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中国科学: 地球科学 2015 年 第45 卷 第5 期: 561 ~ 576 《中国科学》杂志社 SCIENCE CHINA PRESS 论 文 峨眉山大火成岩省地壳速度结构与古地幔柱活动 遗迹: 来自丽江-清镇宽角地震资料的约束 ①②* ① ③ ① ①④ ①② ⑤ ① 徐涛 , 张忠杰 , 刘宝峰 , 陈赟 , 张明辉 , 田小波 , 徐义刚 , 滕吉文 ① 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室, 北京 100029; ② 中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心, 北京 100101; ③ 中国地震局地球物理勘探中心, 郑州 450002; ④ 中国科学院大学地球科学学院, 北京 100049; ⑤ 中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室, 广州 510640 * E-mail: xutao@ 收稿日期: 2015-02-09; 接受日期: 2015-04-09; 网络版发表日期: 2015-04-22 国家重点基础研究发展计划项目(编号: 2011CB808904)和国家自然科学基金项目(批准号:资助 摘要 峨眉山大火成岩省是中国境内唯一被国际学术界认可的大火成岩省, 普遍认为 关键词 其形成与古地幔柱有关. 以往对峨眉山古老地幔柱事件的识别, 主要依靠地质地球化学 峨眉山大火成岩省 古地幔柱 等资料, 缺少深部地球物理探测结果的约束和支持. 为此, 我们利用”丽江-攀枝花-清镇” 人工源深地震测深 剖面的人工源宽角地震数据重建该地区地壳速度结构, 以便更好地理解峨眉山大火成岩 丽江-清镇 省的深部结构与属性特征. 前人根据茅口灰岩的剥蚀程度, 将峨眉山大火成岩省从分布 地壳速度结构 空间上划分为内、中、外三个带. 跨越内、中、外带剖面地震探测结果显示: (1) 沿剖面 结晶基底的平均深度在2 km 左右. (2) 中地壳平均速度结构为6.2~6.6 km/s; 内带局部呈 现大约幅值为0.1~0.2 km/s 的高速异常; 下地壳速度结构, 在内带为6.9~7.2 km/s; 中带和 外带偏低, 为6.7~7.0 km/s; 在内带和中带交界附近, 受小江断裂带的影响, 上、中、下地 壳均呈现相对低速异常特征. (3) 小江断裂两侧, 尤其东侧地壳平均速度较低, 且固结地 壳的平均速度也较低, 初步认为小江断裂至少向地下延伸至40 km 以深, 可能切穿整个地 壳. (4) 沿剖面Moho 面深度, 内带范围内深约47~53 km, 中间呈上隆的特征; 中带深约 42~50 km, 外带深约38~42 km, 中带至外带, Moho 面逐渐变浅. 内带Moho 面局部隆起、 ( 固结)地壳呈现高速异常特征, 可能是二叠纪地幔柱活动引起的底侵作用及岩浆上侵的 结果, 为古地幔柱的活动遗迹. 大火成岩省(Large Igneous Provinces, 简称LIPs) 征的富镁铁喷出岩和侵入岩所构成的岩浆建造 是指以短时间(一般
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