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大陆板内构造变形及其动力学机制 总被引：1，自引：0，他引：1
典型大陆板内变形发生在克拉通化的大陆岩石圈内部,距离同变形期活动板块构造边界数百至2000km以上。收缩变形主要表现为区域尺度的盆地构造反转、结晶基底与上覆盖层共同卷入变形的厚皮式逆冲构造,具有变形局部化特征。因为流变学分层特征不同,大陆板内变形可以发生在中上部地壳、整个地壳乃至岩石圈尺度上,表现为不同波长的地壳或岩石圈尺度纵弯弯曲。大陆岩石圈板块内部物质组成与结构的不均一性、流体活动、热作用、克拉通内盆地巨厚沉积产生的覆盖效应、地壳加厚等导致的岩石圈强度的局部降低等,是导致大陆板内变形以及应变局部化的原因。构造活化是大陆板内变形的重要方式。板块俯冲或碰撞远程效应被认为是大陆板内变形的主导动力学模型,但是放射性元素积累导致的岩石圈强度热弱化,或大陆冰川消退触发板内应力状态变化等导致大陆板内变形的动力学模型也应该引起关注。 相似文献
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Intraplate deformation and 3D rheological structure of the Rhine Rift System and adjacent areas of the northern Alpine foreland 总被引：4，自引：0，他引：4
S. Cloetingh P. A. Ziegler F. Beekman P. A. M. Andriessen N. Hardebol P. Dèzes 《International Journal of Earth Sciences》2005,94(4):758-778
The lithosphere of the Northern Alpine foreland has undergone a polyphase evolution during which interacting stress-induced intraplate deformation and upper mantle thermal perturbations controlled folding of the thermally weakened lithosphere. In this paper we address relationships among deeper lithospheric processes, neotectonics and surface processes in the Northern Alpine foreland with special emphasis on tectonically induced topography. We focus on lithosphere memory and neotectonics, paying special attention to the thermo-mechanical structure of the Rhine Graben System and adjacent areas of the northern Alpine foreland lithosphere. We discuss implications for mechanisms of large-scale intraplate deformation and links with surface processes and topography evolution. 相似文献
3.
大陆中部地壳应变局部化与应变弱化 总被引：1，自引：1，他引：0
大陆岩石圈流变学研究是构造地质学学科发展的必然,也是发展板块构造理论、探索大陆板块内部变形与动力学演化的核心问题。大陆中部地壳是大陆岩石圈中一个具有特殊性的圈层,其主要成分以花岗质岩石为代表,位于岩石脆-韧性转变域。在中部地壳层次上,岩石既具有脆性变形特点,又具有韧性变形属性,而且常常表现出多种流变强度。研究成果显示,中部地壳岩石流变具有许多特殊性:1)应变局部化是中部地壳流动最为典型表现形式;2)存在大陆地壳多震层:多震与强震,显示出中部地壳既弱又强的流变学属性;3)液/岩反应强烈,流体相直接影响着岩石的流变性;4)在许多地区存在有地球物理异常体(低速高导体)。大陆中部地壳应变局部化是板块相互作用过程中地壳层次上应变积累与集中的重要表现。在宏观尺度、中小型尺度和微观尺度上都有着重要的构造特点。地壳岩石的应变弱化,是诱发应变局部化的主要机制。多种形式的水致弱化(包括液压致裂、反应弱化、水解弱化等)与结构弱化(包括细粒化、晶格取向、成分分带性等)对于应变局部化具有重要的贡献。大陆地壳岩石流变学、中部地壳弱化与应变局部化研究,是未来岩石圈流变学研究的重要方向。 相似文献
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板块构造理论是地学研究的一次革命,它推动了当前地球科学的发展。但是用刚性板块运动学的理论不能解释大陆内部复杂的构造形变作用和强烈的地震活动,大陆构造理论是在板块构造的基础上加以补充和发展,本文简要地介绍大陆构造研究的要点,特别是大陆构造与板内地震活动的关系。我国是一个以大陆为主体的多震国家,板内地震活动应结合岩石圈结构、块体运动学和流变学进行研究。 相似文献
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板内造山作用与成矿 总被引：14，自引：3，他引：14
中国大陆广泛分布强烈的板内变形和造山作用,传统的板块构造理论常常将其解释为板块边缘汇聚力的远程效应。然而,中国大陆的板内造山作用与汇聚板块边界之间缺乏可预期的动力学联系,不能简单地解释为大陆碰撞或板块俯冲的远程效应。本文提出另一种可供选择的解释,认为板内变形主要取决于岩石圈不均一性。相邻的板块拼合在一起形成统一板块之后,区域地质演化进入板内阶段。板块碰撞导致的岩石圈不均一性和重力不稳定性可以触发强烈的板内变形甚至造山作用,其延迟时间的长短取决于岩石圈不稳定性的程度和地球深部的热扰动。与板缘造山带相比,板内造山作用缺少板块俯冲-碰撞过程,板内造山带的演化历史相对简单,通常是以岩石圈拆沉作用开始,以地壳的垂向增生为特征,最后以岩石圈拆沉作用结束或形成重力不稳定岩石圈。因此,板内造山作用一般沿着古造山带发育。古造山带岩石圈结构低成熟度的特点不仅是岩石圈不稳定性的主要原因之一,而且由于挥发分和含矿元素的富集在活化过程中具有很强的成矿潜力。板内造山带的成矿作用依赖于深埋在岩石圈-软流圈系统不同深度水平上含矿流体的突然释放,主要发生在造山作用初始阶段和造山后伸展阶段。 相似文献
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塔里木盆地及邻区岩石圈拆离解耦与盆山格局关系的天然地震分析 总被引：8，自引：1，他引：7
与洋陆俯冲关系不同,在板内汇聚过程中,大陆岩石圈固有的多圈层、多界面结构的特点,使得地块的俯冲变形伴有多圈层顺层拆离解耦的行为,使变形结构复杂化。虽然多圈层界面拆离解耦所引发的地震点群空间分布不像洋陆俯冲关系那么规则完美,但是依据地震群与破裂位置、破裂与岩石圈分层力学特性的依次控制关系,运用深度/频次、平面密度等统计方法,再以各种地球物理实测手段得到的岩石圈结构构造数据作为界面标定依据,还是能够得出诸如拆离解耦的界面深度、界面归属和区域层间变形范围等重要的几何学信息,这些变形几何学、运动学数据是构建大陆岩石圈板内汇聚造山特别是盆山耦合模式时的关键性的依据。文中通过对塔里木盆地及周缘造山带的相关研究,在岩石圈层拆离解耦状态及其与盆山构造格局之间的关系方面得出以下几点认识:(1)塔里木盆地及周缘造山带岩石圈的主拆离解耦层均发育于中地壳,但随各区中地壳的具体深度位置不同而有所差别;(2)塔西南/西昆仑盆山构造耦合关系是构建于岩石圈尺度上的,塔北/南天山盆山耦合关系是构建于地壳尺度上的;(3)地震活动的密集程度及密集带的展布与天山的变形强度、隆升状态和地貌阶段类型的变化规律有着近乎完美的精确匹配关系;(4)塔北/南天山和塔西南/西昆仑对应于岩石圈的强拆离解耦区,塔东北/东天山和塔东南/阿尔金山之间无耦合关系,其边缘带对应于岩石圈弱拆离解耦和无拆离解耦区;(5)塔里木盆地总体上的弱变形状态与其岩石圈弱或未拆离解耦类型占据总面积90%的情形相适应;(6)塔里木地块以驱动、阻挡约束、平移滚筒约束和克拉通过渡等多重“身份”存在于相邻单元“包围”的力学环境中。 相似文献
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大陆内部弥散性的变形表明经典板块构造理论未能阐述大陆构造。矿物变形的实验室研究结果、岩石流变学性质随深度改变和地震测深剖面资料都提示大陆岩石圈具有三明治式的强度包络面。任纪舜、张国伟和钟大赉分别把岩石圈不同深度层次的三维交切构造称为立交桥式构造或多向层架构造。它们的出现提示岩石圈发生了构造解耦,新的变形体制在拆离面以上发展起来。前苏联地质学家把它称为岩石圈的构造成层作用。本文列举了喜马拉雅东、西构造结和秦岭造山带可能出露于地表的三维交切构造实例,呼吁重视这类代表大陆岩石圈不同深度层次的构造堆叠体,并把它作为揭示岩石圈构造变形的最佳切入点。 相似文献
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初论板内造山带 总被引：55，自引：10，他引：45
讨论了关于板内造山带含义的不同认识。指出板内造山带是一种特殊类型的造山带,而不是板缘造山带或板间造山带持续发展的结果。简要介绍分别发育在４ 个大陆的不同时代的板内造山带,总结板内造山带在区域大地构造位置、造山带构造格局、构造变形与变质作用、岩浆活动与沉积作用、造山带构造演化等方面与板缘造山带的差异。板内造山带形成于相对较老且强硬的岩石圈板块内部,造山带内部构造单元不具有平行于造山带走向分布的特征,即不具有线状构造格局,构造变形具有地台基底乃至整个地壳卷入的厚皮构造性质,同造山区域变质作用微弱,同造山岩浆活动、沉积作用和构造变形均无极性演化趋势。岩石圈拆沉作用（ｄｅｌａｍｉｎａｔｉｏｎ） 可较好地解释板内造山带的火山活动特征。尽管板块间相互作用（ 俯冲或碰撞）所产生的水平挤压应力似乎更易于阐明板内造山带的收缩变形特征;但是,板块间相互碰撞或俯冲产生的边界应力可否有效地被远程传递,尚有待进一步研究和解决。将板块间相互作用的水平应力场与岩石圈纵向物质与能量调整（ 重力、热力等） 因素作综合考虑,可能是解决板内造山带造山作用机制的有效途径 相似文献
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A metamorphic perspective on foreland flexure during intraplate orogeny: evidence for the involvement of weak lithosphere 
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下载免费PDF全文 Constraining depth–temperature conditions of syn‐orogenic burial metamorphism of syn‐orogenic sediments in a foreland basin provides an innovative way to investigate the thermomechanical state of the lithosphere. In central Australia, major intraplate deformation resulted in 10 km of syn‐orogenic sedimentation in a basin approximately 70 km wide. The deep level of burial in the foreland of the intraplate orogen requires the involvement of weak lithosphere with an elastic thickness of ≤20 km. The profound flexural response of the foreland region indicates that major intraplate deformation in central Australia was localised into a region of dramatically weakened lithosphere. 相似文献
10.
用不可压缩固体模型对岩石圈内横向密度差异产生的构造应力和缓慢变形进行了三维有限元模拟。结果表明,对于达到均衡补偿状态的模型,5公里地形高差的重力势在地壳内产生数百巴的构造应力,高原下出现横向拉张应力,平原下出现挤压应力;地壳厚度变化大的过渡带,应力的增加更显著。在地壳局部增厚而地形高度未达到均衡补偿的情况下,深部侧向密度差异产生的重力调整作用使物质向地壳较厚的地方迁移,导致那里的地壳产生地表隆起。 相似文献
11.
Somdev Bhattacharji Rajesh Sharma Nilanjan Chatterjee 《Journal of Earth System Science》2004,113(4):771-784
The western continental margin and the intraplate Narmada-Tapti rifts are primarily covered by Deccan flood basalts. Three-dimensional
gravity modeling of +70mgal Bouguer gravity highs extending in the north-south direction along the western continental margin
rift indicates the presence of a subsurface high density, mafic-ultramafic type, elongated, roughly ellipsoidal body. It is
approximately 12.0 ±1.2 km thick with its upper surface at an approximate depth of 6.0 ±0.6 km, and its average density is
{dy2935} kg/m3. Calculated dimension of the high density body in the upper crust is 300 ±30 km in length and 25 ±2.5 to 40 ±4 km in width.
Three-dimensional gravity modeling of +10mgal to -30mgal Bouguer gravity highs along the intraplate Narmada-Tapti rift indicates
the presence of eight small isolated high density mafic bodies with an average density of {dy2961} kg/m3. These mafic bodies are convex upward and their top surface is estimated at an average depth of 6.5 ±0.6 (between 6 and 8km).
These isolated mafic bodies have an average length of 23.8 ±2.4km and width of 15.9 ±1.5km. Estimated average thickness of
these mafic bodies is 12.4±1.2km. The difference in shape, length and width of these high density mafic bodies along the western
continental margin and the intraplate Narmada-Tapti rifts suggests that the migration and concentration of high density magma
in the upper lithosphere was much more dominant along the western continental margin rift. Based on the three-dimensional
gravity modeling, it is conjectured that the emplacement of large, ellipsoidal high density mafic bodies along the western
continental margin and small, isolated mafic bodies along the Narmada-Tapti rift are related to lineament-reactivation and
subsequent rifting due to interaction of hot mantle plume with the lithospheric weaknesses (lineaments) along the path of
Indian plate motion over the Réunion hotspot. Mafic bodies formed in the upper lithosphere as magma chambers along the western
continental margin and the intraplate Narmada-Tapti rifts at estimated depths between 6 and 8 km from the surface (consistent
with geological, petrological and geochemical models) appear to be the major reservoirs for Deccan flood basalt volcanism
at approximately 65 Ma. 相似文献
12.
岩石圈热—流变结构与大陆动力学 总被引：11，自引：1，他引：11
由于大陆内部存在上千公里宽的弥散边界变形带，板块构造理论用于解释新生代大陆内部的显著的构造变形遇到了困难。因此，探讨大陆岩石圈的构造变形机制、演化及动力学过程从而成为国际地球科学的热点研究领域---大陆动力学。大量的地震测深、地震层析成像技术的应用对岩石圈的精细结构研究，已揭示岩石圈结构和物质组成存在显著的横向非均质性。这种横向非均质性是地质时期内大陆岩石圈经历多期次构造-热事件叠加与改造所形成的。同时，也决定了岩石圈热-流变学结构的横向分块、纵向分层的特性。大陆岩石圈热-流变学结构非均质性及其构造继承性对大陆内部构造变形起控制作用。所以，大陆动力学应注重开展大陆变形的运动学、大陆岩石圈的热-流变学结构和大陆变形的地球动力学数值模拟研究。 相似文献
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青藏高原南部晚新生代板内造山与动力成矿 总被引：14，自引：1，他引：13
青藏高原晚新生代构造隆升是板块碰撞成因还是板内造山过程 ,关系到高原形成机制、演化过程以及岩石圈动力学与大陆动力学的关系等一系列重大科学问题。近年来在冈底斯发现多个以斑岩铜矿为主的大型和超大型矿床 ,其成矿时代为 2 0～ 12Ma ,与青藏高原构造隆升时代一致 ,也与笔者10年前以大陆动力学和成矿动力学为理论指导的预测结果吻合。青藏高原南部晚新生代大量的地质、地球物理、矿床等方面的证据根本不支持碰撞造山理论 ,如青藏高原内部伸展边缘逆冲、碰撞与隆升之间时差明显 ,壳内低速层和低阻层发育 ,造山与成盆关系密切 ,板内隆升环境下发生大规模构造变形、岩浆活动和动力成矿等。青藏高原南部晚新生代构造隆升作用是在新特提斯开合转换、碰撞造陆之后 ,在下地壳层流作用的驱动下 ,发生板内造山、地壳增厚、热隆伸展和改造成矿的构造成矿过程 ,大规模的板内金属成矿在 3～ 4Ma以来的均衡隆升、成山过程中进一步改造。 相似文献
14.
大陆岩石圈研究进展 总被引：5，自引：0，他引：5
从地震学、地球化学、岩石学等不同学科的角度,对大陆岩石圈研究进展做了简要介绍。不同学科的最新研究成果表明,岩石圈在热状态、化学成分和力学行为等方面具有高度非均匀性。这不仅表现为岩石圈性质和结构随深度的变化,而且还反映在不同时代、大陆与海洋以及克拉通和造山带岩石圈结构特征的显著差异上。性质和结构的差异体现了岩石圈形成和长期演化过程的复杂性。我们认为,不同岩石圈块体之间、岩石圈与深部对流地幔之间普遍存在着相互作用。这种相互作用被认为是稳定克拉通岩石圈遭受改造甚至破坏的深部机制,同时还是地球深、浅部物质交换的重要方式,因而显著影响着地球深部的对流和地表的构造过程。值得注意的是,由于岩石圈本身定义的模糊性及其厚度的不确定性,地震活动与岩石圈强度之间的关系以及大陆岩石圈演化的规律性等问题仍有待于进一步的研究和探索。 相似文献
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中国大陆岩石圈壳幔韧性剪切带系统 总被引：12，自引：0，他引：12
众多地震测深剖面的地质构造解析显示,大陆岩石圈存在既有显著差异又有密切联系的两套断裂系统,即以地壳表层脆性剪切带为主的浅层断裂系统和以切割莫霍界面的壳幔韧性剪切带为主的深部断裂系统。根据地震测深速度结构特征,结合深部构造岩石地球化学的综合研究,将切割莫霍界面或壳幔过渡带的壳幔韧性剪切带划分为三类(俯冲带、缝合带和剪切带)五型(大陆岩石圈边缘海沟俯冲带、大陆岩石圈碰撞缝合带、挤压型壳幔韧性剪切带、伸展型壳幔韧性剪切带和走滑型壳幔韧性剪切带)。建立起中国大陆岩石圈构造变形由地壳表层向深部扩展以及由壳幔过渡带向地壳中上部扩展的岩石圈双向扩展模式。壳幔韧性剪切带既是无机成因天然气等深部流体的通道,又是地震活动区的发震构造之一,因此研究大陆岩石圈壳幔韧性剪切带具有重要学术价值和实际意义。 相似文献
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After accretion of the Pampean continental fragment to the western Rio de la Plata craton margin (530 Ma), subsequent deformation, crustal anatexis and plutonism may have been intraplate responses to Brasiliano-PanAfrican collisional tectonism on the eastern margin during the amalgamation of Gondwana. Investigations of intraplate orogens such as the Tien Shan and the Ancestral Rocky Mountains, as well as of analogue and numerical models, permit discrimination of two early Paleozoic tectonomagmatic phases in the Sierras Pampeanas. The first involved marginal trough subduction and calc-alkaline magmatism, culminating in accretion of the Pampean terrane to the western craton edge; the second was characterized by crustal anatexis and peraluminous plutonism, penetrative deformation and high-angle reverse faulting resulting from continental collision on the eastern craton margin.Field observations from modern (Tien Shan) and ancient (Ancestral Rocky Mountains) intraplate chains, deep seismic and borehole data, radiometric and fission-track data constitute control for analogue and numerical models of intraplate deformation resulting from continental collision. Near-simultaneous continent-wide deformation, regularly spaced ranges/buckles, reverse-fault initiation at fold hinges of buckles, and doubling of crustal thickness are replicated in structural arrays formed in four-layer analogue models of lithospheric buckling. These data have significant implications for the ductile deformation, crustral thickening and post-subduction plutonism that spanned central South America in Late Cambrian time. 相似文献
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Study of tectono-geodynamic clusters of the continental lithosphere (the Sloboda cluster of the East European Platform and the Pamir cluster of Central Asia) permitted identification of pool structures, which are a specific type of zone of intraplate interaction of rock masses. 相似文献
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The Late Cretaceous–Cenozoic evolution of the North German Basin has been investigated by 3-D thermomechanical finite element modelling. The model solves the equations of motion of an elasto-visco-plastic continuum representing the continental lithosphere. It includes the variations of stress in time and space, the thermal evolution, surface processes and variations in global sea level.The North German Basin became inverted in the Late Cretaceous–Early Cenozoic. The inversion was most intense in the southern part of the basin, i.e. in the Lower Saxony Basin, the Flechtingen High and the Harz. The lower crustal properties vary across the North German Basin. North of the Elbe Line, the lower crust is dense and has high seismic velocity compared to the lower crust south of the Elbe Line. The lower crust with high density and high velocity is assumed to be strong. Lateral variations in lithospheric strength also arise from lateral variations in Moho depth. In areas where the Moho is deep, the upper mantle is warm and the lithosphere is thereby relatively weak.Compression of the lithosphere causes shortening, thickening and surface uplift of relatively weak areas. Tectonic inversion occurs as zones of preexisting weakness are shortened and thickened in compression. Contemporaneously, the margins of the weak zone subside. Cenozoic subsidence of the northern part of the North German Basin is explained as a combination of thermal subsidence and a small amount of deformation and surface uplift during compression of the stronger crust in the north.The modelled deformation patterns and resulting sediment isopachs correlate with observations from the area. This verifies the usefulness and importance of thermomechanical models in the investigation of intraplate sedimentary basin formation. 相似文献
19.
青藏高原大陆动力学的科学问题 总被引：7，自引：2，他引：7
在初步分析大陆动力学的基本含义及其与岩石圈动力学关系的基础上,提出了青藏高原大陆动力学8个方面的科学问题,其核心科学问题是:青藏高原的形成是印度板块与欧亚板块碰撞的滞后效应还是大陆板内构造过程;青藏高原不同构造演化阶段是否具有不同的动力学机制;解体的青藏高原岩石圈下地壳何时、何处、如何和为何流动;青藏高原怎样与周边的盆地同步强耦合作用;如何通过青藏高原大陆动力学的创新带动能源、资源、环境、灾害等应用基础理论的创新. 相似文献
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Doklady Earth Sciences - A detailed map of the seafloor relief of a unique area of the intraplate lithosphere deformation in the Central Basin of the Indian Ocean was constructed for the first... 相似文献