中国东部大别苏鲁造山带壳内低速高导异常成因探究

摘要

地震学和大地电磁研究表明,中国东部大别苏鲁造山带壳内广泛存在低速高导异常.本文首次较系统地梳理了前人针对大别苏鲁造山带开展的地震学和大地电磁观测结果以及岩石矿物波速和电导率的高温高压实验结果,建立了岩石波速、电导率随深度变化的模型,探究了大别苏鲁造山带壳内低速高导异常的可能成因以及形成的基本条件.大别苏鲁造山带壳内低速高导的成因复杂多样,主要有:含水矿物模型、部分熔融模型、高电导矿物模型、各向异性模型、含盐流体模型和名义无水矿物模型等.我们认为普遍低热流的大别造山带中下地壳的低速异常层和高导异常可能与波速各向异性明显的成岩矿物有关,高导异常可能与电性各向异性明显的成岩矿物有关.普遍高热流的苏鲁造山带中上地壳的低速异常可能与含水矿物脱水熔融和波速各向异性较大的成岩矿物有关,下地壳的低速异常可能是高压变质岩中角闪岩相退变质作用的结果;而下地壳的高导异常可能与含水矿物脱水以及名义无水矿物中的结构水有关.以上结论对于我们深入认识大别苏鲁造山带壳内物质组成、地质作用以及地球内部动力学过程具有重要意义.