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中国大陆科学钻探工程的科学目标及初步成果 总被引：34，自引：20，他引：34
中国大陆科学钻探工程的主孔位于苏鲁超高压变质带南部的东海县，其穿过的岩石曾位于板块会聚边界的地幔深处，是研究大陆深俯冲及地幔动力学的最佳地区。中国大陆科学钻探的科学目标旨在通过对钻孔中获取的全部连续岩心、液态和气态样品及原位测井数据进行的全方位测量与综合研究，建立5000m孔深的各类多学科精细剖面，再造北中国板块与扬子板块会聚边界深部三维物质的组成和分布及三维结构构造；阐明板块会聚边缘的深部流体作用、壳一幔相互作用及地幔中物质循环和流变学；寻找超深地幔条件下形成的特征矿物，揭示超高压变质成矿机理；建立结晶岩地区地球物理理论模型和解释标尺；揭示超高压变质岩石的形成与折返模型及板块会聚边界的深部动力学机制。通过5km深孔营造的特殊地下空问，研究现代地壳的物理、化学及生物作用，并将建立亚洲第一个大陆科学钻探深孔长期观察实验站。中国大陆科学钻探工程已取得初步成果。主孔2000m岩心的深度和方位准确归位；建立了岩性、地球化学、构造、矿化、岩石物性、地下流体及各类测井等精细剖面；揭示了发现除超镁铁质岩外的各类岩石中的柯石英；通过SHRIMP测年准确确定超高压及退变质事件的年龄；初步揭示了超高压及退变质过程中流体的变化及水一岩作用；划分了构造岩片单元，确定了其边界的韧性剪切带性质，并发现早期构造信息；建立的随岩性变化的弹性波速度和热导率连续剖面对地震反射和热结构提供了岩石物性的制约；VSP地震剖面揭示了孔区深部的构造岩片结构，以及强地震反射层和大型韧性剪切带有关；发现地下特殊气体一甲烷、二氧化碳及氦气的异常，以及气体异常越往深部越频繁出现的规律。经DNA分析，在超高压岩心中发现在极端条件下形成的微生物。 相似文献
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《地质学报》2006,80(12)
国土资源部大陆动力学重点实验室隶属于中国地质科学院地质研究所。实验室现有研究人员28人,其中包括许志琴院士和杨文采院士,研究员14人,副研究员9人,21人具有博士学位,其巾7人获得国外博士学位;实验和辅助人员9人;在读研究生13人,其中博士研究生5人。实验室主任为杨经绥研究员,副主任为刘福来研究员和曾令森博士。实验室以板块碰撞动力学及地幔动力学为主要研究方向,以中央高压-超高压变质带和青藏高原为主要野外基地,以板块汇聚边界和板内深部物质组成、构造与结构以及浅层效应为主要研究内容,并服务于国家的经济与社会发展需求。实验室实行开放流动政策,已与国外许多一流实验室和著名科学家群体建立了协作关系,聘任了国内外一批知名科学家为客座研究员。实验室研究方向和近期研究内容“大陆动力学”实验室的研究方向是运用构造物理、微区物质成分与地球化学、深部地球物理探测、及数值模拟等高新技术,结合深入地下的科学钻探及深部探测的全方位、多学科的三维研究来探索:①大陆板块会聚、碰撞和增生过程:②大陆深部结构及地幔动力学。通过这些研究来探讨大陆的形成和演化的动力学机制,解决大陆地质中的某些重大难题,发展板块构造理论,服务于国家的经济与社会... 相似文献
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板块下的构造及地幔动力学 总被引：14，自引：4，他引：14
最新的全球地幔地震层析资料揭示了岩石圈板片可以俯冲到核幔边界，超地幔羽可以从核幔边界上升到地壳上部形成热点。在大陆板块汇聚边界，地幔地震层析图像不仅显示了岩石圈板片的超深俯冲，还保存了拆沉的岩石圈“化石”残片的重要信息。从地幔深部所获取的新资料为全地幔“单层对流“的新模式提供了依据。在介绍上述全球构造研究新动向的基础上，本文强调了研究岩石圈板块必须了解板块下的构造，探索岩石圈板块的驱动力应该从“岩石圈动力学”升华到“地幔动力学”，并提出了大陆板块汇聚边界地幔动力学研究的新思考。 相似文献
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20 0 1年 8月 4日预定深度为 5 0 0 0 m的中国科学第一钻在江苏省东海县毛北村举行了开钻典礼。国土资源部、江苏省以及中国地质大学的有关领导和专家出席了开工典礼。为了配合该钻孔的实施 ,1 997年 1 1月和 1 998年 1 2月在毛北地区分别开展了两口预先导孔 (CCSD- PP1 ,43 0 m;CCSD- PP2 ,1 0 0 0 m)的钻探 ,并取得了大量资料和丰硕成果。中国大别—苏鲁超高压变质带大陆科学钻探工程于 1 997年被国家科技领导小组批准为“九五”国家重大科学工程项目 ,1 998年被国际大陆科学钻探组织批准为国际大陆科学钻探项目。作为世界上规模最宏大的大别—苏鲁超高压变质带 ,中国大陆科学钻探工程旨在利用现代深部钻探高新技术 ,通过钻探、地球物理、分析测试和信息工程等多学科的综合研究 ,揭示大陆造山带的深部物质组成与结构和构造、地球动力学和壳—幔相互作用 ,重塑超高压变质带形成和折返机制 ,研究中国南、北两大板块会聚边缘的地壳行为 ,探索深部流体与生物圈 ,监视现代地壳运动 ,为资源、能源及地震发生机制提供新的科学依据 ,建成现代深部地质作用长期观测与实验基地和地壳深部物... 相似文献
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科学钻探是直接获得深部地质资料的技术手段，深海钻探成果证实了板块构造学说及大陆漂移学说的正确性，并且对地震起因，古气候，气象变化的具有重要意义，陆壳科学钻探发现，在地壳深部７００ｍ处有流体循环，使传统的水热矿床形成理论受到挑战。德国ＫＴＢ陆壳超深科学钻探获得９１００ｍ的温度剖面，使人们对地壳深部的状态有了真实的了解。我第一口超深钻的实施将对了解华北板块和扬子板块接触带的演化及高压变质作用有重要意义 相似文献
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由板块俯冲引发的深部物质循环过程是地球内部的一级运行机制,主宰了地球从内到外的演化进程,是地球科学研究的重要前沿.俯冲带化学地球动力学研究不仅需要确定俯冲带地壳物质再循环的机制和形式,而且需要确定俯冲带动力来源和热体制及其随时间的变化.为了识别不同类型壳源熔/流体对地幔楔的交代作用、寻求板片-地幔界面反应的岩石学和地球化学证据、理解汇聚板块边缘地壳俯冲和拆沉对地幔不均一性的贡献,我们必须将俯冲带变质作用、交代作用和岩浆作用作为一个地球科学系统来考虑.板块俯冲带变质过程中发生一系列物理化学变化,这些变化不但是导致板块进一步俯冲的主要驱动力,同时也控制着释放的熔/流体组成和俯冲到地球深部的物质组成,对俯冲带化学地球动力学过程产生重要影响.地幔楔作为俯冲系统中连接俯冲盘和仰冲盘的关键构造单元,在地球层圈之间物质循环和能量交换等方面起着重要作用.造山带地幔楔橄榄岩直接记录了俯冲带多种性质的熔/流体交代作用,以及复杂的壳幔物质循环过程.俯冲带岩浆岩是大洋/大陆板块俯冲物质再循环的表现形式,这些岩石样品记录了俯冲带从深部地幔到浅部地壳的过程,也为认识地球深部物质循环提供了理想的天然样品.尽管国际上在俯冲带岩石学和地球化学领域针对地球深部过程的研究方面取得了多项重要进展,但由于研究工作缺乏密切的协同配合,包括俯冲带熔/流体的物理化学性质、俯冲带壳幔相互作用的机制和过程、俯冲带幔源岩浆活动的物质来源和启动机制以及深部地幔过程对地表环境的影响等许多关键科学问题尚未得到根本解决.将来的研究需要聚焦俯冲带物质循环这一核心科学问题,进一步查明俯冲带变质作用、交代作用、岩浆作用等过程的各自特征和相互联系,包括挥发性组分在地球深部的迁移过程及其资源和环境效应,着力考察研究相对薄弱的古俯冲带,阐明板块俯冲与地球深部物质循环之间的耦合机制. 相似文献
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欧洲共同体国家地壳流体研究的概况和进展 总被引：7，自引：2，他引：7
地壳流体在主岩溶解和迁移过程中，以搬运和交换物质、传输和释放能量的基本作用广泛影响地壳内部的造山、变质、成岩、成矿等地质作用和过程。流体的地质作用具有岩石圈动力学和大陆动力学的意义，是地球科学跨世纪的重大进展之一。文章从三个方面概述欧共体国家在近十年来对地壳流体研究的概况和进展：（１）７０年代始意大利托斯卡纳地热田的开发和利用对新生代—现代地热田热水系统近地表的超热地壳流体的研究成果；（２）８０年代欧共体国家开展的跨国多学科重大基础研究项目“欧洲地壳剖面综合地质调查”对欧洲中部华力西带结晶基底和中—新生代沉积盖层古地壳流体的研究成果；（３）９０年代联邦德国大陆超深钻现代和古地壳流体的研究成果。 相似文献
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蛇绿岩型金刚石和铬铁矿深部成因 总被引：5，自引：0，他引：5
地球上的原生金刚石主要有3种产出类型,分别来自大陆克拉通下的深部地幔金伯利岩型金刚石、板块边界深俯冲变质岩中超高压变质型金刚石,和陨石坑中的陨石撞击型金刚石。在全球5个造山带的10处蛇绿岩的地幔橄榄岩或铬铁矿中均发现金刚石和其他超高压矿物的基础上,我们提出地球上一种新的天然金刚石产出类型,命名为蛇绿岩型金刚石。认为蛇绿岩型金刚石普遍存在于大洋岩石圈的地幔橄榄岩中,并提出蛇绿岩型金刚石和铬铁矿的深部成因模式。认为早期俯冲的地壳物质到达地幔过渡带(410~660 km深度)后被肢解,加入到周围的强还原流体和熔体中,当熔融物质向上运移到地幔过渡带顶部,铬铁矿和周围的地幔岩石以及流体中的金刚石等深部矿物一并结晶,之后,携带金刚石的铬铁矿和地幔岩石被上涌的地幔柱带至浅部,经历了洋盆的拉张和俯冲阶段,最终在板块边缘就位。 相似文献
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成矿地质流体体系的主要类型 总被引：7，自引：0，他引：7
地壳中可划分出五大类不同的成矿地质流体体系：①与大陆地壳中—酸性岩浆热事件有关的热液流体体系;②与海底基性火山活动有关的热液喷流流体体系;③与海相沉积盆地演化有关的盆地流体体系;④与区域变质作用有关（含与大型剪切带有关）的变质流体体系;⑤与地幔排气过程有关的深部流体体系。简要讨论了每个成矿流体体系的发生、演化、特征和成矿作用。并指出,成矿地质流体体系的时间—空间演化动力学轨迹实际上就是热液矿床的相继定位以及有关的矿床系列不断被完成的过程,这也就是我们所要认识的、矿床在时间和空间上的成矿规律。 相似文献
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地幔流体研究的某些新进展 总被引：2，自引：0，他引：2
杜乐天 《矿物岩石地球化学通报》1993,(1)
国家自然科学基金项目“地幔流体与软流层(体)地球化学”是通过幔源包体、巨晶的直接研究和碱性玄武岩、金伯利岩、火成碳酸岩、煌斑岩等的反演,着重探讨地幔中的流体地球化学问题。当代地球科学发展的一个趋势是在原来各分支领域研究不断深化的同时,需要在更深层次的地球深部去探寻共同的地质学、地球物理、地球化学和地球动力学决定因素。地壳中的大地构造、变质、岩浆、热沉积、热液等内生作用是如何产生和运动的?中外学者现在已经不约而同地 相似文献
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地质作用中的流体形成演化及成矿作用 总被引：10，自引：1，他引：10
许多事实已证明地壳和地球深部存在大量的流体，它在所有地质过程中都扮演了重要角色。文章围绕岩浆、伟晶岩、变质作用及沉积盆地流体的形成机制、地质过程中流体作用以及流体研究中存在的问题等方面展开了讨论，提出地壳构造、岩浆作用与流体有着密切的关系。流体研究不但可以揭示地壳乃至地球深部的各种作用，系统剖析流体形成演化与成矿关系，而且对研究地幔对流、地球不同圈层流体的交换方式等均具有重要的理论和实际意义。 相似文献
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超高压变质岩——造山带深部过程的见证 总被引：9，自引：3，他引：6
超高压变质岩是大陆碰撞过程中俯冲于地幔较深部位的地壳物质（包括早先从地幔就位于地壳的超基性岩）,记录了地球系统内部物质再循环的过程。了解折返至地壳的超高压岩石的峰变质深度,是讨论造山带深部变质作用、岩浆形成和流体活动的关键,也是讨论折返机制的基础。详细的岩相学和变质反应热力学分析通常还不足以对岩石峰变质物理条件作出判断。高压下矿物固溶体的稳定性、相转变及出溶机制是最终解决问题的前提知识。柯石英假象具有特征的结构。并非只有相变才能引起矿物包裹体周围的放射状裂开。柯石英在寄主矿物中的保存情况对岩石的ｐ Ｔ路径有指示意义。以构造过压为主导的超高压变质作用观点与现有地质观察和高压下岩石的力学状态分析不相一致。定量估计构造过压在岩石俯冲过程中的作用尚需更深入的理论分析和观察资料。准确的ｐ Ｔ路径对于理解俯冲、折返机制至关重要。流体和熔体是岩石俯冲至较深部位时与地幔围岩发生物质交换的主要介质。进变质过程中岩石多放出流体,但也有一些发生在超高压下的水化或碳化反应。退变质过程晚期围岩流体渗入折返的超高压变质岩,但在退变质过程早期,由于温度增高,一些超高压含水矿物可能发生脱水。典型的地壳岩石在俯冲带深部很容易发生部分熔融。高? 相似文献
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板块碰撞造山模式难以解释造山作用在时间上的“滞后”和在空间上的“差位”现象，大量研究表明山脉隆升的动力来自深部，因此，探索深部地质过程的物理和化学机制及其导致的能量再分配是认识山脉隆升动力学机制的关键，若干线索表明地幔中的核反应中可能在岩石圈动力学演化过程中起过不可忽视的作用，通过分析U，Th等元素的地球化学性质及其在深变质过程中的行为，认为伴随板块俯冲发生的陆壳物质向地幔的再循环有可能在办流圈顶部形成富含U，Th,K等放射性亲石元素和碳质（石墨）的地质体，通过理论上的论证和对Oklo天然核反应堆遗迹的反演表明这些地质体可能有一部分具备了形成石墨核反应堆的条件。这种反应堆在亚临界状态下的断续运行有可能为其上方岩石圈中的岩浆作用提供热源，进入超临界状态时将可能导致深部核爆炸，成为地震，火山爆发和岩石圈破裂的动力来源，据此建立的山脉隆升的动力学初步模式，可以解释造山带的形成，高原的隆升，深源地震及其前兆的成因和金刚石及其相关岩石地壳浅部置位的机制。 相似文献
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地幔活动是岩石圈构造活动的动力学基础,是上地壳发生地质作用——区域变质作用、成岩成矿作用——所需要的深源物质、能量乃至流体的主要来源形式.吉林省东南部地区的麻粒岩相区域变质作用、幔源岩浆的侵入-喷发活动以及深部构造活动等特征表明,该地区曾有太古宙末期和中生代两个地幔活动高峰期.夹皮沟大型金矿田的金矿成矿作用与地幔活动有密切的成因联系.成矿作用主期与地幔活动的高峰期相对应.稳定同位素研究显示成矿物质、成矿热液主要来源于地幔.地幔活动引起携带大量热流体和丰富的成矿元素的幔源物质上侵,并且在下地壳重熔过程中活化、萃取了围岩中成矿物质而形成成矿流体;伴随地幔活动形成的深大断裂构造、大型韧性剪切带不仅是成矿流体运移的通道,而且为成矿物质沉淀提供了有利空间. 相似文献
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地幔柱构造理论研究若干问题及研究进展 总被引：3，自引：0，他引：3
介绍了目前地幔柱构造理论研究中若干重要问题和最新进展,许多证据显示,地幔柱是严自于核幔边界附近的Ｄ″层发生热扰动并产生地幔柱的热动力源于外地核的不均匀加热作用;一个新启动的地幔柱在穿过整个地幔的缓慢上升过程会形成巨大球状顶冠和狭窄尾柱;地幔柱巨大球状顶冠会导致地壳发生上隆、区域变质作用、地壳深熔作用、构造变形作用和大规模火山作用,形成大陆或大洋溢流玄武岩;地幔柱狭窄尾柱的长期活动会在上覆运动板块上 相似文献
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成矿流体研究新进展及研究动态 总被引：1，自引：0，他引：1
本文论述80年代以来流体研究取得的进展及未来的研究动态展望,主要进展表现在构造作用中的地质流体,地壳变形过程中质量和能量的传递;岩浆房附近的孔隙流体压强;水热体系中侵入体空隙渗透性的演化和类型,区域变质作用中的流体动力学,表面水深循环进入到水热变质带和熔融区的氢、氧同位素制约条件,与区域变质作用、地壳深熔作用有关的水热体系,地壳水力学的时间尺度,造山带中的流体作用,消减带的流体作用,二氧化碳的脱气作用。近十年来及未来的研究热点主要表现在将流体的形成和演化与造山作用、构造变形、剪切作用、板块俯冲、壳幔对流等联系起来,俯冲带中的流体、剪切带中的流体、盆地卤水、海底热泉、大陆热泉、成矿流体油气形成及运移、地壳流体与地震火山活动等,对地质流体的成因、特征及其地质作用过程有了更深刻的理解。 相似文献
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大洋俯冲和大陆碰撞沿走向的转换动力学及流体-熔体活动的作用 总被引：2，自引：1，他引：1
为了深入探讨大洋俯冲和大陆碰撞沿走向的转换及其动力学特征,同时更好的理解俯冲-碰撞带的流体-熔体活动及其效应,我们建立了一系列三维空间的大尺度、高分辨率的动力学数值模型。模拟结果显示,在板块会聚过程中,流体-熔体活动可以降低周围岩石的流变强度及两个板块之间的耦合作用,并能够促进大陆碰撞带俯冲板块的断离。同时,俯冲-碰撞带的空间转换模型揭示其深部结构存在巨大的沿走向的差异性,大陆碰撞带发生俯冲板块断离,而大洋俯冲板块持续下插。并且上覆板块的地壳物质发生从陆-陆碰撞带向洋-陆俯冲带的侧向逃逸。这种三维空间中沿走向的差异性俯冲-碰撞模式与中-东特提斯构造带相吻合,并揭示其动力学机制。 相似文献