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全球GPS矢量场的分区描述及规律性分析 总被引：2，自引：0，他引：2
以平均选择的GPS站点运动年速率编制了全球板块运动矢量场,从而揭示了以下几点规律:1从北大西洋洋脊东侧起,直至西北太平洋岛弧带,欧亚大板块总体呈现顺时针宽弧形运动;2从北大西洋洋脊西侧直至美洲大陆西边缘,北美大板块呈现反时针宽弧形运动;3从南大西洋洋脊东侧起,直至克马德克—新西兰一线,非洲板块和印—澳板块一并呈现从北东指向渐变为北北东指向的运动;4东南太平洋洋脊西侧太平洋板块总体向北西西方向运动;5东南太平洋脊东侧海底大小板块总体向北东东运动;6南美洲整体向北运动;7北极区总体向太平洋北缘运动;南极洲总体向大西洋区运动,并有分裂—对旋迹象。分析上述运动的分区展布,可推论以下几点运动动力学的认识:1拖动全球板块一级运动势态的地幔流可分解为由南极区向北的径向流与由大西洋洋脊和东南太平洋洋脊的东西两侧纬向流的二元动力联合作用,从而造成全球性指向北东和北西的斜向运动;2以重力大地水准面所展现的低阶双重非对称的地球,是引导表壳发育张裂洋脊带和汇聚俯冲带的力学条件;3沿赤道两侧不协调运动带呈现压扭、张扭的复杂变动除了南半球与北半球地幔流在运动指向和速度的差异而造成之外,还可能与地球质心的偏心和南、北半球自转速度的差异变化有关;4南极洲相对环南极洋脊的偏极分流运动还有待进一步研究。在以上认识的基础上,本文讨论了造成三大洋脊在全球表壳的分布、全球深俯冲带仅仅在环太平洋边缘带内发育、北半球和南半球的板块径向、纬向运动有整体性差异等问题的原因。造成上述现象是与地球整体的双重不对称性有关,即北、南半球和0°/180°半球的缩、胀和快、慢的双重非对称,而这种双重不对称性是地球内部物质的热状态、运动状态以及质量分布等原因造成的,我们认为以重力大地水准面所展现的低阶双重非对称的地球表壳,既是约束地幔流的上边界条件,又是引导表壳发育张裂带的力学条件,目前地球表面的这些一级构造因素并不是随意造成的,它们有着深刻的地球物理背景。本文还着重讨论了双重非对称畸形壳体的构造力学背景,根据GPS资料建立了地球热流驱动的地幔经、纬向一级对流格局。 相似文献
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从GPS水平矢量场对中国及全球地壳运动的新认识 总被引：10，自引：2，他引：8
利用中国GPS矢量场和IERS公布的全球矢量场,对中国及全球地壳水平运动的状态进行了从全球到局部不同空间尺度的构造运动的描述和理解,其要点如下：①GPS矢量场定量地显示了中蒙构造区是全球大陆内变动最强的地区;②中蒙构造区（或中蒙次板块）内部可分出三级各具特色的构造区块、条块和地块;③中蒙西部区块呈大"",3条边缘带都是地壳厚度陡变带,是结构性地震带,控制了全球大陆内 2／3以上的 8级地震;④中蒙东部构造区块是挤压型和伸展型大陆边缘最典型地区,GPS矢量场展现了现今向东的伸展蠕散运动;⑤中国西部2001年在昆仑山发生的 8．1级地震与西部从GPS矢量场算得的视应变场中高应变带相关;⑥全球GPS矢量场揭示 N／S半球之间存在明显的运动不协调带,该带（B带）直接表现为13条左列的走滑兼挤压断裂带,该带控制的强震活动与环太平洋俯冲带（A带）控制的地震自1897年以来交替活动已有七幕。讨论提出：①全球 4个构造系（环太平洋构造系、洋脊构造系、北半球大陆高原构造系和环赤道构造系）是否与地球的 N／S半球、0～180°半球的双重非对称有关？②全球GPS矢量场所描述的板块运动可否作为约束推算地幔三维运动的表层条件？ 相似文献
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亚洲东部存在一个巨大的三角形地震构造区域,大体上,喜马拉雅山脉、帕米尔—天山—阿尔泰山—贝加尔和东经105°线是它的3个边界,主要覆盖中国和蒙古国西部众多高原、山脉及山间盆地。三角区内现今构造活动和地震广泛强烈,地壳破碎,显示不均匀的块体边界和块内变形;区外基本上是稳定的刚性陆块,地震很少,变形较弱,处于整体缓慢运动之中。这个宽阔的板内变形区起源于印度、菲律宾海—西太平洋和欧亚三大板块之间的动力作用以及深部地幔流的影响。向北快速运动的印度次大陆已近水平地插入到西藏板块下,沿喜马拉雅弧产生多种运动和变形,并向亚洲内部远距离地扩散。沿东经95°～100°,向北的地壳运动向东和东南方向偏转,阻截了喜马拉雅弧东端的北向运动;而在喜马拉雅弧西端,帕米尔继续向北挤进中亚,受天山—阿尔泰山—贝加尔一线西北側稳定地壳的限制,扩散的变形被中国、蒙古、俄罗斯边境地区一系列EW向和NW向的老断层吸收并在它们的西端终止。菲律宾海—西太平洋向欧亚大陆的消减-俯冲导致沿海沟-岛弧的漫长而狭窄的地震带,但对亚洲大陆的水平挤压较小,未能阻挡亚洲大陆东部向东移动。其部分原因可能是俯冲板片受到来自欧亚大陆下的ES向地幔流的推挤,这个ES向地幔流与来自印度下面的N向地幔流在西藏中部汇合并向东偏转,在大尺度上与GPS观测到的地表移动图像一致。 相似文献
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通过区域重力场的三维密度扰动成像和地震层析成像研究,我们确定西藏新生代裂谷系反映为上中地壳低密度带,延深可达到42 km;同时,青藏高原下地壳也有低密度和低地震波速的物质蠕动流。和东非大裂谷等其他裂谷带不同,西藏新生代裂谷通常是多条平行裂谷组成的裂谷系,它的形成机制也是特殊的,可称为陆—陆俯冲型裂谷系。印度板块的陆—陆俯冲造成的正交方向拉张与西藏新生代裂谷系形成密切相关。地震变形空白区和陆—陆俯冲型裂谷带空间分布之间有一定的对应关系,即裂谷带的源头指向地震变形空白区。陆—陆俯冲型裂谷系的发育过程可分为以下四个环节:①陆—陆俯冲造成前沿带的地壳破裂和地震;②地震变形空白区地应力集中;③挤压地应力向俯冲带前方发散并且转化为張应力,造成前沿带正交方向的地壳破裂和地震;④大地震后应力释放,产生的回跳继续使地壳变形,每一次地震都促使裂谷的进一步发育。青藏高原的下地壳物质蠕动流对中上地壳产生的底辟作用,也促进了西藏新生代裂谷系的形成。地壳拆离面前端上中地壳的成倍加厚使温度升高,造成下地壳流向上挤出,从而使上中地壳張裂。特提斯大洋板块俯冲下去的残块在软流圈下沉也使软流圈上涌,也导致下地壳物质蠕动和西藏新生代裂谷系的形成。 相似文献
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第32届国际地质大会通过按地域和构造作用过程等形式划分11个专题会场,展示了地球动力学的研究成果。其成果主要包括特提斯域构造演化及其不同阶段的块体裂解、拼合及后期改造的细节过程,地质历史中的超大陆分布和成因,俯冲—碰撞带深部构造和变质机制,安第斯山(Andes)缓倾角平坦式俯冲过程及其地壳变形和岩浆作用的响应,显微构造对动力作用过程的影响和控制,地壳和上地幔熔融、流变学和动力学意义,大洋岩石圈构造与演化,大陆地盾区构造和再活动,稳定大陆区地震,空间大地测量学和现代板块运动等方面。这些研究成果充分显示了地球动力学研究具有多学科、多手段(如古地磁、超深钻、地球物理、大地测量和GPS等)、多尺度(宏观、微观)和多时期、全面、综合、并逐步接近定时、定位和定量地探索和研究的特点,它从地球(主要为上地幔和地壳)的组成、结构构造入手,逐步认识地球(主要为地球岩石圈)的演化和动力学。 相似文献
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试论陆壳增生的两种基本模式及其对比 总被引：2，自引：0，他引：2
大陆地壳是地球形成演化的必然产物。大陆地壳由不同时代、不同类型、不同规模地体的拼贴而增生；同时已形成的大陆地壳沿着新的断裂分裂、离散而碱小。因此大陆地壳是地体拼贴增生与分裂离散的综合结果。太古代早期，原始陆壳形成后，主要通过环太平洋型与天山型两种基本模式达到陆壳的增生。环太平洋型陆壳增生模式出现于陆块的边缘，由古大陆向大洋方向单向增生，增生年代由老到新，增生地体一般都有较大距离的移置，其增生与板块的俯冲作用密切有关。天山型陆壳增生模式出现在陆块的内部，其形成与陆块的开台作用密切有关，可以但不一定伴随有俯冲作用。当古大陆沿一定方向断裂带分裂、离散。其间形成新的海槽接受碳酸盐岩和正常陆源碎屑沉积物与来自地壳深部或地幔的火山物质。由于壳下应力条件改变，两侧古陆相向运动，海槽中物质受两侧古陆碰撞挤压，形成褶皱造山带，并把两侧的古大陆“焊接”成新的、范围更大的大陆地壳。 相似文献
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地轴倾斜与大陆板块漂移 总被引：1，自引：0，他引：1
众所周知 ,地轴是倾斜的 ,倾角达 2 4°。地轴为什么会倾斜 ?一直是科学家所关注的问题之一。在回答这个问题上 ,各种假说很多 ,其中“陨星撞击说”较为流行 ,但笔者通过研究认为地轴倾斜的主要原因是南半球大陆板块向北半球漂移的结果。由于南半球大陆板块不断向北半球漂移 ,造成北半球负荷较重 ,使北半球地轴下沉 ,形成向南倾斜的地轴。通过计算 ,南半球与北半球大陆板块的面积之比约为 3∶5,这正好与地轴倾角 2 4°基本相符。从地球演化历史来看 ,地轴在早期是直立的。2亿年前的联合古陆 ,基本都分布于中、低纬度和赤道附近 ,分布在南、… 相似文献
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大陆动力学研究地球内能量和物质的运动和伴随的信息传播,上地幔中的软流圈是地球内部的物质运动的关键部位之一。由于观测的技术方法少,人类对软流圈内部的地质作用过程所知甚少。在青藏高原,过去地震波三维层析成像的分辨率不高,难以对地壳上地幔构造进行准确的定位。我们收集和整理了地方地震台的数字化观测数据,使地震体波三维层析成像的准确度大大提高,为解决软流圈的地质构造准确成像提供了新的可能性。根据地震体波三维层析的成像结果,在古特提斯洋和特提斯洋俯冲板块前沿的软流圈底部410 km间断面上方,存在反映古大洋俯冲板块的高速体,它们在青藏高原、苏鲁和伊朗都有出现。清晰和稳定的高波速异常的位置表明,特提斯洋俯冲板块现在已经拆沉在软流圈的底部,古特提斯洋俯冲板块也可能曾经拆沉在软流圈的底部。对比青藏高原和苏鲁的地壳上地幔波速结构推测,拆沉造成软流圈中的轻元素物质上涌,进入大陆岩石圈,造成岩浆活动。上涌还使碰撞造山带地壳厚度减小,而岩石圈厚度增加。大约100 Ma后,俯冲下去的大洋残块会被软流圈物质磨蚀交代,使岩石圈厚度增加, 形成大陆下方的大陆根,造成大陆克拉通化和体积增生。大洋板块俯冲后在软流圈拆沉是岩石圈—软流圈物质循环的一种重要方式,对软流圈中物质均衡和体积稳定也起重要作用。 相似文献
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GPS技术应用于中国地壳运动研究的方法及初步结果 总被引：10，自引：0，他引：10
文中主要就中国利用GPS等空间测地资料研究地壳运动、构造变形 ,以及用于地震预测探索方面 ,从方法技术和近年来取得的一些初步结果进行了概要性论述。介绍了利用GPS技术资料研究地壳水平运动速度场、水平应变场、建立地壳运动模型等方法研究的进展。由GPS观测给出的地壳水平运动初步结果表明 :中国大陆现时水平运动在全球参考系中为整体向东 ,并兼有顺时针扭转运动。西部地区构造形变强烈 ,整个青藏块体及其边界带 ,以及新疆西部是应变值最高的区域 ,水平应变场主压应变优势分布方向为近NE向 ,空间差异显著 ,反映了印度板块碰撞推挤和青藏块体强烈构造运动的影响。中国大陆东部水平运动的差异性不显著。强震分布于地壳运动的大小、方向显著变化的区域 ,大地震通常发生在水平剪应变高值区或其边缘 ,尤其是与区域主干断裂的构造活动背景相一致的剪应变率高值区。 相似文献
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Abstract With increasing high-quality geological and geophysical data it becomes clear that seismicity of the continents is characterized by linear patterns which are closely associated with tectonic features. The aim of this paper is to give reasonable interpretation for the earthquake distribution in the contiguous continent of the United States. Seismic lines and earthquake concentrated zones are defined, which reflect the characteristics of the continental seismotectonics. Similarities and differences in seismotectonics between the continental part of China and the contiguous continent of US are analysed. It is demonstrated that the spatial distribution of earthquakes can provide the information of the active structures in the earth's crust. The authors consider that the patterns of continental seismotectonics are not only controlled by the pre—existing tectonic frameworks and the current boundary dynamic conditions, but also possibly affected by dynamic factors of global tectonics at a higher level. 相似文献
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全球构造研究的思考 总被引：4，自引：1，他引：4
“板块构造”并不直接等价于全球构造。将各板块同一构造力学属性和特征的边界分别连接起来 ,可以建立起环太平洋深俯冲构造系、南半球为主体的洋脊构造系和北半球为主体的陆 /陆浅俯冲构造系 ,它们空间展布的分区 ,揭示了全球表层构造格架具有N/S半球与 0°/ 180°半球双棕胀缩耦合非对称性。这一认识获得全球地热与地幔质量分布非均一性的初步证明。此全球构造格局和运动 ,可作为启发和约束地幔运动和动力学分析的表层边界条件。全球板块内部的次级构造 ,在大陆型板内有两种 ,一是以盆、山、原 (高、低 )作为次级构造单元 ,重点是研究它们的演化耦合关系 ;二是以次板块、地块、块体之类的概念作为次级、再次级构造单元 ,重点是研究块体以及多块体之间的应力、应变和运动的相互关系。两种研究方式的不同 ,也可能与研究的目的和时间尺度要求不同有关。两者能否融合 ,应不应该融合 ,需深入思考。地球多圈层相互作用的科学目的是建立地球大系统科学。流体地球部分与固体地球部分以往因研究的时间尺度很难匹配而分立。但地球一系列“微动态”行为 ,如地震、火山、洋脊涌流等 ,其时间尺度和多级的动态韵律与地球流体的动态韵律是可以比较的。固体地球微动态行为对地下流体的运动有重要影响。 相似文献
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江苏—南黄海地区城市密集,人口众多,是中国东部经济最发达的地带之一。同时,该地区历史上曾频发中—强以上级别的地震,地震及次生地质灾害是威胁该区经济社会发展的自然灾害之一。该区的地震活动时空特征和发震机制还不清楚。本文通过整理江苏—南黄海地区的历史和仪器记录地震数据,分析了该区地震活动时空分布格局,发现地震活动主要集中于若干条区域活动断裂带,在时间上具有约60年的平静期,目前仍处于地震活跃期。深部构造研究还表明该区域内地震活跃的南部坳陷和勿南沙隆起区均存在显著的地球物理异常,表明地震活动与区域深部构造有关。东部菲律宾海板块的俯冲作用和印度—欧亚大陆碰撞引起的板块边界挤压力和大陆边缘因地形高程差异伴随的重力势能是中国海洋地震的主要驱动力。上述认识不仅加深了对江苏—南黄海地区地震构造环境的理解,同时也能对该区防震减灾公益事业提供科学参考。 相似文献
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We relocate the 1990–1991 Potenza (Southern Apennines belt, Italy) sequences and calculate focal mechanisms. This seismicity clusters along an E–W, dextral strike–slip structure. Second-order clusters are also present and reflect the activation of minor shears. The depth distribution of earthquakes evidences a peak between 14 and 20 km, within the basement of the subducting Apulian plate. The analysed seismicity does not mirror that of Southern Apennines, which include NW–SE striking normal faults and earthquakes concentrated within the first 15 km of the crust. We suggest that the E–W faults affecting the foreland region of Apennine propagate up to 25 km of depth. The Potenza earthquakes reflect the reactivation of a deep, preexisting fault system. We conclude that the seismotectonic setting of Apennines is characterized by NW–SE normal faults affecting the upper 15 km of the crust, and by E–W deeper strike–slip faults cutting the crystalline basement of the chain. 相似文献
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中国大陆现今构造运动的GPS速度场与活动地块 总被引：141，自引：11，他引：130
GPS观测结果给出了在欧亚参考框架下周边板块的运动状态 ,印度板块的运动方向约NE2 0° ,速度是 40～ 42mm/a ;北美板块的运动方向约NW 2 80°～ 2 90° ,速度是 2 1～ 2 3mm/a ;菲律宾板块的运动方向是NW 2 90°～ 310° ,速度是 37～ 45mm/a ;哈萨克—西伯利亚地盾的运动方向约NE130° ,速度是 3～ 5mm/a。GPS所揭示的中国大陆现今运动场清晰地表现出了以活动地块为单元的分块运动特征。文中给出了各主要活动地块的运动方向和速度。大部分活动地块内部结构完整 ,以整体性的运动为主 ;个别活动地块内部发生构造变形 ,地块的整体性不好。中国大陆以活动地块为单元的现今构造变形可能与大陆岩石圈的结构和性质有关 ,上地壳以脆性变形为主 ,下地壳和上地幔以粘塑性的流变为特征 ,从底部驱动着上覆脆性地块的整体运动。 相似文献
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Ivonne G. Arroyo Stephan Husen Ernst R. Flueh 《International Journal of Earth Sciences》2014,103(7):1747-1764
Transition from subduction of normal to thickened oceanic crust occurs in the central portion of the Costa Rican margin, where large interplate earthquakes (M ~ 7) and abundant interseismic seismicity have been associated with subduction of bathymetric highs. We relocated ~1,300 earthquakes recorded for 6 months by a combined on- and offshore seismological network using probabilistic earthquake relocation in a 3D P-wave velocity model. Most of the seismicity originated at the seismogenic zone of the plate boundary, appearing as an 18° dipping, planar cluster from 15 to 25–30 km depth, beneath the continental shelf. Several reverse focal mechanisms were resolved within the cluster. The upper limit of this interseismic interplate seismicity seems to be controlled primarily by the overlying-plate thickness and coherency, which in turn is governed by the erosional processes and fluid release and escape at temperatures lower than ~100 to 120 °C along the plate boundary. The downdip limit of the stick–slip behaviour collocates with relative low temperatures of ~150 to 200 °C, suggesting that it is controlled by serpentinization of the mantle wedge. The distribution of the interseismic interplate seismicity is locally modified by the presence of subducted seamounts at different depths. Unlike in northern Costa Rica, rupture of large earthquakes in the last two decades seems to coincide with the area defined by the interseismic interplate seismicity. 相似文献
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超越板块构造——我国构造地质学要做些什么? 总被引：25，自引：1，他引：24
对近十年来全球构造学和构造地质学的重要进展进行了简要评述.30年前建立的全球构造理论改变了人们对地球及其演化的认识.作为固体地球统一理论的板块构造主要涉及刚性板块边界之间的变形、地震活动和火山作用.至今还没有完整理论阐明板块运动的驱动力和地幔对流机制.板块边界和板内变形等许多问题仍然无法回答.大陆岩石圈和大洋岩石圈在成分、厚度和力学强度方面有明显的差别, 因此现有板块构造不完全适合于大陆构造.大陆地壳和地幔流变学的综合研究是认识大陆构造和超越板块构造的最佳途径.流变学是大陆造山带几何学和动力学的桥梁.大陆岩石圈对构造作用、重力作用和热作用的响应在很大程度上取决于其流变强度.岩石圈流变性质是岩石圈分层和塑性流动的主导因素.大量透入性变形和巨型大陆造山带内部构造显示非刚性特征.大陆构造和力学行为主要由地壳强度而不是地幔强度所控制.从大陆岩石圈多层性和力学强度不均匀性表征看, 现在是抛弃传统“三明治”构造模式的时候了.面对地球系统科学和地球动力学新思维发展趋势, 多学科综合研究大陆构造(造山带)和加速高水平构造地质学人才的培养是我国构造地质学发展的最紧迫任务 相似文献
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《Journal of Asian Earth Sciences》2000,18(1):41-46
In mainland China and its surroundings the large-scale distribution of great, shallow, intraplate earthquakes shows that there are four main areas of high intraplate seismicity which are (a) the Northern China Seismic Area in east China (30°–42°N); (b) the Southeast-coast Seismic Area in eastern China (19°–25°N); (c) the North-south trending Seismic Area in western China and its surroundings (Burma–China–Mongolia); (d) the Central Asian Seismic Area in west China and its surroundings (Pamirs–Tianshan Mts–Baikal). These four intraplate seismic areas are approximately perpendicular to those sections of the Eurasian plate boundary where the Eurasian plate has a strong seismic coupling with the North American–Pacific Ocean–Philippine Sea plates, and with the Indian plate. The large-scale uneven distribution of intraplate seismicity in China and its surroundings may be controlled by heterogeneity in the stress state on different sections of the plate boundary. 相似文献