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地幔风导致的克拉通岩石圈纵向结构分层和破坏
吉林大学学报(地球科学版) ›› 2026, Vol. 56 ›› Issue (5): 1619-1629.doi: 10.13278/j.cnki.jjuese.20240301
地幔风导致的克拉通岩石圈纵向结构分层和破坏
胡籽豪1,戴黎明1,2,李三忠1,2,王迪1,王亮亮1,刘申达1,李法坤1,武子涵1,王卓1
1. 中国海洋大学海洋地球科学学院/深海圈层与地球系统教育部前沿科学中心/海底科学与探测技术教育部重点实验室,山东青岛266100
2. 崂山实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室,山东青岛266237
Hu Zihao1, Dai Liming1,2, Li Sanzhong1,2, Wang Di1, Wang Liangliang1, Liu Shenda1, Li Fakun1, Wu Zihan1, Wang Zhuo1
1. College of Marine Geosciences, Ocean University of China/Frontiers Science Center for Deep Ocean Multispheres and Earth System,
(Ministry of Education)/Key Lab of Submarine Geosciences and Prospecting Techniques Ministry of Education, Qingdao 266100,
Shandong, China
2. Functional Laboratory of Marine Mineral Resources Evaluation and Exploration Technology, Laoshan Laboratory, Qingdao 266237,
Shandong, China
摘要: 克拉通通常具有厚的、低热流值的且高流变学强度的克拉通岩石圈地幔。同时,地球物理观测发现岩石圈地幔内还具有明显的纵向分层结构,被认为是来自俯冲板块或地幔深部的熔/流体对克拉通岩石圈地幔自下而上的改造作用所致。但是现有研究发现,水平向地幔风的扰动对克拉通演化起到了至关重要的作用,但尚未研究其对克拉通岩石圈地幔纵向分层结构的出现是否能产生影响以及如何产生影响。本文通过二维热力学数值模拟方法分析了不同克拉通岩石圈的温度结构,以及不同克拉通岩石圈密度结构条件下,地幔风对模型结果的影响。结果揭示了水平向地幔风的扰动会导致上下克拉通岩石圈地幔间产生低黏度带,且暴露在软流圈中的下岩石圈地幔会沿着低黏度带与上覆板块发生水平向相对错移。低黏度带内的岩石经历了明显的动力变质作用而具有更低的渗透率,将熔/流体的改造作用限制在其底边界以下,对变质交代成因导致的克拉通岩石圈纵向分层结构的形成具有控制作用。这一现象也可能是克拉通岩石圈的一种自我保护机制,熔/流体的堆积会导致低流变学强度的矿物如金云母、角闪石等在低黏度带下不断富集,在克拉通岩石圈内部形成了薄弱带,岩石圈地幔在地幔风或俯冲板块的作用下会沿着薄弱带发生拆沉,使上覆板块远离被熔/流体强烈改造破坏的下克拉通岩石圈地幔。
中图分类号:
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