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板块构造理论关键在于相对坚硬的岩石层在松软的软流层上方运动的概念，但是目前人们对岩石层与软流层边界的性质还知之甚少。在这一边界中地震波速的梯度变化主要反映了造成这两层岩石强度不同的物理和化学特性。比如，如果岩石层仅仅是热边界层，由于其较低温度而比较坚硬，那么地幔对流模型（King et al，2000；Zaranek et al，2004）揭示在其底部的波速梯度可能持续数十千米。相反，如果软流层由于内部挥发物富集（Hirth and Kohlstedt，1996；Gaherty et al，1999；Karato and Jung，1998；Hirth et al，2000）或存在部分熔融（Anderson，1989）而变弱，那么岩石层与软流层之间的边界带可能会出现在小得多的深度范围。这里，我们用北美东部地区地震转换波对岩石层底部（或小于90～110km深度）非常急剧的地震波速梯度进行了成像——S波的速度在11km深度范围内下降了3％～11％。这样巨大、急剧的边界带不能仅仅用热梯度来解释，但可以用软流层内包含百分之几的部分熔融体（Anderson，1989）或比岩石层有更富集挥发物（Hirth and Kohlstedt，1996；Gaherty et al，1999；Karato and Jung，1998；Hirth et al，2000）来解释这一现象。 相似文献
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《地球物理学进展》1990,(4)
最近的冰川加载/卸载周期导致今天见到的地壳变形,象芬诺斯堪的纳维亚(波罗的)地盾的椭圆形上升锥,其中央最大上升高度为830m,周围是沉陷槽.在低粘滞性的软流层(约10~(20)泊)发生了质量流,挠性刚度大(约10~(25)Nm).现代的上升速度呈线性规律,可能受下岩石层内低速带的相边界位移和(或)再调整的激励所控制.长期的地壳运动呈现类似的产状和形状的变形,说明来自岩石层形状的强烈影响. EGT剖面提供了新的独立的观测资料,它们与取自地壳运动的资料似乎完全一致.岩石层的凹陷解释了地壳变形的类似产状和形状的重复性,也解释了呈现高挠性刚度的原因.低枯滞度软流层的记录肯定了根据上升区得出的结论.软流层下边界无变形说明:在软流层内加载/御载完全被其水平流动所补偿,因此,确认了M6rner(1 979a,1980a)的冰川均衡变形模型. 相似文献
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以中国大陆西北地区地震层析成像的结果为基础，通过分析大陆块体内部岩石层和软流层的深部形态，提出西部造山带与相邻块体之间几种可能的碰撞类型：天山与塔里木之间存在地块的嵌入拼合、俯冲、岩石层拆离下沉以及层间插入等多种构造样式；青藏高原与北部地质单元之间存在十分清晰的深部边界，反映出上地幔物质向北扩展的痕迹；推测青藏高原的岩石层在向北运动的过程中由于受到塔里木刚性块体的阻滞发生弯曲甚至折断，但是祁连山以北较浅的软流层相当于一个开放边界，使高原的上地幔物质得以进一步向北迁移.大陆碰撞不仅造成中国西部造山带岩石层结构的变动，而且导致软流层中一部分熔融的岩浆体沿着碰撞边界上涌到岩石层底部，它们对青藏高原以及西部造山带的形成演化起到重要的作用. 相似文献
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5 外围层很明显,岩石层和软流层已经失去了它在现代地质学和地球化学文献中最初确切的地球物理含义。很难讨论OLB,CFB和MORB储层可能位置,因为现在预想它们与岩石层、软流层、上地幔和下地幔有联系。富集的、亏损的和较少亏损的岩浆很可能都起源于上地幔。甚至亏损上地幔的主张也需要热柱头或分层的CL在需要热点岩浆时局部补充软流层,或者用各种构造环境中的岩浆解释CL,热柱或下地幔。有一个时期曾经把大陆玄武岩的全部富集归因于地壳污染。那么在通过地壳之前,浅部地幔需要有一些玄武岩和富集方 相似文献
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1.引言不同研究人员对岩石层的理解有不同的内涵。根据地震学的观点,通常取地震波低速层的上界面作为岩石层的底面,那里有部分熔融区,或物理性质至少有可察觉的变化,或可能还有地幔物质矿物成分的变化。根据电磁研究资料,特别是深部大地电磁测深(ГMT3)资料分辨出软流层为高导层,它的上缘位置相当于岩石层的底面,现代认为它与地质构造的年龄有关。根据地热观点Лaxeнσpyx和Cacc认为,岩石层底面是那样的界面,该处深部等温线与无水玄武岩固液相曲线相交,而 相似文献
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青藏高原东北缘及其周边亚洲板块(北部到阿拉善块体,东部到鄂尔多斯块体)岩石层结构的探测对了解青藏高原的抬升和横向生长具有重要的意义。本研究利用布设在青藏高原东北缘和周边区域的高密度地震台阵所记录的波形,计算S波和P波接收函数,研究岩石层结构。结果表明,鄂尔多斯块体和阿拉善块体下方的地幔岩石层中存在较强、相对稳定的负速度梯度,其深度范围在70~150km,这与典型稳定的大陆岩石层类似;相比之下,在青藏高原东北部下方地幔岩石层的速度梯度相对较弱和较模糊,这可能是由于地幔岩石层高温和存在部分熔融物质造成的;青藏高原与鄂尔多斯块体和阿拉善块体边界之间的岩石层结构变化剧烈,这两个块体作为刚性边界限制了青藏高原的横向变化。此外,在青藏高原东北角到银川地堑区域的地幔岩石层结构是相似的,这可能意味着从青藏高原东北角到鄂尔多斯块体和阿拉善块体之间的过渡间隔区内存在横向地幔流。这个过渡带的地壳结构为青藏高原横向生长提供了证据。特别是,在海原断裂和天景山断裂之间出现了地壳增厚和双地壳的证据,该区域可能是青藏高原在东北缘横向生长的前沿。 相似文献
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洋中脊轴上的热液循环影响岩石层及上覆海水的化学性质,供养着化合生物群,也是岩石层向海水传递热量的媒介(Slater et al,1980;Stein and Stein,1994;Elderfield and Schultz,1996)。通常认为这个系统中的热液流起源于洋中脊扩张轴处,并由一些离扩张轴较远的断层补给(Lowelletal,1995;Kelley et al,2002;Fisher,2003),但热液系统的结构和规模通常不能直接观察到,而是通过由地球物理条件约束的热模型和地球化学模型推断得到的(Johnson et al,1993;Dunn et al,2000;Lowell and Yao,2002)。使用发生的微震也许能通过揭示热裂缝区说明热液的流动路径,在这些裂缝区域冷水从地壳热岩石中获得热量,另外,一些由岩浆及构造应力作用造成的裂隙增大了这些区域的孔隙度和渗透性。本文指出,东太平洋海隆上得到很好研究的热液喷口场之下的震源群集于一小尺度轴向不连续面附近的垂向管状区域和轴向岩浆房正上方的带内。该浅层管状群集相对于这一段洋脊上热液喷口的分布和温度的位置表明,热液补充量集中在那里是构造破裂引起渗... 相似文献
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造山带岩石层多向层架构造及其对新生代岩浆活动制约──以三江及邻区为例 总被引：42，自引：5，他引：37
综合滇川西部特提斯带现今地表构造格局、地壳和上地幔三维速度图像再解释,提出造山带各圈层间,上地壳、中下地壳、岩石层地幔、软流层地幔的构造是一种多向层架构造,上地壳与中下地壳间是一个区域性构造滑脱面．岩石层地幔是一个不易变形的刚性体,常保留老的构造框架．软流层表现为易变层,是变形启动区,反映 “新”构造．研究区陆内新生代岩浆活动的空间分布,主要受扬子地块西缘存在的近南北向－北北东向软流层上涌体及其热熔体上侵地壳底部所形成的壳幔混合层和区域性构造（包括断裂）交叉转折（转换）部位的制约． 相似文献
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根据四川大足-福建泉州剖面的大地电磁测深结果,划分了低阻的中新生界、高阻的三叠系-古生界以及相对低阻的浅变质的元古界板溪群等;了解了一些岩体的底界深度,推断沅麻盆地5 km以下出现岩脉群. 武陵山重力梯度带附近,中下地壳至上地幔岩石层有很高的电阻率,它和梯度带的形成有关.华南褶皱系普遍存在壳内高导层,它和爆破地震所反映的壳内低速层的位置相近. 深部电性证明,华蓥山断裂带、茶陵断裂带和福安-南靖断裂带等是深、大断裂带. 上地幔岩石层在横向上具有不同的电阻率.软流层深度自西向东由120-150kin变化到76km,衡阳以东最深可达240km. 由软流层变化及断裂分布,认为扬子准地台和华南褶皱系两大构造单元的分界位于茶陵-永兴断裂附近. 相似文献
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用数值模拟方法模拟了增厚大陆岩石层热边界层被对流地幔剥离并为软流层物质替代的动力学过程．结果表明,在初始温度分层分布、侧向均匀但存在微小热扰动的流场中,80km厚的增厚岩石层热边界层约需60Ma才能被完全剥离,剥离的速率微弱地依赖扰动的强度;在已建立好的流场中,同样厚度的增厚热边界层只需约10Ma就可被剥离．模拟结果暗示青藏高原地壳及岩石层在岩石层增厚和剥离以前就很热,其下伏地馒中可能已存在建立好的上地幔小尺度对流系统,而该尺度的对流系统很可能是由特提斯海洋岩石圈俯冲和消减诱发的 相似文献
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各种地球物理资料表明,软流层内长波长的温度变化偏离平均值士200℃,而不是地幔柱理论家们采用的±20℃。由板块构造过程(俯冲冷却、大陆绝缘和小尺度对流)引起的“正常”温度变化范围涵盖了被认为是由热喷发和热柱引起的盈余温度。地球物理方法给出上地幔可能的平均温度为1400℃。在洋脊、裂谷、破裂带和大陆裂解起始处,软流层内的对流在本质上是三维的,形成了不受深部热不稳定性影响的浅部似柱状结构。深部窄热柱没什么作用,这一看法被隆起和沉降数据所证实。“板块中央”火山活动的位置和体积似乎受岩石层结构、应力和裂纹的控制。 相似文献
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《世界地震译丛》2016,(5)
利用位于青藏高原东南缘云南地区的中国地震科学探测台站(ChinArray)一期300多个宽频带流动台站记录到的XKS波形(包括SKS,SKKS,PKS)进行了S波分裂分析。XKS分裂结果最主要的特征是快波偏振方向(φ)在26~27°N附近,从北部的近N—S向突变为南部的近E—W向。研究区西部喜马拉雅东构造结附近的结果较好地反映了岩石层左旋剪切变形下发育的各向异性。26°N以南地区,快波分裂方向以E—W向为主,与中上地壳最大张应力的方向一致,表明云南地区整个岩石层都可能处于纯剪切变形环境。但是该区岩石层厚度不足80km,产生的XKS分裂快慢波时差(0.7s)仅能解释部分观测值(0.9~1.5s)。因此,软流层中的各向异性对于该地区的S波分裂结果(快波偏振方向为NW—SE和近E—W向)可能产生了重要的作用。一方面,NW—SE向快波偏振方向可能反映了缅甸块体的俯冲及其随后撤退引起的上地幔流动造成的各向异性。另一方面,伴随着高原构造演化发生的从青藏高原向中国东部的软流层物质流动,以及由于绝对板块运动造成的软流层顶部的剪切作用,将产生快波方向为近E—W向的各向异性。本研究结果为研究青藏高原东南缘不同深度的变形特征及其差异提供了重要的信息,尤其在研究青藏高原的构造抬升及其向东南缘的扩展方面产生了新的认识。 相似文献
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利用华南（包括台湾省）及其邻近地区地震台网记录到的５１４个区域地震和７１６个远震事件的１９７７７条Ｐ波到时数据，用地震层析反演方法重建了华南及其海域（１８．０°－３１．５°Ｎ，１０６．５°－１３０°Ｅ）的三维速度图像。结果表明：１．华南及其海域地壳和上地幔广泛存在显著的横向不均匀性，它不仅出现在海域和陆区不同构造之间，同时也出现在陆区不同构造单元之间及其内部．２．地壳上部速度图像呈现出陆区和海域的速度差异：海域表现为低速，陆区的大部分表现为高速，而地处陆缘海的长乐－南澳断裂带恰好对应于陆区高速和海域低速块体分界处。陆区的一些主要断裂带几乎都显示在速度梯度带上．３．１１０ｋｍ深度处的速度图像表明，华南海域普遍显示低速；陆区除东南沿海褶皱系和华南褶皱系西部为低速外，均为高速．说明海域和陆内活动区在这一深度处已有软流层显示。４．研究区域内岩石层厚度变化显著，在陆区，扬子准地台与较为活动的褶皱系相比，具有较厚的岩石层。华南褶皱系内部岩石层厚度也十分不同，其东北部岩石层厚度大于西南部，说明华南褶皱系内部活动程度不同，东北部相对稳定，西南部较为活动。台湾以东沿大陆架、大陆坡岩石层逐渐抬升，至海洋下... 相似文献
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用三维有限元模拟方法研究了海洋转换断层下部的温度结构。我们说明,使用岩石层脆性弱化的流变可以沿着转换断层形成地幔强烈上涌和温度升高的区域;推测邻近转换断层中心部位的岩石层温度最高、厚度最薄。以前采用简化的流变定律模拟岩石层及其下部软流层的行为,推测海洋转换断层底部地幔温度比相邻板内的地幔温度低很多,在其中心处岩石层最厚。由于考虑了更真实的脆性流变,所以本研究计算得到了相对高温的热结构。此温度结构与洋脊-转换断层环境中的大量观测结果相符。这些观测资料包括地震活动的深度、沿洋脊临近部位的地球化学异常以及在板块运动变化过程中长的转换断层有分裂为小的内部扩张中心的趋势。 相似文献
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在大陆裂谷附近的下地壳中发生地震一直令人费解,这是因为人们一般认为下地壳太热,不会发生脆性破裂(Ruff,2004;Chen and Molnar,1983)。这类异常事件通常被解释为下地壳温度低于正常值(Doserand Yarwood,1994;Shudofskyet al,1987)。但是如果下地壳温度确实低以致引发地震,那么它下面的上地幔温度也应足够低(Chenand Molnar,1983),然而我们至今尚未观测到上地幔地震(McKenzieet al,2005)。大量下地壳地震发生在新西兰的一个活动大陆裂谷———陶波火山区(TVZ)的西南端附近(Sherburn and White,2005)。在此,我们采用由密集部署的地震… 相似文献
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