拆沉作用綜述

1、火成巖石學(xué)讀書報告拆沉作用綜述目 錄1 拆沉作用的含義及成因機(jī)制 . 1 2 拆沉作用的識別標(biāo)志 .12.1 地球物理學(xué)標(biāo)志 . 12.2 地球化學(xué)標(biāo)志 . 22.3 巖石學(xué)標(biāo)志 . 23 .拆沉作用的分布.3.4. 拆沉作用的模式 . 35 拆沉作用的動力學(xué)演化意義 . 65.1 大陸地殼物質(zhì)的再循環(huán) . 65.2 山脈的隆升、巖漿作用、巖石圈的伸展減薄與盆地的形成 . 65.3 造山帶山根的消失和莫霍面的再造 . 75.4 超高壓變質(zhì)體的折返. 76.華北克拉通破壞拆沉作用模型及其存在問題 . 7 討論與結(jié)論.8參考文獻(xiàn)：.81. 拆沉作用的含義及形成機(jī)制1.1 拆沉作用的含義拆沉作用的概

2、念最早是由Bird于1978和1979年的兩篇文章中提出來的。文章中他分別討論了喜馬拉雅造山帶的花崗巖漿作用、變質(zhì)作用和伴隨的隆升作用機(jī)制以及科羅拉多高原巖漿作用機(jī)制。在前一種情況下，熱模擬表明，逆沖斷層和放射性產(chǎn)生的熱不足以造成地殼熔融產(chǎn)生喜馬拉雅花崗巖和變質(zhì)作用，而需要另外的熱源。在后一種情況下，科羅拉多高原的隆升和巖漿作用難以用板塊俯沖作用來解釋，因為始新世當(dāng)俯沖板片已退至加利福尼亞時，該高原仍未隆起，因此需要用經(jīng)典板塊俯沖作用以外的機(jī)制來解釋該高原的隆升和大規(guī)模巖漿作用。在此兩種情況下，Bird均用拆沉作用引起軟流圈上升至地殼底部帶來的熱和巖漿活動來解釋。然而，正如Bird 所指出，1

3、976年Sleep等在討論密執(zhí)安盆地沉降機(jī)制時，實(shí)際上已涉及拆沉作用的思想。稍后于1981年，Houseman 等從連續(xù)介質(zhì)力學(xué)角度研究了大陸碰撞過程，結(jié)果表明造山帶地幔根應(yīng)迅速沉入下伏軟流圈對流系統(tǒng)中，也即拆沉作用。在上述早期研究中，拆沉作用系指大陸下巖石圈地幔由于較軟流圈溫度低，因此密度較大，由此產(chǎn)生重力不穩(wěn)定性，當(dāng)存在適合的裂隙時，巖石圈地幔將沉入軟流圈地幔中。這是人們通常所指的、狹義的拆沉作用。據(jù)現(xiàn)有資料，拆沉作用泛指由于重力不穩(wěn)定性導(dǎo)致巖石圈地幔，大陸下地殼或大洋地殼沉入下伏軟流圈或地幔的過程。1.2 拆沉作用的形成機(jī)制按現(xiàn)有文獻(xiàn)，拆沉作用應(yīng)泛指由于重力的不穩(wěn)定性導(dǎo)致巖石圈地幔、大陸

4、下地殼或大洋地殼沉入下伏軟流圈或地幔的過程。其中，重力不穩(wěn)定性是拆沉作用的驅(qū)動力，其直接結(jié)果是造成巖石圈地幔和下地殼沉入軟流圈，熱的軟流圈物質(zhì)相應(yīng)上涌至地殼下部置換冷的上地幔。巖石圈加厚是大陸巖石圈和下地殼拆沉的前奏曲。由于巖石圈的加厚，導(dǎo)致基性下地殼發(fā)生變質(zhì)作用形成密度更高的榴輝巖從而導(dǎo)致重力失穩(wěn)沉入軟流圈，軟流圈高溫低密度物質(zhì)上涌，引起大量的巖漿活動、變質(zhì)作用和山脈隆升等，由于上部低溫高密度物質(zhì)的快速下沉引起回撤作用可將深部的柯石英以及金剛石等超高壓變質(zhì)產(chǎn)物帶到地表并使得山脈隆升，重力勢能增大進(jìn)而發(fā)生流動，坍塌最后形成盆地，這是最為普遍的觀點(diǎn)?，F(xiàn)代的安第斯山、青藏高原、阿爾卑斯山等正在發(fā)生

5、拆沉作用。2.拆沉作用的識別標(biāo)志由于拆沉作用發(fā)生在2025 km以下的下地殼和巖石圈地幔，并涉及與軟流圈的相互作用，人們對這一過程難以直接觀察。因此，地球物理測深、地球化學(xué)示蹤和巖石學(xué)研究，輔之以計算機(jī)模擬，是獲取拆沉作用信息的主要途徑。一、地球物理學(xué)標(biāo)志拆沉作用所引發(fā)的一系列反應(yīng)，如巖石圈地?；驇r石圈地幔與下地殼沉入軟流圈、軟流圈物質(zhì)上涌等都會引發(fā)一系列的現(xiàn)象，而這些現(xiàn)象有的可以被地球物理測深所發(fā)現(xiàn)。現(xiàn)今，公認(rèn)的對拆沉作用提供最有說服力的地球物理證據(jù)的是Seber 等在1996年對地中海Alboran海盆及其周圍摩洛哥北部Rif造山帶和西班牙南部Betic造山帶(兩者均屬阿爾卑斯造山期產(chǎn)物)

6、地震震源分布以及重力異常特征的研究，他們認(rèn)為該區(qū)巖石圈地幔現(xiàn)今正在發(fā)生拆沉作用。其中主要依據(jù)是，A lboran 海盆2060 km 深度處的上地幔頂部現(xiàn)今為一基本無地震的區(qū)域，具有異常低的地震縱波速度(gp 為7. 57. 9 kms-1)和低的Q(品質(zhì)因數(shù))值，地震波速衰減迅速，甚至觀察不到剪切波，證明該帶是一軟弱帶，難以產(chǎn)生地震。下伏60150 km 深度處為一震源分布密集、地震波速度高和Q值高(即更有利于地震波傳播)的區(qū)域，表明該區(qū)是力學(xué)強(qiáng)度較大的不穩(wěn)定區(qū)域。此外，Alboran 海盆對應(yīng)于明顯的重力負(fù)異常和高熱流值。Seber 等將2060 km 深度處的軟弱帶解釋為由拆沉作用造成的

7、軟流圈物質(zhì)上涌至上地幔頂部造成，而60150 km 以下的震源分布密集帶代表了正在被拆沉的巖石圈地幔。其中，地幔頂部的軟流圈物質(zhì)在Alboran 海盆下厚度最大，為4550 km，向兩側(cè)逐漸變薄。由于軟流圈熱的、低密度物質(zhì)向上涌入，造成該區(qū)明顯負(fù)的布格重力異常和高的熱流值。而對于古拆沉作用，現(xiàn)在已無法觀察到當(dāng)時的震源分布情況。Bird（1979 年）的計算表明，拆沉作用帶來的熱和重力異常經(jīng)過6080Ma 后逐漸消失，對于3040 km 厚的地殼地表熱流可升高達(dá)25mW.m-2，布格重力負(fù)異?？蛇_(dá)-22010-5m. s-2?？屏_拉多高原的拆沉作用使地表熱流從54mW.m-2 升至71mW.m-

8、2，使重力異常降至-20910-5m. s-2。然而，下地殼高密度(通常對應(yīng)于高地震波速)物質(zhì)被拆沉后造成下地殼波速降低的特征應(yīng)能較長期地保存下來。Meissner 等根據(jù)阿爾卑斯造山帶下地殼地震波速異常低(gp 為6. 26. 5 km. s-1)的特征提出了該造山帶曾發(fā)生過下地殼的拆沉作用。高山等根據(jù)秦嶺造山帶下地殼低的波速(gp 為6. 56. 8 km. s-1)，結(jié)合地球化學(xué)證據(jù)亦提出了秦嶺造山帶曾發(fā)生過下地殼的拆沉作用。科羅拉多高原上地幔屬異常地幔，gp 為7. 67. 8 km. s-1，gs= 4. 25km. s-1;而正常地幔gp8. 0 km. s-1，gs= 4. 25

9、 km. s-1。這種異常地幔特征與拆沉作用預(yù)期結(jié)果相符?？傊?，低的下地殼和上地幔地震波速、負(fù)的重力異常和高的熱流值是拆沉作用的地球物理標(biāo)志。二、巖石學(xué)標(biāo)志軟流圈上升至上地幔頂部和殼幔過渡帶將造成大規(guī)模的巖漿作用，巖漿可直接來自軟流圈或由軟流圈對下地殼的加熱，使下地殼產(chǎn)生部分熔融。Kay 等認(rèn)為巖漿作用產(chǎn)物是記錄拆沉作用的最佳證據(jù)，這種證據(jù)不僅可保存在年輕造山帶中，而且在古老造山帶中亦可保存下來，同時保存在地殼不同深度水平上。例如，England 等以及Bird 認(rèn)為在區(qū)域擠壓的背景下，青藏高原近期的抬升和東西向的伸展可用拆沉作用解釋，由此帶來的溫度升高足以使地殼和地幔熔融，從而形成該區(qū)火山活

10、動和花崗巖漿作用。地震波的衰減和波速的研究表明軟流圈地幔在青藏高原北部已上升至淺部，也支持了青藏高原拆沉作用的假說?？屏_拉多高原晚第三紀(jì)經(jīng)歷的隆升、伸展和巖漿作用過程是Bird最初提出拆沉作用的主要依據(jù)之一，并用來解釋遠(yuǎn)離俯沖帶的大陸內(nèi)部隆升和大規(guī)模的巖漿作用，并用該區(qū)金伯利巖和有關(guān)玄武巖的噴發(fā)時代來確定拆沉作用的時間。Kay 等詳細(xì)研究了屬安第斯中部火山帶的阿根廷Puna 高原更新世現(xiàn)代的玄武安山質(zhì)弧后火山作用。這些火山熔巖分為3類:橄欖粗玄巖;洋島玄武巖;高鉀鈣堿性火山巖。元素和同位素地球化學(xué)特征的空間變化表明，它們亦由拆沉作用造成。三、地球化學(xué)標(biāo)志被拆沉的下地殼物質(zhì)無論是榴輝巖或底侵作用

11、或部分熔融產(chǎn)生的殘余體，它們成分上都是基性的，并且均以富集Eu、Sr 和過渡金屬元素（Cr、Ni、Co、Sc、V、Ti）為特征。因此，拆沉作用的直接地球化學(xué)結(jié)果就是使地殼整體成分向長英質(zhì)方向演化，同時使大陸地殼中的上述元素相對貧化。Eu異常(Eu /Eu*)表示了按照球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化值，Eu 相對于Sm、Gd 或Tb的分異程度，它是示蹤地殼演化和殼-幔交換作用的重要探針。由圖7 可見，幔源巖石通常無Eu 異常，表明由地幔形成的新生地殼同樣不具Eu 異常?；◢弾r漿活動引起的殼內(nèi)分異作用，使上地殼和由上地殼風(fēng)化、剝蝕而成的碎屑沉積巖具明顯負(fù)Eu 異常，而部分熔融殘余的下地殼具正Eu 異常。底侵作用產(chǎn)

12、生的下地殼亦具明顯的正Eu 異常，如一般認(rèn)為產(chǎn)于玄武質(zhì)火山巖中的鎂鐵質(zhì)麻粒巖包體是底侵作用的產(chǎn)物，全球鎂鐵質(zhì)麻粒巖包體的平均Eu /Eu*為1. 23。大陸上地殼Eu/Eu*為0. 650. 75。根據(jù)已完成的大別-蘇魯榴輝巖96 件樣品稀土元素含量分析結(jié)果獲得的平均Eu /Eu*為1. 17。因此，由榴輝巖或鎂鐵質(zhì)麻粒巖構(gòu)成的下地殼拆沉后，不僅造成大陸地殼總體成分向長英質(zhì)方向演化，同時亦向Eu 負(fù)異常方向演化。3. 拆沉作用的分布基于拆沉作用的上述識別標(biāo)志以及對野外地質(zhì)事實(shí)的詳細(xì)觀察，許多學(xué)者認(rèn)為在許多造山帶都發(fā)生過或正在發(fā)生拆沉作用，如北美的科羅拉多高原、地中海的Alboran 海盆、及青

13、藏高原等，發(fā)生拆沉作用的地點(diǎn)詳見圖1。圖1 當(dāng)前拆沉作用發(fā)生地的分布圖（據(jù)Meissner， Rolf，1998）4.拆沉作用的模式目前，學(xué)術(shù)界關(guān)于拆沉作用的模式主要有兩種。一種觀點(diǎn)認(rèn)為：下地殼連同其下的巖石圈地幔一道拆沉進(jìn)入軟流圈 ，這也是大多數(shù)學(xué)者所支持的（鄧晉福等，1994，2003；高山和金振民，1997；吳福元和孫德有，1999；Jull and Kelemen，Lustrino，2005）；另一種觀點(diǎn)認(rèn)為：下地殼不會連同巖石圈地幔一道拆沉，而是穿過巖石圈地幔單獨(dú)拆沉，堅持這一觀點(diǎn)的人以張旗（2006）為代表。下面就這兩種模式分別進(jìn)行簡單介紹。2.1 下地殼+巖石圈地幔拆沉模式Lus

14、trino（2005）提出的下地殼+巖石圈地幔拆沉的模式（圖2）具有一定代表性，其模式如下：（1）在陸-陸碰撞階段，下地殼由于地殼的增厚而深度增加(圖2，A-5D)，其主要組成為在俯沖過程中產(chǎn)生的底侵的玄武巖或者是增生的板片。（2）下地殼原始的玄武巖或者類似的礦物在1GPa的壓力條件下轉(zhuǎn)變?yōu)榻情W巖相的礦物，在1.5-2Gpa的壓力下，轉(zhuǎn)變?yōu)榱褫x巖相的礦物，這使得密度大大增加。（3）在板塊俯沖或者是構(gòu)造堆疊的過程中，下地殼發(fā)生部分熔融（圖2，D）。（4）玄武巖-角閃巖相-榴輝巖相/石榴石-單斜輝石巖相的轉(zhuǎn)變，大部分取決于下地殼角閃石和斜長石的脫水部分熔融熔體結(jié)晶可生成石榴石、單斜輝石和富鋁的角閃

15、石。如果單斜輝石富Na，殘留體則變成榴輝巖；如果單斜輝石貧Na，殘留體則轉(zhuǎn)變成石榴石-單斜輝石巖，這取決于原巖初始的成分（eg，拉斑質(zhì)的或鈣堿性玄武巖）及變質(zhì)反應(yīng)的P-T 條件（Wolf and Wyllite，1994）。值得注意的是，如果，石榴石（密度為3.6-4.0g/cm3）含量增加超過40%將引起下地殼密度（不超過3.5 g/cm3）的變大，因而，下地殼密度的增大使得下地殼能夠從上覆貧石榴石的地殼中脫離并沉入地幔中（Wolf and Wyllite，1993，圖2，E-F）。（5）巖石圈和周圍的地幔在密度和粘度上的差異使得拆沉得以進(jìn)行（圖2E），并且?guī)r石圈根的周圍能使地幔對流加強(qiáng)（e

16、g，King and Anderson，1998）。（6）拆沉與拆離的只能發(fā)生在下地殼和巖石圈地幔的層次上，因為韌性的下地殼是一個相對薄弱帶（與脆性的上地殼相比）。（7）巖石圈地幔和下地殼將一起沉入熱的軟流圈中（eg，Kay and Mahlburg ，1993，圖2，F(xiàn)）。圖2 下地殼+巖石圈地幔拆沉模式圖（據(jù)Lustrino（2005）2.2 下地殼拆沉模式張旗等（2006）提出了大陸下地殼拆沉的模式（圖3），他指出下地殼拆沉需要滿足三個條件：(1)地殼加厚使其下部達(dá)到榴輝巖相是拆沉的前提。(2)大規(guī)模巖漿活動使大量低密度的中酸性物質(zhì)移出下地殼，使下地殼密度增加直至超過下伏地幔由于下地殼榴

17、輝巖相巖石部分熔融所形成的巖漿具有埃達(dá)克巖的地球化學(xué)特征，因此，大規(guī)模埃達(dá)克巖的熔出是下地殼拆沉的先決和必要條件。(3)巖石圈地幔轉(zhuǎn)化為軟流圈地幔，使下地殼能夠進(jìn)入地幔，陸殼下的巖石圈地幔原先是冷的、剛性的和不易流動的，如果有熱和水的加入 ，可以被軟化，使其變成熱的、塑性的和易流動的軟流圈地幔。因此，巖石圈地幔轉(zhuǎn)化為軟流圈地幔是下地殼拆沉的必要和充分條件。且他指出，下地殼不大可能整體拆沉，而很可能是一塊一塊如飄雪花似地拆沉、如果下地殼的密度降低(低于下伏地幔)，如果地幔停止熱的供給，如果陸殼底部的軟流圈地幔又恢復(fù)為巖石圈地幔，拆沉即終止。圖3 大陸下地殼拆沉模式圖（據(jù)張旗，2006）A-地殼加

18、厚，地表形成高原，下地殼變?yōu)榱褫x巖相(華北)，地殼向下彎曲，擠壓巖圈地幔，使巖石圈地幔厚度減薄，華南和東北為地殼正常厚度，下地殼為角閃巖相或麻粒巖相；B-來自深部的地幔(熱)流上升，侵蝕巖石圈地幔，使之進(jìn)一步減??；C-地幔(熱)流持續(xù)活動，巖石圈地幔已經(jīng)全部消失，軟流圈地幔與下地殼直接接觸，使下地殼發(fā)生部分熔融，在地殼加厚處形成與榴輝巖相平衡的高Sr低Yb型花崗巖(埃達(dá)克巖)，在正常地殼厚度下，形成與角閃石平衡的低Sr；高Yb型花崗巖；D-榴輝巖相部分熔融形成的埃達(dá)克巖上升，留下的殘留相榴輝巖密度加大，超過下伏地幔，發(fā)生拆沉，拆沉不是整體進(jìn)行的，而是一塊一塊拆沉的，榴輝巖拆沉，地殼厚度減薄，高

19、原隨之垮塌；E-地幔(熱)流停止活動，地幔頂部溫度降低，形成新的巖石圈地幔，拆沉終止，地殼恢復(fù)為正常厚度，高原消失。5.拆沉作用的動力學(xué)意義一、大陸地殼物質(zhì)的再循環(huán)。以往認(rèn)為陸緣洋殼沉積物俯沖作用是地殼再循環(huán)的唯一機(jī)制，但在拆沉模式提出之后，發(fā)現(xiàn)拆沉作用所造成的地殼再循環(huán)量也是巨大的，雖然目前主要發(fā)生在安第斯山脈、青藏高原和阿爾卑斯山脈。然而每次拆沉事件涉及的物質(zhì)量卻是很大的。例如，全球每百萬年如果在25000 km2 區(qū)域范圍內(nèi)有20 km 下地殼被拆沉，則造成的地殼再循環(huán)量與按現(xiàn)今全球沉積物俯沖量(0. 7 km3/a)計算出的相同時間內(nèi)地殼再循環(huán)量相當(dāng)。拆沉過程在地質(zhì)歷史某一時期，如超大

20、陸聚合期，可能比現(xiàn)今作用更重要。人們已在某些地幔包體中發(fā)現(xiàn)下地殼而不是俯沖沉積物的元素和同位素特征，如顯示出低的XNd 和低的87Sr/86Sr 比值。某些洋島玄武巖顯示出類似特征，并具有高的207Pb /206Pb 和低的206Pb /204Pb 比值。這些都是構(gòu)成下地殼古老虧損麻粒巖的特征。因此，下地殼的拆沉作用應(yīng)是與沉積物俯沖作用同等重要的地殼再循環(huán)過程。二、山脈的隆升、巖漿作用、巖石圈的伸展減薄與盆地的形成。當(dāng)下部地殼以及巖石圈拆離，向下沉入軟流圈地幔中，引發(fā)大規(guī)模的軟流圈的上涌，軟流圈上涌會產(chǎn)生減壓熔融產(chǎn)生玄武質(zhì)巖漿，同時加熱下地殼，使其部分熔融，產(chǎn)生花崗質(zhì)巖漿。巖漿上涌，一方面引發(fā)

21、火山作用，另一方面會使地殼隆升，形成高原和山脈。結(jié)果是造成山脈的重力勢能急劇增加，發(fā)生流動，最終巖石圈伸展減薄、造山帶垮塌和盆地形成，從而構(gòu)成一個完整的由山脈至盆地的發(fā)展鏈。如果整個地幔根被拆沉，則會導(dǎo)致地殼隆升數(shù)公里，并使下地殼幾乎全部熔融。Dewey 總結(jié)了全球若干碰撞造山帶的地質(zhì)證據(jù)，表明這些造山帶發(fā)展的最后階段都經(jīng)歷了12 km 的最終抬升、侵入作用和隨后的伸展垮塌，與拆沉作用的預(yù)期結(jié)果相符，說明這種作用在地質(zhì)歷史上應(yīng)是常見的。三、造山帶山根的消失和莫霍面的再造。全球大陸地震測深剖面研究的一項重要成果，是發(fā)現(xiàn)現(xiàn)今古老造山帶無山根，如我國東秦嶺大別蘇魯造山帶、美國的阿巴拉契亞造山帶、科迪

22、勒拉造山帶和北歐的華里西造山帶，在這些造山帶下莫霍面通常是平坦的、強(qiáng)烈反射的。由于切穿了莫霍面上覆地殼傾斜的反射面，因此從構(gòu)造上講，古老造山帶莫霍面是后期的。而活動造山帶(如阿爾卑斯山脈、比利牛斯山脈和喜馬拉雅山脈)都具有山根，莫霍面呈大的疊瓦狀，垂直高差達(dá)10 km，且莫霍面反射性差。應(yīng)用拆沉作用的理論可以很好的解釋這一現(xiàn)象：拆沉作用使古老造山帶的山根向下沉入軟流圈中，軟流圈上升至殼幔邊界，隨后熱向上傳導(dǎo)、散失，軟流圈迅速冷卻，最終將導(dǎo)致莫霍面由先前疊瓦狀改造為后期平坦?fàn)?。四、超高壓變質(zhì)體的折返。此前，對于碰撞造山帶中的超高壓變質(zhì)體，如大別山的含金剛石變質(zhì)體等，傳統(tǒng)的板塊理論無法解釋150k

23、m 或者更深處的物質(zhì)是如何快速折返回地表的，而拆沉模式可以很好的解釋這一現(xiàn)象。俯沖板片發(fā)生拆沉之后，拆沉殘余的上部板片突然釋重，應(yīng)力狀態(tài)迅速改變，處于深部的高壓超高壓變質(zhì)巖極可能在很短的時間內(nèi)折返回巖石圈淺部，甚至是上地殼，加之后期伸展、剝蝕等作用，最終出露地表。6.華北克拉通破壞拆沉作用模型及其存在問題熱-化學(xué)侵蝕和拆沉作用是華北克拉通破壞的兩種主要模型。兩種模型均不同程度解釋了有關(guān)華北克拉通破壞或巖石圈減薄所觀察到的現(xiàn)象。其中，拆沉作用較好解釋了：(1)華北克拉通廣泛存在高鎂埃達(dá)克質(zhì)巖漿巖及在徐淮-魯西地區(qū)其中還含有榴輝巖和石榴輝石巖以及地幔橄欖巖包體。其中寄主的高鎂埃達(dá)克質(zhì)巖漿巖中存在大

24、量華北克拉通前寒武紀(jì)基底特征的以2.5Ga 為主的繼承鋯石。這些高鎂埃達(dá)克質(zhì)侵入巖被解釋為拆沉榴輝巖部分熔融產(chǎn)生的熔體穿過地幔時與地幔反應(yīng)的產(chǎn)物。埃達(dá)克質(zhì)巖漿巖的廣泛存在，特別是榴輝巖的出現(xiàn)無疑證明了華北克拉通中生代存在加厚的高原，這是拆沉作用的前提。(2)華北克拉通中新生代玄武巖及橄欖石和輝石中存在明顯的大陸下地殼榴輝巖組分特征。礦物學(xué)、地球化學(xué)和高溫高壓實(shí)驗均表明，魯西產(chǎn)于高鎂閃長巖中的純橄欖巖包體是來自榴輝巖的埃達(dá)克質(zhì)熔體與地幔橄欖巖反應(yīng)的產(chǎn)物。(3)華北克拉通存在的幕式巖漿活動。由于拆沉作用將導(dǎo)致軟流圈上涌，使地殼加熱，從而產(chǎn)生大規(guī)模巖漿活動，因此拆沉作用應(yīng)預(yù)期巖漿的集中活動。(4)華

25、北克拉通及整個中國東部地殼整體和下地殼相對低的地震波速度和泊松比值，下地殼包體中具有較多的中性和長英質(zhì)麻粒巖以及中國東部地殼成分研究均證明了華北克拉通及整個中國東部具有較全球大陸更演化的地殼組成，下地殼含有更多的長英質(zhì)物質(zhì)。(5)地幔包體的Os 同位素研究表明，華北克拉通東部帶古生代巖石圈地幔是太古宙的，而新生代的巖石圈地幔是年輕的，與現(xiàn)在對流地幔一致，尚未發(fā)現(xiàn)太古宙地幔殘余，兩時期巖石圈地幔性質(zhì)截然不同，早先存在的古老巖石圈地幔在新生代時已不復(fù)存在。然而，現(xiàn)有的拆沉作用模型仍難以解釋以下現(xiàn)象：(1)如果在早白堊世之前有拆沉作用發(fā)生，為何未見到同時的玄武巖噴發(fā)?(2)華北克拉通中生代巖漿活動持

26、續(xù)了約100Ma，如此長的時間與一般認(rèn)為的拆沉作用應(yīng)導(dǎo)致的短期內(nèi)強(qiáng)烈?guī)r漿活動不符。(3)古生代華北克拉通巖石圈地幔是虧損的，應(yīng)具有低的密度，即使有榴輝巖下地殼存在也難以抵消巖石圈地幔的浮力。結(jié)論與討論普遍認(rèn)為地殼加厚使得下地殼密度達(dá)到達(dá)到榴輝巖相，下地殼發(fā)生部分熔融使得下地殼的密度進(jìn)一步增加直至超過下伏巖石圈地幔，巖石圈地幔變?yōu)樗苄缘能浟魅Φ蒯?，拆沉作用才可能發(fā)生。即大規(guī)模的巖漿活動引發(fā)了拆沉作用。大洋巖石圈拆沉和大陸下地殼拆沉是完全不同的兩種機(jī)制：前者為大洋巖石圈幔整體的主動的拆沉，拆沉的速度快；后者為大陸下地殼一塊一塊的被動的拆沉，拆沉的阻力大、速度慢。主動拆沉，精彩的地質(zhì)效應(yīng)出現(xiàn)在拆沉之

27、后，如熱的軟流圈地幔上涌、大規(guī)模巖漿活動、地殼上隆以及隨后的地殼伸展和高原垮塌；被動拆沉，精彩的現(xiàn)象大多出現(xiàn)在拆沉之前，如地殼加厚、地表上隆、軟流圈地幔上涌、大規(guī)模巖漿活動等。許多下地殼拆沉模式傾向于下地殼和巖石圈地幔一道拆沉，很多學(xué)者認(rèn)為下地殼單獨(dú)拆沉，不贊同下地殼+巖石圈地幔拆沉的模式。拆沉作用模式的最大成功在于解釋了大陸殼最終向長英質(zhì)方向演化這一基本問題，經(jīng)典的板塊構(gòu)造理論難于圓滿地解釋這一事實(shí)，拆沉模式的建立對回答這一問題提供了有力的證據(jù)，從而豐富和完善了板塊構(gòu)造理論。過去人們把陸源洋殼沉積物俯沖作用看成是地殼物質(zhì)再循環(huán)的唯一機(jī)制。隨著底侵作用、拆沉作用模型的相繼建立和發(fā)展，地質(zhì)學(xué)家們對殼慢物質(zhì)交換和地殼物質(zhì)再循環(huán)有了進(jìn)一步的認(rèn)識，拆沉作用在地殼物質(zhì)再循環(huán)過程中扮演的重要角色已經(jīng)得到重視。參考文獻(xiàn)：1. 高山，金振民. 拆沉作