华南陆块壳幔三维电性结构研究

South China Block is located in the border region of three plates, with Eurasia in the north, Philippine Sea Plate diving under the east part and Indian Ocean Plate's collision and compression in the west. Due to the impact of these plates, South China has a complex tectonic feature, composition of substance as well as deep geophysical feature. It is also the most active continental margin in crust growth and continental accretion, which shows the strongest substance transition between centrospheres and mantle and the most significant deep heat flow and magma activity on the earth. As the largest granite zone in China, the tectonic problem has been one of the focuses in Chinese field of geosciences. We decided to write a three-dimensional magnetotellurics inversion code considering topography using three-dimensional non-linear conjugate gradient method. The magnetotelluric data will be processed and inverted elaborately to construct three-dimensional electrical structure of crust and mantle in the South China granite zone. Geological material , two-dimensional MT inversion result and seismic data will also help to discuss the tectonic structure and three-dimensional distribution of granite. All the above will lay a solid foundation for the interpretation of tectonic revolution, deep dynamics, thermal structure, the reason of the widespread granite and mineralization of South China Block.

华南及其海域地处三大板块交界地带，北靠欧亚大陆，东有菲律宾板块俯冲于下，西受印度洋板块的碰撞挤压，由于它们的相互作用，使得这一地区具有十分复杂的地质构造、物质组成和深部地球物理特征。作为欧亚板块东南缘地壳生长和大陆增生最为活跃的大陆边缘，核-幔质量传输最强烈的构造带，地球上最显著的侧向不连续地区，全球幕式灾变和壳幔物质迁移、以及深部热物质上涌和岩浆活动最明显的地带、中国花岗岩体分布最为广泛的地区，其地质构造是当今地学界关注的焦点问题之一。 本研究拟编写起伏地形下大地电磁三维非线性共轭梯度反演程序，对华南陆块大地电磁数据进行三维反演解译，构建华南花岗岩区三维壳幔电性结构，并参考地质学资料，结合大地电磁二维反演结果和地震测深结果，探讨华南三维壳幔结构特征和花岗岩三维空间分布特征，为研究该区大地构造演化及深部动力学性质、岩石圈热结构特征、大规模花岗岩成因及成矿作用奠定基础。

华南及其海域地处三大板块交界地带，北靠欧亚大陆，东有菲律宾板块俯冲于下，西受印度洋板块的碰撞挤压，由于它们的相互作用，使得这一地区具有十分复杂的地质 构造、物质组成和深部地球物理特征。华南陆块自显生宙以来经历了复杂多期次的构造变动、复合、叠加与改造，尤其以中生代的伸展作用为显著，但华南岩石圈大规模伸展减薄的机制尚不清晰。我们利用华南陆块东部地区的大地电磁数据，获得了岩石圈三维电性结构，发现扬子与华夏岩石圈具有显著的电阻率差异。在华夏地块15-20km范围内发现一低阻低速层，可能对应一脆性-韧性过渡带。江绍断裂是形成于新元古代的岩石圈薄弱带，在早中生代陆内造山和造山后伸展作用下被活化形成向南东倾的低角度拆离断层，控制了华南“非对称单剪伸展”作用，造成扬子和华夏地块截然不同的岩石圈演化样式。武夷山上地幔显示出较高的结晶水和部分熔融百分比，70 km深度处结晶水含量可达0.1wt%，最多可导致1%的部分熔融，证实了武夷山下部部分熔融物质的存在，武夷山岩石圈较薄。同时，我们发现武夷山具有高海拔、低布格重力异常的特征，推断武夷山可能经历了岩石圈的拆沉，高含水量可能与古太平洋俯冲有关，部分熔融物质存在可能暗示软流圈的上涌。我们研究了华南中生代伸展和裂谷形成的机制，认为岩石圈大规模伸展和减薄促进了成矿物质的活化、迁移、聚集，进而形成了大规模金属矿床，建立了华南地区中生代深部成矿模型。