峨眉山大火成岩省地壳密度结构及岩浆规模约束

峨眉山大火成岩省(ELIP)出露于扬子板块西缘,其形成以后经历了多期构造运动的破坏,掩盖了峨眉山玄武岩的原始分布状况,导致对ELIP岩浆活动规模的低估。近来一些研究者基于天然地震层析成像反演的研究认为ELIP出露区地壳不显示高速特征,据此推断ELIP岩浆活动规模有限,是下地壳拆沉作用而非地幔柱活动的产物。本文根据横穿峨眉山大火成岩省的丽江-清镇地震剖面所获地壳P波波速,依据P波波速与密度的线性关系计算ELIP内带核心、外围区域和中带、外带的地壳密度结构。结果显示:内带核心区域与中带相比,上地壳密度高79kg/m~3、下地壳上部和下部的密度值分别高出68 kg/m~3和101 kg/m~3;与外带相比,内带核心区域上地壳密度高92kg/m~3、下地壳上部和下部分别高出99 kg/m~3和126 kg/m~3。峨眉山地幔柱活动形成的镁铁质-超镁铁质深成岩在ELIP内带核心区域的侵位和堆积,是ELIP各带之间地壳密度存在显著差异的原因。根据ELIP不同区域的地壳密度差估算得到内带核心区域地壳内的高密度镁铁质侵入岩和超镁铁质侵入岩总体积约为(45~120)×10~4km~3。此结果与峨眉山玄武岩体积[(25~60)×10~4km~3]之和,给出ELIP岩浆活动的规模为(0.7~1.8)×10~6km~3。这一结果支持ELIP的形成与地幔柱活动有关的认识。