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华南中生代花岗岩形成的热动力学机制 陈国能 中山大学地球科学系 广州510275 上世纪七十年代以来的大量研究表明，全球各地不同时期的花岗岩带，大都产于相应时期的板 块俯冲或碰撞造山带中。这意味着板块的俯冲或碰撞过程，不仅造成陆壳变形，而且导致大量新物 质、即花岗岩类岩石的产生。绝大部分的这些新岩石显然不是直接来自地幔，因为作为地幔分异的 直接产物，大洋地壳并非由花岗质而是由玄武质岩石组成。因此，花岗岩基的物质主要来自陆壳内 部的认识，以及壳内熔融(重熔)的概念，已逐渐被地质学家们所接受。由此产生的另一认识是： 板块的相互作用不应是单纯的动力学问题，其间的能量转换有可能引起陆壳内能的变化，从而造成 壳内物质的重新分配与组合。为此，“热造山(hot 构造学研究的重要课题。 L作为环太平洋构造岩浆带的组成部分，华南大陆边缘地壳在中生代发生强烈的构造变形的同时， 伴随有大规模的中酸性岩浆活动。本文拟通过对该区中生代构造幕或造山幕的研究，探讨该区花岗 岩形成的热源与机制。) 1中生代的构造幕及动力源 根据地层的角度不整合面的存在，本区中生代共有6次规模较大的构造运动(造山幕或构造幕)， 即发生于中、晚三叠世之间的印支运动和发生于侏罗-白垩纪的燕山5幕运动。系统研究区内172地 层小区的资料后，发现与上述各构造幕对应的地层接触关系，均呈现出白海向陆从角度不整合到整 合的变化趋势。各构造幕所造成的不整合区的范围，以燕山第三幕为最大。地层资料说明两个问题： ①中生代构造变形强度在晚侏罗世末达到极值，此前逐渐上升，此后逐渐下降；②本区中生代的构 造动力是来自太平洋方向的侧压力，因而应与古太平洋(库拉)板块的俯冲作用有关。 2中生代花岗岩活动及热源 图l是本区1552个花岗岩同位索年龄频数曲线，可咀看到，中生代各个构造幕均有波峰对应， 说明两者在时间上的同步性。波谷底部的背景曲线，应代表中生代的岩浆旋回，反映了壳内的升温 和降温过程。在空间上，中生代不同期次的花岗岩，无例外地局限于相应构造幕所造成的不整合区 内；花岗岩带与构造带延伸方向一致，且两者的强度均向大陆内部衰 图1花岗岩同位素年龄统计 曲线(粗虚线)与中生代构造 幕(黑柱)的对比，黑柱高度取 决于其lsm(构造运动强度) 值。Ism值是各构造幕的不整 合区与燕山五幕不整合区的 面积比。细虚线推测是代表 中生代构造岩浆旋回。 2002b)的热，与同期的构造动力应为同一来源，即与太平洋板块的俯冲作用有关。 6 3模型 et 造成等温面向大陆内部倾斜。据Carrie等人的必威体育精装版研究结果(Carrieal，2004)，俯冲板块上方的热 and 扰动区，可向大陆纵深延伸至600km。Chen,Grapes 底磁异常条带的非等距性证实洋壳并非匀速扩张)，以及由此引起的俯冲角的变化，可能是造成本区 地壳在中生代发生压缩变形以及大规模熔融的主要原因，其原理如图2所示：板块俯冲产生的摩擦 热流向两侧，导致陆壳内部温度升高。一旦地温升至上陆壳底部硅铝质岩石的初熔温度时，岩石开 始熔融(图2 A)(关于陆壳熔融的原理与证据，清参见陈国能等，1996；Chen 着过程的持续，重熔层的上界面(简称重熔界面)随着等温