海南島地幔柱及成礦作用初探

戈金明

摘要：本文從地球物理學(xué)、巖石學(xué)等方面總結(jié)了海南島地幔柱存在的證據(jù)，并探討了海南地幔柱成礦作用對海南一些重要礦產(chǎn)形成的影響。

關(guān)鍵詞：地幔柱；成礦作用；海南島

地幔柱是當(dāng)代地學(xué)研究的前緣和熱點，它較好地解釋了大火成巖省、熱點、大陸裂谷、大規(guī)模成礦和生物滅絕事件等很難用板塊構(gòu)造理論解釋的現(xiàn)象。關(guān)于地幔柱成礦作用，我國研究比較詳細(xì)的是峨眉山地幔柱，相關(guān)的礦產(chǎn)主要是與巖漿及熱液有關(guān)的礦床。在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上，筆者認(rèn)為海南島是存在地幔柱的，而且對我省一些重要礦床的形成有一定的影響。

1.海南島地幔柱

1.1地球物理學(xué)證據(jù)

有學(xué)者通過利用地震層析成像技術(shù)，指出海南島之下存在地幔柱，近垂直的低波速柱體位于海南島及南海之下，從淺部一直延伸到660km的不連續(xù)面處（上下地幔的分界面），即模型的底界，并指出地幔柱的物質(zhì)源區(qū)可能是大約200Ma之前與華北碰撞后大陸巖石圈俯沖并停滯在過渡帶（410km～660km）至今；還有學(xué)者H進(jìn)一步研究指出在670km之下僅可見斑點狀低速體，暗示堆積在過渡帶的少量古老物質(zhì)可能穿透了660km這一相界面（即相當(dāng)于地震不連續(xù)面），或者可能是來自深部核一幔邊界的深地幔柱逐漸失去地幔柱尾部而使地幔柱趨于消失。

另有學(xué)者由地震層析成像反演的P波、S波速度結(jié)構(gòu)及接收函數(shù)得到的地幔轉(zhuǎn)換帶厚度變化，揭示了海南地幔柱從地表往深部逐步向東北方向偏移，而低速異常延伸到地幔轉(zhuǎn)換帶以下及地幔轉(zhuǎn)換帶的局部減薄都暗示海南地幔柱可能起源于下地幔；……