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1.
自太古宙以来,这段时间内再现了40％的地球早期历史。在此期间地球在热力学和岩石学方面正处于演化阶段。该阶段不是以简单的热力学体系为特征。在特定的时间内,因为大洋岩石圈可能组成的地球表层,所以人们可以确立“平均”地球热力学体系用以清楚地反映大洋热力学体系。在整个太古宙,地球平均热力学体系的演化包括:平均地幔温度降低了200K,地表热则降低了2倍,且岩石圈的年龄和厚度(热边界层)增加了1/2。从太古宙末期到现在为止,以上的变化及平均地热体系的变化同时进行,且与平均地热体系之间的偏差总是存在,在地幔对流作用过程中这种偏差和上升流体及下降流体有关,从深部热边界层和岩石圈陆块开始,热柱呈现不稳定上升的趋势。 相似文献
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太古宙热流参数和可能的岩石圈转化及其形变作用受早期地球大地构造格架控制。它们指示由反映小规模对流通口和冲击热异常的分布无规律的原始岩浆源中心向线形脊状系统的转化。岩石圈消减型式的变化与这个转化过程相协调。由于早期地温梯度陡,榴辉岩难于形成,反映了岩石圈消减的缓倾带占优势。这种情况导致了次生岩浆作用和早期地壳广大地区原始大陆物质的形成。上壳岩平缓做迭瓦构造与原始硅铝物质之间的关系,和在岩石圈消减部位的钙碱性岩浆作用,有助于解释太古宙高级区很多基本特征。假设的弯曲构造结合薄岩石圈硅铝覆盖岩板的水平变形有助于解释低级区的特征。长期的总热流的衰减,意味着在前寒武纪某个时间突然出现了榴辉岩覆盖的下降的具狭窄火山弧陡倾斜消减岩石圈和岩石圈形变振幅/波长比值的减小。 相似文献
3.
现今全球大洋中脊系统的分布具有球面上的定向性与等距性,横向上的波动性,时代上的长期性与对称性及洋中脊位置相对于大洋岩石圈的稳定性等基本特征,洋脊系统的展布与地球自转存在密切相关性。
大洋中脊系统分布的基本特点决定于固体地球内部的动力系统。已有资料表明,地球各圈层均受西向驱动力与重力两大全球性基本构造动力的驱动作用。在西向驱动力、重力与热力的长期作用下,固体地球各圈层均表现出不同程度的流变性。本文通过解流变体的Navier-Stokes动力学方程,求得团体地球岩石圈-软流圈的水平速度分量Vθ与径向速度分量Vr。
据此对全球洋脊系统分布的定向性、等距性、垂向波动性及与地球自转的密切相关性等基本特征及其产生的动力学机制进行初步的解释。 相似文献
大洋中脊系统分布的基本特点决定于固体地球内部的动力系统。已有资料表明,地球各圈层均受西向驱动力与重力两大全球性基本构造动力的驱动作用。在西向驱动力、重力与热力的长期作用下,固体地球各圈层均表现出不同程度的流变性。本文通过解流变体的Navier-Stokes动力学方程,求得团体地球岩石圈-软流圈的水平速度分量Vθ与径向速度分量Vr。
据此对全球洋脊系统分布的定向性、等距性、垂向波动性及与地球自转的密切相关性等基本特征及其产生的动力学机制进行初步的解释。 相似文献
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东南沿海地区古近纪大陆岩石圈地幔特征及成因 总被引：3，自引：0，他引：3
东南沿海地区新生代玄武岩中的橄榄岩包体来自岩石圈地幔 ,上地幔橄榄岩包体的岩石学及地球化学特征都记录了地幔演化的历史。普宁橄榄岩包体斜方辉石含量与太古宙克拉通地幔类似 ,但在矿物学、REE、痕量元素和Sr Nd同位素上又与太古宙岩石圈地幔不同。橄榄岩包体的岩相学、矿物学、REE、痕量元素特征都提供了含H2 O富Si流体交代橄榄岩的证据 ,这种流体可能主要是洋壳物质局部熔融而成。流体交代使橄榄岩富Si,同时富Sr、Pb和强不相容元素等大洋岩石圈物质。这表明普宁大陆岩石圈地幔既保留太古宙岩石圈地幔的特征 ,又具有大洋俯冲地幔的特征 ,它是古老岩石圈地幔向大洋岩石圈地幔转换的一部分 ,这种转换可能是大洋岩石圈与大陆岩石圈地幔相互作用的结果。 相似文献
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前寒武纪地球动力学(Ⅲ):前寒武纪地质基本特征 总被引：1，自引：0，他引：1
《地学前缘》2015,(6)
地球45.6~5.43亿年处于前寒武纪,具有很多独特的古气候、沉积、岩浆、变质、变形等地质特征,地幔和岩石圈的动力学机制也非常不同。本文通过总结前寒武纪地球动力学进展,系统介绍了前寒武纪地壳和岩石圈物质组成与性质、地壳生长的幕式增生特征、太古宙地幔温度和黏度变化、地壳和岩石圈厚度变化、地壳和岩石圈强度与流变结构演变。地球38~25亿年期间的热流值是现今热流值的2.5~4倍,在热的早期地球期间,下地幔热的积累比上地幔热损失快,导致周期性循环翻转,即上升的下地幔穿过干的橄榄岩固相线,并在大于150km深处经历大规模熔融。这就是太古宙大陆岩石圈地幔形成的机制和能量背景,但在太古宙以后,因地球的长期冷却,这种机制终结了。太古宙高热流值也说明太古宙热地幔难以支撑较大的地形高差,太古宙岩石圈强度也不大,在重力作用下会发生快速地形响应。但是,随着巨型基性岩墙群(大约2.75和2.45Ga)首次出现以及表壳岩系的出现,又意味着太古宙晚期地壳逐步足够刚性,允许熔体上升穿过地壳并冷却固化。前寒武纪重大地质事件的根本原因都是因为地球热振荡衰减的结果,前寒武纪地壳生长(增生)、超大陆形成、岩浆作用、成矿作用等都是不等周期、非线性的幕式演化,从TTG大规模短时间集中式形成,表明早期大陆生长模式可能以垂向增生为主。最后,探讨了冥古宙特征,大陆起源、生长和保存机制,前寒武纪超大陆重建与机制和早期地球环境-生命协同演化等前寒武纪关键科学问题和前沿。 相似文献
6.
大洋橄榄岩和洋中脊玄武岩是地幔熔融和熔体萃取过程中的互补产物 ,地幔熔融和熔体萃取过程形成洋壳 ,因此大洋橄榄岩和洋中脊玄武岩的研究可提供这一过程的独立信息。通过大洋橄榄岩和洋中脊玄武岩的岩石学与地球化学研究 ,特别是痕量元素在熔融和熔体演化过程中地球化学行为的研究 ,对定量描述洋中脊下地幔熔融动力学和认识化学地球动力学模式是十分重要的。目前 ,大洋橄榄岩的研究 ,已成为岩石学研究的前沿领域之一。 相似文献
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蛇绿岩研究进展、存在问题及思考 总被引：15，自引：2，他引：15
20世纪70年代建立的蛇绿岩（Ophiolite）概念认为出露在缝合带中的一套镁铁一超镁铁岩组合是大洋岩石圈的残留，其岩性单元可以与现代大洋岩石圈各个层圈一一对应，所以蛇绿岩是确定古板块边界的重要证据，该认识促进了板块构造学说的发展。近年来完善的MOR型和SSZ型蛇绿岩理论体系认为MOR型蛇绿岩形成于洋中脊（MOR），SSZ型蛇绿岩形成于俯冲带上（Supra—Subduction Zone），二者的地幔橄榄岩、堆晶岩组合及上部熔岩在岩石学、矿物学和地球化学方面均有不同的特征，洋陆俯冲和洋内俯冲是形成SSZ型蛇绿岩的两种机制，较为合理地解释了蛇绿岩的多样性及其与大洋岩石圈的差异。由于大洋板块的俯冲作用，在缝合带中MOR型蛇绿岩很少被保存下来，保存较好的大多数为SSZ型蛇绿岩。本文探讨了蛇绿岩研究中经常遇到的问题并提出了解决的思路，同时认为Rodinia超大陆前是否存在蛇绿岩、太古宙绿岩是否为蛇绿岩均为有待深入研究的问题。 相似文献
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在岛弧下面是消减的“冷”大洋岩石圈。而另一方面,消减带又是以“热”岩浆的产生为特征的,这是地球科学应当探讨的一个模糊问题。实验岩石学已经指出,在地幔楔体中需要一个高温区以便产生岛弧型玄武岩岩浆。获得这样高温的一种可能机制可以是在由大洋岩石圈的俯冲所诱导的地幔楔体进入上地幔中所产生的次级对流。由于板状次生流体的增加产生的地幔楔体的基底,是有足够低粘度的向下拖曳的含水层,可能压制大规模的建造 相似文献
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中国东部陆壳洋幔型岩石圈及其形成机制 总被引：1，自引：0，他引：1
长期以来中国东部岩石圈具有何种特殊性,其类型是否转变,其形成年代与形成机制等问题一直存在着不同意见。通过系统研究中国东部地质、地球化学与地球物理资料,笔者提出中国东部大陆地壳在侏罗纪晚期,受北美板块WSW向强烈的挤压以及特提斯洋朝东北方向张开的共同作用,使东亚大陆地壳发生逆时针转动,以致中国东部陆壳水平滑移到古老的洋壳或洋幔之上。在中国东部,原来的大陆型岩石圈的边部就出现较薄的陆壳洋幔型岩石圈(陆壳厚30~40 km,洋幔厚40~50 km)。幔源包体的资料表明中国东部岩石圈地幔与软流圈是未经扰动或轻微扰动,它们均发生在太古宙或中新元古代,还没有足够的在中、新生代发生扰动的证据。看来造成上述岩石圈结构类型的转换,不大可能是中、新生代大洋板块俯冲作用的直接结果,也不像是深部热地幔上涌或底侵作用的产物。强构造–岩浆活动源区形成于区域性断层与中地壳或莫霍面的构造滑脱的交切带,只有极少数的断层可深达岩石圈底面。中国东部岩石圈的构造滑脱面主要在中地壳或莫霍面,而不是在软流圈。中国东部中新生代强烈的构造-岩浆作用与内生金属成矿作用,正是受此种特殊岩石圈结构的控制而形成的。总之笔者认为:亚洲与中国大陆东部的岩石圈(包括其中的华北地区)在中、新生代并没有发生"克拉通的裂解",而只是岩石圈的类型发生了变化,出现了一种洋陆过渡类型的陆壳洋幔型岩石圈。 相似文献
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一系列西半球大陆分布的古地理分析认为，通过缓慢对流的下层岩石圈的上地幔施加到岩石圈底部的磨擦力在驱驶板块运动机制上可起到重要作用。通过这样的简化，与软流圈上涌以及与在造山带处岩石圈过厚有关的岩片抽拉和岩层波状起伏，洋脊推动和张应力偏量可以被认为是次要的板块运移力。全球的现在应力状态以及整个地质证据说明了主压应力可以通过大陆和海洋岩石圈远距离传送。主要大陆块体的组合（象ｐａｎｇｅａ联合古陆）可能具有单一施加在上地幔对流系统的效应。上地慢对流系统导致了大陆块体的衰亡和重组，由岩石圈中偏张应力的发育以及由施加在巨大大陆底部之上拖曳力引起大陆分裂，形成新的软流圈上涌体系。岩石圈扩张在断裂处形成高峰，接着软流圈物质主动平流进入到两个分散板块之间，作为洋壳加积。与此同时，洋隆对板块分散起着推动力的作用。如果远区域挤压应力阻止了不同板块进一步离散的话，沿着洋底的扩张轴的活动性可能突然终止。这可以解释在板块边界重组期间通常在远距离区域海底扩张轴的几乎同时消亡特征。假设一个有限的球体，在海底扩张轴处新的洋壳岩石圈的产生一定与由洋壳岩石圈消减数量和／或大陆地壳和下部地壳物质消减以及亚地壳消减地方的数量相匹配。由地慢对流系统以及 相似文献
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(1993)认为,岩石圈的组成与地温状况,是影响岩石圈地球动力学的诸多因素中的决定性因素。早期地壳的组成可以根据对剖面的观察来直接确定。对古地温状况的认识就比较困难。通过研究,(1993)认为太古宙岩石圈地球动力学具有下列一些明显的特点。1)太古宙岩石圈下部的古地温面位置近似现代大洋地温面的位置,表明太古宙和现代地幔具有相似的地球动力学状态。因此认为现代的地幔对流构造模型可用于太古宙。2)太古宙地壳等温面具有地温梯度低的特点。3)太古宙等温面不同于现代大陆等温面,它向高温区偏移大约300℃,这与认为太古宙具有高热流的概念 相似文献
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现今全球构造特征及其动力学解释 总被引：39，自引：1，他引：39
构造地质学、大地构造学和全球构造学是三个尺度的构造学研究领域,它们平行交叉而且互有扬弃。全球构造学可分为历史的和现今的两个分支。岩石圈板片和板条构造、板舌构造、洋脊构造以及大陆岩石圈多元组合板的多重滑脱构造和多层剪切构造网络等是现今岩石圈板的基本构造形态。全球级现今岩石圈构造主要表现为三大构造系统:环太平洋深消减带板舌构造系、大洋增生带洋脊构造系和大陆碰撞造山构造系,三者在球坐标系内表现出构造形态、物理场背景和动力学状态等多方面半球级的反对称关系(南/北、0°/180°),各构造系统内部还表现了普遍的东西反对称。论其动力学解释,岩石圈向西和地幔向东相对漂移的定向性显示了地球自转变化的导向作用,决定了经向构造两侧的多级反对称;地震层析探测到的地幔结构显示的热心南偏和质心北偏可能是南北反对称的动力基础;上地幔分层结构及“软层”物质在构造引张条件下形成的热涌有可能解释地表的视对流现象,有助于说明构造变动的跳位和变格以及板条和反对称运动机制。 相似文献
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大洋岛弧的前世今生 总被引：2，自引：2，他引：0
根据板块构造理论,板块的边界是地质作用最为强烈的地区,因而它们是当今固体地球科学研究的重点。依据应力性质的不同,地球上板块的边界类型有扩张的洋中脊、汇聚的俯冲带和调节板块运动差异的转换断层三种。就汇聚型板块边界而言,它又可进一步划分为洋-洋俯冲的大洋或洋内岛弧带(Intra-oceanic arc)、洋-陆俯冲的安第斯型活动大陆边缘带和陆-陆接触的大陆碰撞带三种。相对而言,大洋岛弧的研究程度最低。传统认为最典型的大洋岛弧——日本诸岛,已不再被认为是洋-洋俯冲的产物,因为已有研究显示它是从亚洲大陆裂解的碎块。根据目前的调查,现今的大洋岛弧主要集中在西太平洋地区,以太平洋与菲律宾板块间的Izu-Bonin-Mariana弧和太平洋-澳大利亚间的西南太平洋岛弧为代表。大洋岛弧研究的最重要问题是,洋洋之间如何产生了俯冲。目前多倾向于认为:大洋中的转换断层可使不同时代的大洋岩石圈相互接触,在这种情况下,较老的岩石圈由于冷却时间较长而密度相对较大,因而可下沉而俯冲到较年轻的岩石圈之下。这一模型也被誉为蛇绿岩形成的初始俯冲定律(Subduction Initial Rule,简称SIR)。但存在的问题是,目前全球还没发现有转换断层转变为俯冲带的实例。更何况,全球大洋中发育如此众多的转换断层,但为何只在西太平洋发育大洋岛弧?本文通过对资料的总结还发现,这些大洋岛弧基本都是从亚洲或者澳大利亚大陆东部边缘裂解的碎块,只是后期的弧后扩张作用使裂解的碎块发生强烈的改造,形成具有类似大洋岩石圈的特点。目前提出的洋-洋自发形成俯冲带的模型并没有理论基础,也没有实际地质事实的支持。但在加勒比海、斯科舍海和阿留申地区,大洋岛弧的出现与洋底高原诱发的俯冲带跃迁或俯冲极性反转有关。因此,板块构造理论中的洋洋初始俯冲模式需要进一步资料的验证。 相似文献
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位于扬子克拉通内部的长江中下游构造带是一个特别的岩石圈构造带,它的成因一直是个谜。前人认为这与晚侏罗世伊佐奈琦洋向亚欧大陆的俯冲有关,但是为什么伊佐奈琦洋俯冲只在长江中下游构造带局部形成深入内陆的铁铜和多金属成矿带？为了解这个问题,必须从华南地区的地球物理数据来分析研究区的岩石圈和软流圈的属性特征,并进行类似构造的全球对比。根据地球物理调查结果可知,长江中下游构造带的地壳主要体现地堑的特征;岩石圈呈现低S波速与高密度,此类浅地幔动力学构造系统与洋中脊向大陆的俯冲模式接近。根据太平洋区域侏罗纪—白垩纪大洋磁异常条带与古地磁研究可以推测,长江中下游构造带与铁铜多金属成矿带的形成原因,应该是伊佐奈琦洋的洋中脊与洋脊三叉连向下扬子克拉通地幔的俯冲。当然,证明这个推测还需要更多的调查数据。 相似文献
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位于扬子克拉通内部的长江中下游构造带是一个特别的岩石圈构造带,它的成因一直是个谜。前人认为这与晚侏罗世伊佐奈琦洋向亚欧大陆的俯冲有关,但是为什么伊佐奈琦洋俯冲只在长江中下游构造带局部形成深入内陆的铁铜和多金属成矿带?为了解这个问题,必须从华南地区的地球物理数据来分析研究区的岩石圈和软流圈的属性特征,并进行类似构造的全球对比。根据地球物理调查结果可知,长江中下游构造带的地壳主要体现地堑的特征;岩石圈呈现低S波速与高密度,此类浅地幔动力学构造系统与洋中脊向大陆的俯冲模式接近。根据太平洋区域侏罗纪—白垩纪大洋磁异常条带与古地磁研究可以推测,长江中下游构造带与铁铜多金属成矿带的形成原因,应该是伊佐奈琦洋的洋中脊与洋脊三叉连向下扬子克拉通地幔的俯冲。当然,证明这个推测还需要更多的调查数据。 相似文献
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大洋岩石圈和大陆岩石圈的元素丰度 总被引：6，自引：0，他引：6
根据大洋地壳、大陆地壳、上地幔和球岩石圈的元素丰度资料,本文初次分别求出大洋岩石圈和大陆岩石圈的元素丰度.可用作研究化学元素在洋圈或陆圈内各地区分布特征的地球化学背景值. 相似文献
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西太平洋区域是全球地质构造和海陆相互作用最活动的区域,经过50多年的大洋钻探研究,人们对西太平洋弧后海底扩张成因、俯冲工厂的动力学机制、地幔演化过程、发震带、热点岩浆活动、沉积古环境等都有了深入研究和分析,但是西太平洋边缘海盆具有很大的构造多样性和复杂性,仍然有很多的科学目标和科学问题有待进一步开展研究.本文详细分析了边缘海盆的大洋岩石圈演化特殊性,原位上地幔蛇纹岩化的程度,初始俯冲与初始扩张的形成机制,海台、海山、海岭、洋脊、洋隆的属性,洋中脊水热循环活动的强度及其对大洋岩石圈演化的影响,岩石圈共轭张裂与破裂模式与机制,大洋红层与异常沉积这7个方面的科学问题,并建议就流体地球化学剖面、海山岩浆剖面、穆绍海沟与加瓜海脊、Ayu海槽、卡罗琳海岭系统、Eauripik海岭、冲绳海槽、莫霍面这8个关键具体目标开展详细的地球物理刻画并提出具有全球意义的钻探建议,为今后实现中国领导的全球大洋钻探工作提供思路. 相似文献
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俯冲带热结构的影响因素及其研究意义宋茂双，谢鸿森，徐有生（中国科学院地球化学研究所，贵阳５５０００２）关键词俯冲带，热结构，消减参数，挥发性流体俯冲带是冷的洋壳向上覆大洋板块或大陆板块之下消减的区域，在火山活动、地震活动性、变质作用、大地热流、地震波... 相似文献