image: Geological confirmation for water-effected incipient melt origin of seismic low velocity zone (LVZ) beneath ocean basins view more
Credit: ©Science China Press
人们达成共识，如果没大洋岩石圈之下的地震波低速带(LVZ)，就不会有海底扩张和板块构造。但半个多世纪过去了，有关LVZ的成因仍然争论不休，似乎是一个永远无解的难题。在这篇短文中，简要回顾了这场辩论，并强调这个问题早已得到解决，只是行之有效的答案往往被淹没在了冗长的评论中。正是水的作用引起了大洋岩石圈之下软流圈地幔的微量初始熔融，导致地震能量衰减、横波速度降低和电导率增加，形成了LVZ。这一认知得到了实验岩石学的支持和大洋玄武岩岩石学研究的肯定。从全球看，LVZ在大洋岩石圈之下普遍存在，但在大陆岩石圈尤其是古老地盾和克拉通之下则缺失，这与我们的认知一致，亦即，大陆岩石圈地幔由物质成分亏损（包括缺水）、密度低、浮力大、厚度大（达300 km）的太古宙地幔岩构成。因此，LVZ在中国东部上地幔的存在，特别是在古老华北克拉通（NCC）之下的存在“出乎意料”。这个“LVZ异常”是我们熟知的“中国东部岩石圈减薄”或“华北克拉通破坏”所致。后者实际上是岩石圈底部加水弱化的直接结果，这一过程将克拉通基底岩石圈转化为具有LVZ性质的软流圈，其水最终来自滞留在该地域地幔过渡带古太平洋板块的脱水。也就是说，中生代以来中国东部岩石圈减薄或华北克拉通破坏的过程是LVZ形成的地质过程，其中水的作用至关重要。因此，没有水的作用就没有微量初始熔体，也就没有LVZ。
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Science Bulletin