海南地幔柱与南海形成演化

• 作者: 石学法 鄢全树
• 来源期刊: 高校地质学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 海南地幔柱 碱性玄武岩 南海形成演化 柱脊相互作用
• 年，卷（期）: 2007,（2）
• 页码范围: 311-322
• 页数: 12页
• 分类号: P542.4|P588.145
• 字数: 8660字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1006-7493.2007.02.014

摘要

东南亚上地幔地震层析成像表明,海南岛周围之下存在地幔柱,近垂直的低波速柱体位于海南岛及南海之下,从浅部向下穿越660 km的不连续面处(上下地幔的分界面)并一直延伸到1 900 km.南海及周边地区包括雷琼半岛、海南岛、北部湾盆地、广西北海涠洲岛、以及中南半岛等地,分布有一定量的新生代碱性玄武岩,它们的地球化学数据显示出OIB的特点并具有DUPAL异常,表明其源区较深.此外,由南海新生代碱性玄武岩中的橄榄石-流体平衡所推导的南海底地幔潜在温度(1 661℃)位于夏威夷(1 688℃)与冰岛热点(1 637℃)相应值之间,为海南岛地幔柱的存在提供了岩石学及矿物化学方面的约束.基于以上地球物理学、地球化学及矿物化学方面的证据,结合数字模拟实验资料,表明在海南岛及邻近区域之下存在地幔柱.建立了一个南海形成演化的初步模型:(1)50～32 Ma,印度洋板块-欧亚板块碰撞及其所导致的太平洋板块后退的综合效应为南海地区提供了一个伸展环境,进而为地幔柱物质的上升提供了通道;(2)32～21 Ma,当地幔柱柱头到达软流圈时,由于侧向物质流与扩张中心发生相互作用,促进了南海的扩张,并在26～24 Ma期间发生了洋脊重新就位,使扩张中心从原来的18°N附近(即现今西北海盆的中心)调整到15.5°N附近(即现今的东部亚盆);(3)21～15.5 Ma,随着地幔柱效应的逐渐增强,热点-洋脊相互作用越来越强烈,在大约21 Ma发生了洋脊的再次重新就位事件,诱发了西南海盆的扩张;(4)15.5 Ma～现在,由于印澳板块前缘与巽他大陆碰撞,使得南海大约在15.5 Ma停止扩张,并沿着南沙海槽及吕宋海沟向菲律宾岛弧及巴拉望地块之下俯冲,而南海热点继续活动,直到第四纪还有碱性玄武岩喷出地表.