中国东部地壳的结构和组成

根据已发表的12条地学大断面和6条折射地震剖面资料,获得了中国除塔里木以外9个大的构造单元的地壳结构.在中国东部华北克拉通、秦岭造山带和扬子克拉通950000km2范围内采集了11451件岩石样品.由这些样品组合而成了905件组合样品.对这些组合样品分析了63种元素和组分的含量.根据分析结果,结合所建立的各构造单元地壳结构、对区域典型深部样品高温高压下岩石物理性质的实验研究以及对出露地壳剖面和下地壳包体的综合研究成果,获得了中国东部地壳各结构层元素丰度.结果表明,除塔里木和秦岭造山带外,中国各构造单元地壳结构可分为上地壳、中地壳、下地壳上部和下地壳下部4层.其中,下地壳和地壳整体Vp波速较全球大陆地壳相应平均值低0.2～0.5km/s.中国东部下地壳整体平均地震波速与中性麻粒岩一致,其SiO2含量约为58%.这种中性下地壳成分特征与目前普遍认为的基性下地壳模型明显不同.中国东部地壳整体成分亦比现有大陆地壳成分估值的演化程度高,其特征为SiO2=64%,具明显负Eu异常(Eu/Eu*=0.80),相对亏损Sr和过渡金属元素,La/Nd(3.0)比值近于岛孤岩浆岩,计算出的μ值(238U/204Pb)约为5,以下相容性相近的元素对比值与原始地幔的比值相同或接近:Zr/Hf=37, Nb/Ta=17.5,Ba/Th=87, K/Pb=0.12×104,Rb/Cs=25, Ba/Rb=8.94,Sn/Sm=0.31,Se/Cd=1.64, La/As=10.3,Ce/Sb=271,Pb/Bi=57,Rb/T1=177,Er/Ag=52,Cu/Au=3.2×104,Sm/Mo=7.5,Nd/W=40,C1/Li=10.8,F/Nd=21.9和La/B=1.8.