近年来,随着地幔柱说的兴起,对中国东部的研究有了新的研究角度。
底侵是指上地幔基性岩浆向中下地壳侵位和添加过程,是地壳垂向生长的重要方式(金振民等,1996)。拆沉作用是指岩石圈地幔与地壳拆离,岩石圈地幔下沉到软流圈及软流圈之下的地幔中,岩石圈减薄,软流圈地幔上涌并代替岩石圈地幔(高山等,1977)。董树文等(2000)认为晚中生代早期的岩浆活动与岩石圈的拆沉作用有关,在中国东部印支期形成高原后,于160~150 Ma前后发生岩石圈的巨量减薄,导致软流圈地幔上涌,形成巨量火山岩和花岗岩。但张旗等(2001)据埃达克岩的研究认为高原发生在中晚侏罗世,早白垩世之后拆沉塌陷,高原主要分布在华北地块的东部。然而路凤香等(2000)认为白垩纪晚期—新生代中国东部主要是地幔物质呈“蘑菇云”状上涌,同时岩石圈伸展导致岩石圈减薄。看来中国东部的拆沉作用并未统一的认识。
邵济安等(1997)则采用地幔热柱来解释东北区前晚白垩时期中生代的岩浆作用。
无论底侵、拆沉还是地幔柱作用,多数的认识是与板块运动无关,拆沉作用甚至是中国周边板块运动的动因(董树文等,2000,邵济安,2001)。
宇宙中的能量物质聚合和扩散是普遍的现象,其表现形式是宇宙中各类星体的形成和消亡。因此,宇宙能量物质的聚、散构成了宇宙演化中的基本矛盾和基本动力。
地球聚、散基本矛盾发展中,聚合是主要趋势。但一方面固化的程度按阶段发展可能有质的不同;另一方面,能量扩散在不同发展阶段中,可能一个时期起主导作用,导致了聚散矛盾的阶段性发展,从而决定了全球构造演化的阶段性。
一方面,在一定热能条件下,重力-密度分异,趋向形成稳定的层圈构造;另一方面,在冷化、固化的总趋势下,热能扩散和密度均一化趋势,使得已有的层圈分异被一次次打破和调整。在聚合的总趋势下,层圈分异和调整是层圈耦合至非耦合循环螺旋发展和地球演化内在动力的主要表现形式。
地壳-岩石圈的构造岩浆作用是地球聚散基本矛盾的重要响应,一般也是地球能量扩散的表现。以热能为主的全球性能量扩散,受逐渐加强固化的地壳-岩石圈阻碍,一方面在固化圈薄弱环节形成能量扩散带,可以形成热点、热线(裂谷)、热面(地幔柱)、热带(全球性大洋中脊裂谷带、环太平洋和古特提斯构造岩浆带;区域性裂谷带和构造岩浆带等),因此成为高热流区;另一方面在固化圈稳定区形成底侵或热能聚集区,可以形成稳定区热力场,并成为稳定区盆地成煤、成油、成岩等的热力源,当热能衰减后,也是地壳-岩石圈固化加强和增厚的主要区域,因此是低热流区;与此相反,当底侵或拆沉底侵作用加强时,在稳定区的薄弱带,也可以形成点、线、面的构造岩浆活动带,并在一定条件下,稳定区可以转换为活动区。上述作用是地球内在动力的基本表现形式之一。
地球与其他类地行星相比,在层圈分异的成熟度方面较低,表现为核、幔、壳的稳定性较差,固化程度较低,外壳较薄,地幔不均一性明显,因此层圈部分熔融产生分异和重力-密度分异作用仍较强。不仅表现在核-幔等各个层圈物质相互交换作用强烈,而且表现为拆沉、底侵作用;重力-密度分异的调整导致重物质下降和轻物质上升,在岩石圈层次就是底侵作用;如果不发生拆沉,岩石圈由于底侵作用就会加厚加密,产生稳定克拉通的扩大和升降。底侵和拆沉底侵作用是地壳伸展的主要动力。
在兴隆沟期—前孙家湾期,底侵作用可能是形成东北亚小盆岭构造中岩浆活动和伸展作用的主要方式。从东北实际分析,前晚白垩世的火山岩中,地表玄武岩不发育,主要为有大量壳源物质的壳幔混合型火山岩,既不是典型的裂谷也不是典型的岛弧火山岩,在地壳伸展的条件下,似不易用岩石圈拆沉后软流圈物质大量底侵作用解释,而上地幔基性岩浆向中下地壳侵位和添加的底侵作用更有可能,似与用地幔热柱来解释东北区前晚白垩时期中生代的岩浆作用基本一致。这可以解释为什么火山岩的性质既不同于真正的裂谷,又不同于岛弧?同时又有伸展作用。
根据地幔上隆发生于松辽盆地的高热量及大规模坳陷以及新生代玄武岩喷发的事实,表明东北区的拆沉底侵作用应主要发生于晚中生代晚期与新生代,岩石圈的巨量减薄,软流圈地幔上涌是晚白垩世—新近纪火山活动的主要原因,同时是主要伸展期。
底侵和拆沉底侵是一个连续的过程,也是量变到质变的过程。