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相似文献
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1.
高温高压实验研究表明,地幔矿物相变与深源地震有着密切的关系。在具有放热效应的橄榄石-尖晶石相变过程中形成的反向裂隙是诱发深源地震的主要原因;而发生在下地幔的相变作用(假如钛铁矿-钙钛矿相变)因其具有吸热效应的特征,不形成反向裂隙,从而导致深源地震终止于下地幔顶界。  相似文献   

2.
地幔转换带:地球深部研究的重要方向   总被引:4,自引:1,他引:3       下载免费PDF全文
地幔转换带是联系上下地幔的纽带,对于认识整个地幔的组成和演化、地幔对流、岩石圈深俯冲及深源地震等地球深部动力学问题具有重要意义。一般认为,转换带地震不连续面主要与橄榄石的高压相变密切相关。最新的高温高压实验研究表明,地幔中非橄榄石组分的相变,如辉石和石榴子石的相变,对不连续面的深度和宽度以及转换带内的波速和密度梯度也起到很大的影响。另外地幔全岩成分、端员组分、温度和水也对相变和不连续面具有重要影响,这些精细的实验研究成果更好地解释了转换带地震不连续面一些相对局部的性质和变化,促进了我们对地球深部性质和动力学过程的了解。因为缺少直接来自地球深部的样品,而地球物理和地球化学研究也有它们的相对局限性,所以高温高压实验仍然是我们了解地球深部成分和性质的重要手段之一。  相似文献   

3.
地幔物质的性质,状态与演化及相变动力学研究进展   总被引:3,自引:0,他引:3  
近年来,借助于高温高压实验技术,地球科学家们发现构成地幔的许多矿物随着压力的增加会发生矿物结构的改变,由此可以推断出深地幔矿物存在形。这些相变地幔主不连续面的形成有关,因而对相变的热力学及其相变动力学的研究可以为地幔对流及其热演化提供约束条件。  相似文献   

4.
Gree.  HW 《地学前缘》1995,2(1):19-25
70年代以来,人们已经知道在地球几百公里处有深源地震存在,在这个深处压力和温度不可能使岩石产生脆性剪切断裂,在300km之下,地震出现频率随深度增加而迅速减少,但是在600km处又再次增加,在700km处深源地震停止,五年之前,我们发现这种深源地震与一种新的塑性不稳定性有关。在地球400km处,当上地幔最主要矿物橄榄石(Mg,Fe)2SiO4发生相变时会导致一种新的断层类型产生。我们首先利用锗橄榄  相似文献   

5.
俯冲带地震诱发机制:研究进展综述   总被引:4,自引:0,他引:4  
邵同宾  嵇少丞 《地质论评》2015,61(2):245-268
俯冲带作为地球循环体系的关键部位,具有构造活跃、地震多发以及地质条件复杂等特征。基于震源位置,俯冲带地震既可划分为板间和板内地震,也可分为浅源、中源和深源地震。俯冲带内的浅源地震包括板间地震和浅源板内地震,而中源和深源地震皆属于板内地震。在地球浅部,温度与压力低,浅源地震是由岩石发生脆性破裂或沿着先存断层发生不稳定摩擦滑移造成的。随着深度增加,温度和压力的增加使得流行于浅部的脆性和摩擦行为在无水条件下被强烈抑制,岩石从而表现为可抑制地震的韧性行为,使得中-深源地震的诱发机制有别于常规的脆性行为。随着研究的逐渐深入,人们了解到中源地震的诱发机制主要是脱水或与流体相关的致脆以及塑性剪切失稳,而深源地震的成因主要是相变致裂。然而,中-深源地震很可能是两种或两种以上机制共同作用的结果。例如,在中源深度既可能是流体相关的致脆导致脱水源区的脆性围岩产生地震,亦可能是脱水的蛇纹岩本身可能在流体孔隙压的作用下作粘滑滑移,而前者比后者更为重要。孕震带宽度大于"反裂隙模型"预测的亚稳态橄榄石冷核宽度的深源地震可能是由第一阶段的相变致裂和第二阶段的塑性剪切失稳诱发,而孕震带的实际宽度与预测宽度相当的深源地震则可能仅由相变致裂引起。只要过渡带内名义无水矿物中的结构水能释放出来,脱水致脆同样可能触发一些深源地震;而塑性剪切失稳不仅能在中-深源地震触发后的扩展阶段起着主导作用,而且还能单独触发一些中-深源地震,因此能够解释大多数反复发生的中-深源地震活动。  相似文献   

6.
陈伊翔 《地球科学》2019,44(12):4057-4063
前人对深俯冲板片释放熔/流体交代地幔楔形成弧岩浆源区的过程和机制已得到充分认识,然而对地幔楔岩石能否脱水交代深俯冲地壳并不清楚.在对欧洲西阿尔卑斯造山带Dora-Maira地体白片岩的地球化学研究中,首次发现地幔楔交代岩能够脱水反向交代深俯冲地壳岩石,从而极大影响俯冲地壳的地球化学组成.结合白片岩和围岩的全岩地球化学特征以及锆石学结果,查明了白片岩的原岩为S型花岗岩,澄清了关于Dora-Maira白片岩原岩属性的长期争议.在此基础上,发现白片岩中变质锆石相对残留岩浆锆石δ18O值显著降低,指示原岩形成后受到低δ18O变质流体的交代作用.白片岩具有高温岩石中最高的δ26Mg值达0.75‰,显著高于围岩变花岗岩,指示交代流体具有重Mg同位素组成.基于地球主要岩石储库的Mg同位素组成,推测交代流体来自俯冲隧道中富滑石地幔楔蛇纹岩在弧下深度的脱水分解,而这些地幔楔蛇纹岩是新特提斯洋壳在弧前深度变质脱水产生的流体与地幔楔浅部橄榄岩反应形成.这些结果不仅提供了利用Mg-O同位素示踪俯冲隧道中流体来源的新思路,也提供了地幔楔蛇纹岩来源流体反向交代深俯冲地壳岩石的首个典型实例.这种反向交代不仅极大改变了深俯冲地壳的地球化学组成,而且对弧岩浆岩重Mg同位素成因具有重要意义.   相似文献   

7.
冀东拆离滑脱带型金银矿的研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
以往金矿地质勘查主要限定在变质岩区,并着重寻找金的矿源层。其主要原因是认为变质岩系金的背景值较高。新的研究表明,金元素主要来自深源(地核),通过地幔热柱-地幔亚热柱-幔枝(变质核杂岩)构造,以气态-气液混合态-含矿流体的形式迁移,并在幔枝(变质核杂岩)构造的轴部韧性剪切带、岩体内外接触带、主次级拆离滑脱带、盖层裂隙带等有利构造扩容带中聚集成矿。因此,应注重这几种类型金矿的寻找。  相似文献   

8.
根据地幔热动力学模型,分析了地幔在多种因素(特别是地球自转效应)影响下的热力不稳定性条件和临界条件,结果表明,地质年代在影响地幔热力不稳定性的诸因素中,地幔内部的热源(放射性生热、相变生热、绝热压缩生热和底部加热)效应能够使地幔lavleish数增大,即增大地幔运动的动力;而地球的自转效应却能减小地幔运动的临界阻力,因此它们对地幔热力不稳定性都具激发作用,而对地幔粘滞性和热传导效应,关系式表明,它们对地幔热力不稳定性都具致稳作用。对于岩石图绝对运动的影响,取决于岩石圈绝对运动方向与地幔所受合力方向的相互关系。  相似文献   

9.
胡航  余星  韩喜球 《地球科学》2022,47(7):2616-2630
大洋地幔内部存在广泛的不均一性,其成因可有多种模式,其中俯冲循环作用对地幔组成的变化具有重要影响. 为明确各循环组分对亏损地幔的改造作用及其在富集源区中的相对贡献,系统总结了不同循环组分(远洋沉积物、俯冲洋壳、陆壳)的平均微量元素特征,计算了各循环组分在俯冲过程中经历的化学变化. 基于改造后的循环组分,开展与亏损地幔源区的混合和熔融模拟. 结果表明,HIMU型玄武岩可以由纯俯冲洋壳(≤10%)与亏损地幔(≥90%)混合形成的源区,经较低程度熔融(0.5%~1.5%)形成;而EMI型玄武岩可以由俯冲洋壳(≤10%)、俯冲剥蚀的下陆壳物质(≤3%)、亏损地幔(≥90%)混合形成的源区,经较低程度熔融(1%~2%)形成;EMII型玄武岩可以由俯冲洋壳(≤10%)、GLOSS-II(全球俯冲沉积物)或上陆壳物质(≤0.8%)与亏损地幔(≥90%)混合形成的源区,经较低程度熔融(1%~1.5%)形成.   相似文献   

10.
幔源铀成矿作用探讨   总被引:16,自引:0,他引:16       下载免费PDF全文
王正其  李子颖 《地质论评》2007,53(5):608-615
地幔流体及深源铀成矿作用是当前铀矿地学界备受关注的前沿课题。文章扼要阐述了幔源铀成矿的地球动力学背景,评述了热点铀成矿理论。通过地幔流体参与铀成矿的现实性与地幔含铀性的论证,结合粤北“交点型”铀成矿地质地球化学特征,认为地幔中铀含量存在不均一性,在大陆型热点活动(地幔柱)区的岩石圈地幔通常含有较高的铀丰度;提出在热点驱动下,地幔流体(如CO2、F等)能够溶解或萃取地幔岩中的铀并得以浓集形成富铀成矿流体,幔源铀成矿是可能的。对幔源铀成矿作用机理作了初步探讨。  相似文献   

11.
中国东北深源地震机理   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
赵素涛  金振民  干微 《地学前缘》2012,19(5):300-311
深源地震机理的研究有助于深入了解板块构造的驱动机制和动力学特征。对中国唯一的深震区--东北深震区的深震分布特征和震源机制解进行了综述和初步研究,初步探索了地震的发震机理、动力源以及地震的空间分布与西北太平洋俯冲板块的关系。分析结果显示:(1)震源深度在SEE NWW方向上有依次加深的趋势,而在SSW NNE方向上却没有明显变化,震源机制解的应力状态以下倾的压缩应力为主,说明中国东北深震的发生与西北太平洋板块向欧亚大陆的俯冲直接相关;(2)从日本海沟到我国东北,震源深度依次加深且几乎是从日本海沟沿直线倾斜下来,说明我国东北深震是日本海深震序列的一部分,同属于环太平洋地震带;(3)通过与东北深震区地球物理资料的对比,发现该区亚稳态橄榄石楔(Metastable Olivine Wedge,MOW)与深源地震的发生存在很好的相关性,由此推断东北深震的发生很可能是由橄榄石的相变引起的。  相似文献   

12.
深源地震机理的回顾:现状与问题   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
深源地震(deep earthquakes)对于研究地球内部结构及板块的运动、动力学机制等起着重要的作用。从和达清夫首次发现深源地震至今80多年的时间里深源地震得到了广泛关注,获得大批高质量的成果。但是,其成因机制至今仍然是未解之谜。目前,大家广泛接受以脱水脆裂为中源地震的成因机制,反裂隙断层为深源地震的成因机制。剪切失稳等机制也能对中源与深源地震的成因做出较好的解释,但仍需进一步的实验研究。中国东北珲春等地区位于环太平洋地震带上,也是中国唯一存在的深源地震带。对地表地质构造、矿物岩石物理学、深部探测和高温高压实验及数值模拟分析的综合研究是解决深源地震机制问题的有效途径。加强中国东北深源地震机理与西太平洋板块俯冲的研究,对进一步认识我国东部大地构造格局演化有着重要的深部背景意义。  相似文献   

13.
The role of the lateral structure of the lithospheric mantle in the seismotectonics and seismicity of the southern part of the Russian Far East has been investigated. The positions of the epicenters of all the major earthquakes in Sakhalin (M ≥ 6.0), as well as in the Amur region and the Primorye zones (M ≥ 5.0), are defined by the boundaries of the Anyui block of highly ferruginous mantle, which lies at the base of the Sikhote-Alin area. Three cycles of large earthquakes are recognized in the region: the end of the 19th-beginning of the 20th century, the mid-20th century, and end of the 20th-beginning of the 21st century. In the seismic zone of the Amur region (hereafter, the Amur seismic zone), the epicenters of the large earthquakes in each cycle migrate from the SW to NE along the Tan-Lu fault megasystem at a rate of 30–60 km/yr. The specific features of the seismicity of the region are explained by the repeated arrival of strain waves from the west. The waves propagate in the upper part of the mantle and provoke the activation of the deep structure of the region. The detailed analysis of the earthquakes in the Sikhote-Alin area (M ≥ 4.0) in 1973–2009 confirmed the clockwise tectonic rotation of the mantle block. The characteristics of the Primorye zone of deep-focus seismicity at the Russia-China boundary are stated. Since 1973, 13 earthquakes with M ≥ 6.0 have been recorded in the zone at a depth of 300–500 km. This number of earthquakes is at least twice as many as the number of large deep-focus earthquakes elsewhere in the Sea of Japan-Sea of Okhotsk transition zone. The unique genesis of the Primorye seismic zone is related to the additional compression in the seismofocal area due to the creeping of the Anyui mantle block onto the subduction zone during its rotation. The geodynamic implications of the seismotectonic analysis are examined, and the necessity of division of the Amur plate into three geodynamically independent lithospheric blocks is substantiated.  相似文献   

14.
Shear wave splitting parameters from local deep-focus and crustal earthquakes beneath southern Sakhalin and northern Hokkaido have been measured. The study of the split shear wave amplitude, polarization, and splitting parameter distribution revealed their correlation with the geometry of the subsiding Pacific Plate and horizontal heterogeneity of the rheological properties and viscosity of the medium. Comparison of the observed data with those modeled in anisotropic media allows the mantle flow to be oriented NNW beneath southern Sakhalin and northern Hokkaido. Based on the split shear wave time delays, the degree of mantle anisotropy is estimated to be around 1–2% beneath southern Sakhalin and 1.5–2.5% beneath northern Hokkaido. A relatively high anisotropy (2–15%) from local crustal earthquakes is found beneath the Central Sakhalin Fault.  相似文献   

15.
长白山火山的起源和太平洋俯冲板块之间的关系   总被引:6,自引:0,他引:6  
近年来,尽管不同学科通过不同手段对长白山火山进行过广泛研究,然而,目前人们对它的起源仍不清楚。利用全球地震层析成像和区域层析成像结果,综合分析了长白山火山的起源。结果表明,它的起源既不同于夏威夷等板内热点火山,也不同于日本等岛弧火山,而是一种与太平洋俯冲板块在地幔转换带内的滞留和深部脱水等过程密切相 关的弧后板内火山。  相似文献   

16.
蛇纹石脱水与大洋俯冲带中源地震(70~300km)的关系   总被引:4,自引:2,他引:4  
余日东  金振民 《地学前缘》2006,13(2):191-204
蛇纹石脱水致裂作用是诱发大洋俯冲带中源地震(70~300km)的一种重要成因机制,它与中等深度双地震带的形成有很密切的关系。双地震带在冷俯冲带中是一种常见现象,它由上下相距20~40km的两个平行地震层组成。上地震层位于俯冲洋壳中,可能是洋壳蓝片岩脱水形成榴辉岩的系列脱水反应诱发了地震;下地震层位于大洋俯冲地幔中,可能是部分交代的地幔橄榄岩脱水控制着中源地震的分布。蛇纹岩在高温高压条件下的变形实验证实蛇纹石在脱水过程中引起岩石弱化和脆性破裂,这已经得到了对蛇纹石脱水过程中岩石物理性质和变形后样品的显微构造等理论研究上的支持。在蛇纹石脱水过程中,产生的流体与固体残留物分离,形成了大量的I型(张性)微裂隙,最终导致岩石破裂和形成断层。根据叶蛇纹石脱水反应相图,理论上在大洋俯冲带中蛇纹石脱水位置会出现双层结构,但只有平行于俯冲板块顶层等温线的一支才可能脱水诱发地震,并对应于双地震带的下地震层。下地震层所处的位置具有低的vp/vs值,暗示岩石圈大洋地幔顶层发生了部分交代。但它的交代机制尚不清楚,可能是海水通过洋底转换断层和/或沿着在外海沟隆起中形成的断层渗入大洋地幔顶层,并发生了洋壳和大洋地幔交代。双地震带在120~200km深度合一以后,冷俯冲带中所发生的中源地震可能与蛇纹石脱水有关,在热俯冲带中更可能与“湿”榴辉岩脱水有关。  相似文献   

17.
Jianshe Lei  Dapeng Zhao 《Tectonophysics》2005,397(3-4):281-295
We present the first seismic image of the upper mantle beneath the active intraplate Changbai volcano in Northeast Asia determined by teleseismic travel time tomography. The data are measured at a new seismic network consisting of 19 portable stations and 3 permanent stations. Our results show a columnar low-velocity anomaly extending to 400-km depth with a P-wave velocity reduction of up to 3%. High velocity anomalies are visible in the mantle transition zone, and deep-focus earthquakes occur at depths of 500–600 km under the region, suggesting that the subducting Pacific slab is stagnant in the transition zone, as imaged clearly by global tomography. These results suggest that the intraplate Changbai volcano is not a hotspot like Hawaii but a kind of back-arc volcano related to the deep subduction and stagnancy of the Pacific slab under Northeast Asia.  相似文献   

18.
Takeshi Kudo  Koshun Yamaoka   《Tectonophysics》2003,367(3-4):203-217
The driving force for the basin subsiding against isostatic balance in and around Lake Biwa in the Kinki district, Japan is discussed. The lake region is characterized by strong negative Bouguer anomalies, especially by a steep horizontal gradient zone of gravity anomaly running along the western margin of the lake. The large negative anomaly (>50 mgal) cannot be explained by low-density sediments beneath it. A down-warping structure extending to the Moho depth should be taken into account. This conjecture has been strongly supported by a short-period receiver function imaging, which shows a clear offset of about 8 km for the Moho discontinuity under the steep gravity gradient zone.A question arises as to what is the driving force to create such a large down-warping structure. We consider that the subduction of the shallow-dipping slab under the region (Philippine Sea Slab) may cause crustal deformation by dragging the viscous mantle downward. In order to verify this model, we simulated the induced mantle flow due to the subduction of the Philippine Sea Slab and the pressure distribution on the crust–mantle boundary. This numerical experiment showed that the induced flow makes a strong negative pressure zone under the lake region if the slab has a vertical offset along the direction of subduction. This offset of the slab is consistent with plate models deduced from hypocentral distributions and Sp phases of the deep-focus earthquakes.  相似文献   

19.
The rheological law for the power law creep field of peridotite suggested by Chopra and Paterson (1981, 1984) is combined with theoretically modelled thermal and stress perturbations for continent-continent collisions (Bird et al., 1975; Bird, 1978a) to determine the effect of such collisions on the uppermost mantle below the zone of convergence. The model predicts a change from continental to oceanic geotherms during the oceanic subduction phase, followed by a rapid rise in differential stress during the collisional phase.These perturbations, when combined, cause a cyclical change in the steady state flow of the uppermost mantle ending with a re-equilibration of thermal and stress regimes. The thermal re-equilibration proceeds at a much slower rate, with a suggested total re-equilibration period of about 100 m.y. after collision has ceased. The combination of the flow law with the model predicts that the perturbations in the mantle are limited in depth with no changes in mantle behavior below about 100 km.  相似文献   

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