华南三维壳幔速度结构及深部成矿构造背景研究

【摘要】：华南板块地处欧亚大陆东南缘,东临菲律宾海板块,受西太平洋板块和印澳板块远程挤压作用,主要由扬子地块和华夏地块组成。由于华南板块复杂的构造背景以及富集的矿产资源,一直以来都是地质学和地球物理学研究的热点领域。本文研究区的经纬度范围为20°N-35°N,104°E-123°E,研究数据主要来自中国地震台网中心固定台站以及课题组所布设的野外流动台站,共计479个台站记录到的934个远震事件波形资料,从中挑选出77969条远震P波到时数据,并在不同深度设置网格节点(50-800 km)。利用P波走时层析成像方法得到各深度层P波速度横向结构及剖面结构图像,从而进一步研究华南大陆深部壳幔运动特征及其成矿构造背景和动力学过程。根据P波层析成像结果研究,初步得出以下几点结论:(1)研究地区两处明显的高速异常分别位于扬子块体上地幔和江南造山带东段地幔过渡带内,前者反映了克拉通较厚的岩石圈,后者则反映了古太平洋板块的深俯冲;(2)华夏地块地壳及地幔内的低速异常普遍位于高速异常之上,其分布特征与晚中生代大规模的岩浆活动有一定的相关性,分析认为这些低速异常体可能为软流圈上涌的热物质;(3)综合分析认为华南块体受太平洋板块俯冲以及菲律宾板块俯冲影响,俯冲块体已到达下地幔,随后太平洋板块向东回撤。华夏地块下方的低速异常体随着太平洋俯冲板块的后撤而开始沿着岩浆通道及断裂带上涌,上升至浅部的软流圈热物质开始底侵上覆岩石圈,并使扬子地块下方的岩石圈脱离。同时,上涌的软流圈热物质在浅部发生矿化,形成了华南地区多个成矿带。综上所述,华南地区岩石圈拆沉以及岩浆活动与古太平洋板向西俯冲、后撤有关,华夏地块下方的软流圈物质上涌侵蚀上覆岩石圈,使拆沉更易发生。软流圈、上地幔、岩石圈之间的物质相互交换,引发岩浆作用、山脉隆升、板块断裂等一系列构造活动,最终使得华南大陆经历了多次构造运动后呈现出如今的基本构造特征。