学和地球化学制约

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• 责任者：李曙光^c中国地质大学(北京)地质过程与成矿国家重点实验室 ; 何永胜 ; 王水炯
• 刊名：科学通报
• 出版年：2013
• 卷期：58^b23
• 关键词：造山带 ; 火成岩11^a大别山20^a岩浆作用 ; 板块碰撞 ; 熔融 ; 岩石地球化学 ; 花岗岩 ; 混合岩 ; 部分熔融 ; 微量元素 ; 机制 ; 同位素地质年代学30^a去山根过程
• 页码：2316～2322
• 索书号：P106.6/432
• 图表：^c参36插图
• 分类号：1300,0610
• 文摘期号：2013/12

摘要

系统的大别山碰撞后岩浆岩年代学和地球化学研究表明，大别山加厚镁铁质下地壳在143～131 Ma时发生部分熔融， 生成低镁埃达克质岩；130 Ma左右加厚下地壳拆沉，引起了地幔上涌，产生了130 Ma以后的大规模镁铁质和花岗质岩浆作用。在大别山低镁埃达克岩形成同时，已折返至中地壳的北大别岩片也发生部分熔融，产生北大别混合岩。该文论证了在山根垮塌前，诱发大别山中、下地壳发生部分熔融需要造山带加厚岩石圈地幔根先期发生了减薄。根据克拉通岩石圈地幔的地温梯度(6.6 ℃/km)和玄武质地壳熔融温度(1 000 ℃)，可估计在发生造山带加厚下地壳部分熔融时，其下的岩石圈地幔厚度应减薄到小于45 km。据此，提出大别山两阶段去山根过程模型。岩石圈冷山根诱发的地幔对流导致在～145 Ma时岩石圈地幔突出部位被先减薄。它导致加厚镁铁质下地壳温度和地壳中下部地热增温率升高，并使其发生部分熔融。加厚下地壳的部分熔融导致了造山带下地壳弱化，加大其重力不平衡，从而引发加厚镁铁质下地壳的拆沉和山根垮塌。因此，软流圈对流侵蚀和加厚下地壳拆沉这两种岩石圈减薄机制具有因果关系。