橄榄岩-熔体相互作用: 克拉通型岩石圈地幔能够被破坏之关键

Abstract

对近年来华北克拉通不同时代地幔橄榄岩捕虏体和捕虏晶的研究结果进行了系 统的归纳和总结, 旨在为华北克拉通破坏过程的进一步研究提供新的思路. Re-Os 同位 素研究结果证明华北岩石圈减薄前岩石圈地幔的确形成于太古代. 这种密度低、难熔程 度高的古老岩石圈地幔能够被破坏和减薄的关键是由橄榄岩与多来源熔体的相互作用 造成岩石圈地幔的组成和物理性质的改变引起的. 华北克拉通周边板块的俯冲-碰撞作 用不仅提供了克拉通破坏的动力来源, 而且俯冲下去的大陆壳或大洋壳物质熔融还为岩 石圈地幔组成的改变提供了源源不断的熔体. 120 Ma 左右的区域性热异常的存在导致已 经被改造的岩石圈地幔熔融, 此时或随后岩石圈的伸展作用以及软流圈上涌进一步加剧 了地幔的熔融和岩石圈的减薄. 因此, 华北岩石圈的破坏和减薄是橄榄岩-熔体相互作 用(加挥发分)、区域热异常的升高(增温)和岩石圈伸展(减压)联合作用的结果. 这一复杂 的地质过程最终形成了华北中生代、新生代高度化学不均一的“混合”岩石圈地幔, 并导 致了不同地区不同时代地幔橄榄岩捕虏体组成的巨大差异.