数值模拟华北克拉通岩石圈减薄的一种可能机制——下地壳榴辉岩重力失稳引起的拆沉

乔彦超，郭子祺，石耀霖

1 中国科学院遥感应用研究所，北京 100101

2 中国科学院研究生院，北京 100039

1 引 言

大陆岩石圈一直被认为是相对稳定的构造单元，然而并不是所有的前寒武纪克拉通从它们形成以后都是处于稳定状态.近期的研究发现，如北美的Wyoming克拉通自中元古代以来发生了减薄和破坏［1－2］，南非的 Kapvaal克拉通在3.1Ga 时由于岩石圈地幔的拆沉作用而被改造［3］，Seber等研究发现地中海Alboran海盆及其周围摩洛哥北部Rif造山带和西班牙南部Betic造山带（两者均属阿尔卑斯造山期产物）岩石圈地幔现今正在发生拆沉作用［4］，很多结果也表明［5－18］华北克拉通在古生代再活化而发生减薄，克拉通岩石圈的改造和破坏已经成为大陆动力学研究的一个热点.也正是如此，华北克拉通岩石圈破坏已成为继青藏高原和大别—苏鲁超高压变质带之后，我国又一在国际地球动力学界引起广泛关注的重大科学问题，已成为国际地球科学前沿研究领域.

关于华北克拉通岩石圈减薄机制还是有比较多的争议［6－8，12，17－20］，高山等［17－18］通过研究在华北克拉通发现高镁安山岩、英安岩、和埃达克岩，并认为这些岩石是部分熔融的榴辉岩和地幔岩石相互反应生成，是华北克拉通拆沉的主要证据.拆沉作用泛指由于重力的不稳定性导致岩石圈地幔、大陆下地壳或大洋地壳沉入下伏软流圈或地幔的过程.俯冲大洋岩石圈中榴辉岩的拆沉再循环是板块构造的直接产物［21－23］.

拆沉理论认为岩石圈加厚是大陆岩石圈和下地壳拆沉的前奏.岩石圈加厚促使基性下地壳转变为榴辉岩［17－18］；……