大别造山带岩石圈地幔的地球物理属性及其动力学意义

摘要

大别造山带是全球研究程度较高的高压-超高压变质岩出露的造山带之一.大别地区地幔捕虏体罕见,加之地球物理对其岩石圈地幔的探测程度较低,因此对其现今岩石圈地幔的属性了解甚少,严重影响了该造山带超高压岩片折返和造山带垮塌过程的重建.利用垂直于造山带垮塌期构造并横切造山带核部的信阳东至长江边的300km长宽频大地电磁剖面(56个测点)及造山带核部正方形布置的9个超长周期大地电磁测点资料,经过精细数据处理获得高质量的大地电磁测深曲线.综合分析认为：大别造山带的垮塌在空间上限于新县以东；垮塌事件起因于软流圈上涌带入的流体促进了造山带岩石圈底部的榴辉岩化，导致本来强度很大的增厚岩石圈地幔变得不稳定而产生拆沉；北大别广泛分布的垮塌期花岗岩类是造山带拆沉的直接后果，来源于碰撞期增厚下地壳物质的部分熔融，而现今造山带东段的下地壳夹有不可忽略的垮塌期地幔熔体底垫的玄武质岩石；结合地震学资料和前述电性结构模型，推断大别造山带的拆沉属于岩石圈底部“水滴状”“Up-Down”拆沉模式。