华北北部下地壳的流变学特征——河北汉诺坝下地壳包体提供的信息

摘要

由玄武岩浆快速带到地表的下地壳包体可以提供有关下地壳的直接信息.通过对华北汉诺坝玄武岩中下地壳麻粒岩相包体的详细研究探讨该地区下地壳的流变学特征.采用适宜于麻粒岩包体的温压计计算其平衡温度和压力:平衡温度在750～900℃之间,平衡压力在0.8～1.2GPa之间,对应的来源深度为28～42km之间.这些数据补充和完善了原先所建立的下地壳-上地幔地温线.采用动态重结晶颗粒粒度应力计计算出包体在下地壳条件下发生变形时的差异应力为14～20MPa.在综合对比了当前常用的下地壳岩石高温流变律,认为Wilks等（1990）提出的麻粒岩流变律符合本区下地壳包体的流变特征,由此计算的下地壳应变速率为10-13～10-11s-1,高于该区上地幔的应变速率（10-17～10-13s-1）;其对应的等效黏滞度为1017～1019Pa·s,低于上地幔的等效黏滞度.由所获数据做出的研究区下地壳流变学剖面表明,差异应力随深度而变化的趋势不明显,随深度增加应变速率变大而等效黏滞度变小.研究结果支持软弱下地壳的观点.