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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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中国西部大陆岩石圈的有效弹性厚度研究 总被引：8，自引：0，他引：8
中国西部是地球上陆地隆升最显著的地区, 有世界上新构造运动最强烈的青藏高原、规模巨大的左行走滑位移的阿尔金断裂系和中亚地区最大的板块内部造山带———天山褶皱造山带.作为印度板块与欧亚板块相互碰撞的会聚带, 本区是研究岩石圈动力学的有利场所.主要运用重力资料和地形资料来研究中国西部地区显著上地壳结构和其上地幔变形之间的关系.依据岩石圈流变学的理论, 在空间域采用垂直和水平受力的多个变刚度的三维有限差分方法来计算弹性板的有效弹性厚度.模拟结果显示中国西部地区的岩石圈有效弹性厚度存在明显的横向不均匀性, 从6~10 km的造山带区域的有效弹性厚度变到大于60 km的古陆区域的有效弹性厚度.青藏高原地区的岩石圈有效弹性厚度平均为30 km, 塔里木盆地的有效弹性厚度为40~50 km, 南、北天山的岩石圈有效弹性厚度分别为10~15 km和30 km左右, 阿尔金断裂在东经90°以西部分的岩石圈有效弹性厚度要小于90°以东部分. 相似文献
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含油气盆地地球动力学模式 总被引：34，自引：1，他引：34
文章讨论了含油气盆地地球动力学模式,其中着重讨论了以下几个问题:(1)沉积盆地地球动力学研究的进展,使得能够提出一种根据盆地所处的板块位置和地球动力学模型进行划分的含油气盆地分类;(2)尽管我们有一些古生代克拉通盆地的地球动力学模式,但其成因机制仍缺乏令人信服的解释;(3)通过大陆内裂谷火山岩化学成分、地温场、构造变形、岩石圈结构以及区域板块构造背景综合分析,我们建立了六种大陆裂谷形成的地球动力学模式;(4)前陆盆地的形成与其周缘造山带密切相关,其地球动力学模式是大陆岩石圈对褶皱冲断带构造负载的挠曲响应; 相似文献
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L. I. Gontovaya S. V. Popruzhenko I. V. Nizkous S. E. Aprelkov 《Russian Journal of Pacific Geology》2008,2(2):165-174
The comparative analysis of geological-geophysical data on the deep structure of the Kamchatka Peninsula and the seismic tomography model of the upper mantle revealed the coordinated spatial structure of the regional lithosphere with outlining beneath eastern Kamchatka and the boundaries, thickness, and distribution area of the asthenolith, which was first defined under its central part. Low-velocity bodies connected with the velocity structure of the focal layer and its seismicity patterns are established under recent volcanic belts. It is shown that subordination of the upper mantle structure to fault tectonics is a dominant feature at some of its levels. The system of NW-trending faults in the Petropavlovsk-Kamchatskii area, which is likely responsible for significant horizontal displacements in the upper mantle, is most contrasting. It is assumed that defined asthenolith heterogeneities continue under the Sredinnyi (Median) Range. 相似文献
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从全球对比探讨华北克拉通早期地质演化与板块构造过程 总被引：17，自引：1，他引：16
板块构造理论为 2 0世纪取得的重大科学成就。如何在新世纪发展板块构造、推动大陆动力学研究成为新的挑战。世界古大陆前寒武纪地质研究在花岗岩绿岩带、高级变质区 ,新太古代造山作用 ,早期大洋地质记录与古板块构造 ,以及超级大陆等方面取得新进展。在此全球构造背景下 ,华北早期地质演化的相关重大问题包括 :新太古代典型造山带地质演化、碰撞过程及其盆山耦合作用。围绕新太古代蛇绿岩的研究 ,特别是豆荚状铬铁矿及地幔岩 ,将提供早期大洋岩石圈性质、扩张运移过程的重要线索 ,并提出早期板块边界划分标志及其洋陆作用过程。华北中部造山带及蛇绿岩混杂带的洲际对比 ,对认识华北与最古老超级大陆聚合过程具有重要意义 相似文献
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变质作用、板块构造及超级大陆旋回 总被引：15，自引：2，他引：13
Michael Brown 《地学前缘》2007,14(1):1-18
麻粒岩相超高温变质作用（GUHTM）主要发育于新太古代至寒武纪岩石中;推测在深部较年轻的,特别是新生代造山带岩石中也会有GUHTM存在。岩石中最初出现GUHTM记录意味着产生瞬时极高热流处的地球动力学发生了改变。许多GUHTM带可能发育于类似现代大陆弧后的构造背景中。在较热的地球上,超大陆及其裂解形成的循环组合,尤其是经岩石圈减薄的洋盆卷入到其外翻过程中可能产生比现代太平洋边缘更热的大陆弧后。中温榴辉岩 高压麻粒岩相变质作用（EHPGM）也是最先发现于新太古代岩石记录中,并发育于从元古宙至古生代岩石中。EHPGM带是对GUHTM带的补充,并经常认为是记录了从俯冲至碰撞造山作用的过程。在元古宙岩石记录中的蓝片岩明显记录了与现代俯冲作用相关的低热流梯度。以发育柯石英(±硬柱石)或金刚石为特征的硬柱石蓝片岩和榴辉岩（高压变质作用,HPM）及超高压变质岩（UHPM）主要是在显生宙形成。HPMUHPM记录了显生宙俯冲碰撞造山带早期碰撞过程中的低热流梯度及陆壳的深俯冲作用。尽管与直觉不同,在超级大陆聚敛期（Wilson旋回洋盆打开和关闭）的大陆地块增生过程,许多HPMUHPM带看来确实是通过小洋盆关闭而发育起来的,反映双重热体制的双重变质带仅发育于新太古代以来的岩石记录中。双重热体制是现代板块构造的特点,而双重变质作用则是板块构造在岩石记录中的特征性标志。尽管构造样式很可能不同,新太古代以来GUHTM和EHPGM带的发育证明“元古宙板块构造体制”的开始。以冷俯冲和大陆地壳深俯冲至地幔,以及其中的部分又从深达300 km处发生折返为标志,“元古宙板块构造体制”在新元古代进化为“现代板块构造体制”,这个转变可由岩石中的HPMUHPM证明。记录这种极端条件的变质带年龄是不一致的,而变质作用发生时间与各大陆岩石圈聚合到超级克拉通（如Superia/Sclavia）或超级大陆（如Nuna (Columbia), Rodinia, Gondwana, 和Pangea）的时间却是一致的。 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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兴蒙造山带及其南侧受古亚洲洋南向俯冲所影响的华北板块北缘内各有1条显著的中生代斑岩钼成矿带,并在东西两侧首尾相连。文章综述了伸展环境下的斑岩钼矿床的研究进展,对兴蒙造山带及华北板块北缘内这2条钼成矿带的成矿背景、分布规律、矿床共生组合特点、成矿岩浆的属性、巨量金属和水的来源以及斑岩铜、钼矿化的异同等进行了总结,并从成矿岩浆源区塑造过程的角度初步探讨了巨型钼成矿带的形成特点。这2条钼成矿带在地质特征和区域矿床组合上非常相似,具有相似的启动时间和峰值时间,与区域内的斑岩铜矿化在时代上具有不共生的特点,矿化特征也与美国科罗拉多地区产出的高F型斑岩钼化类似,二者构成了统一的整体。元素地球化学对比研究显示,南、北2条钼成矿带的成矿岩浆与古生代斑岩铜成矿岩浆以及中生代的碱性岩浆均具有相似的特征,为脱水熔融的产物,并与古老陆下岩石圈地幔包体、新生代软流圈地幔玄武岩具有显著的差别。研究认为,南钼矿带的岩浆源区是亏损金属和水的古老岩浆源区在古生代洋片俯冲过程脱水交代改造后的产物,北钼矿带的岩浆源区是古生代洋片俯冲增生形成的富水源区。成(含)矿岩石Sr同位素研究显示,南、北2条钼成矿带成矿源区均启动于Rb/Sr比值较低的源区,受到上部高Rb/Sr比值地壳的混染;Nd同位素特征的对比研究显示,二者初始Nd值差别极大,但是Sm/Nd比值非常相似,显示放射性成因Nd的积累在三叠纪以后是一致的,也说明初始Nd值的差别是成矿源区塑造前所形成和继承的,同时也说明初始Nd值的差异可能掩盖了Mo成矿岩浆形成的真正原因。通过与世界范围内其他典型钼成矿带的对比研究,认为南、北2条钼成矿带成矿的岩浆源区位于陆下岩石圈地幔,古生代期间古亚洲洋向南、北两侧的俯冲在其形成过程中具有重要作用,主要体现在塑造富集型源区、水化造山带和增厚岩石圈等几个方面。俯冲改造、加厚并富集了水和大离子亲石元素的陆下岩石圈获得了地球化学上的不稳定性,在伸展构造环境(可能有多期伸展)驱动下,脱水熔融以达到稳定的趋势,在这个过程中,其化学成分将逐渐与古老陆下岩石圈地幔的化学成分趋于一致。因此,水化的陆下岩石圈地幔在伸展过程中的低程度批式脱水部分熔融,形成的富含金属和水的高分异型岩浆构成了成矿岩浆,并在岩石圈的不同尺度经过多阶段结晶分异-同化混染后,就位成为近矿岩浆房。陆下岩石圈脱水熔融的结束也意味着巨型热液钼矿化作用的结束,并决定了俯冲后巨型热液成矿带总的生命周期,这也与兴蒙造山带及华北板块北缘钼矿化(甚至其他热液型矿化)在早白垩世(约130 Ma)趋于减弱并熄灭的现象一致,也使得新生代的碱性岩浆岩不具有显著的脱水熔融特征。综上,笔者认为兴蒙造山带及华北板块北缘的斑岩钼矿化为一个统一的整体,属于古亚洲洋俯冲作用水化的源区在后期强烈伸展环境下部分熔融的产物,是古亚洲洋俯冲成矿作用的延续和发展,也是古生代塑造的富集型源区在中生代伸展构造驱动下的复合成矿作用。 相似文献
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板块构造学说面临的挑战 总被引：9，自引：4，他引：9
板块构造学说揭示了海底扩张和板块的水平运动现象,阐明了与板块边界相联系的岩浆活动。但大量资料表明地球历史上岩石圈板块与软流圈是同步耦合运动的,而不是在软流圈上滑移。全球扩张与俯冲的不对称性现象也是不吻合于板块构造理论所期望的。安第斯弧作为洋陆俯冲的典范在地球物理和地球化学上均缺少证据。对于与俯冲带相关的弧后引张、大陆增生、地壳物质返回地幔和成矿作用方面均存在较多的问题。大火成岩省所揭示的岩浆活动现象超越了板块构造的格局,并发生在整个地质历史时期和更广泛的地域范围。大火成岩省学说所解释的大陆增长、地壳物质返回地幔和成矿作用过程完全不同于板块构造学说。驱动地幔柱的深地幔对流假说允许岩石圈板块与下伏软流圈一起运动,吻合铅同位素所揭示的岩石圈与软流圈长期耦合的规律。 相似文献
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Numerical modeling is used to investigate the interaction between mantle plume and continental lithosphere, especially the effect of the continental lithosphere structure, the scale and position of mantle plume on the rate of continental drift. Numerical results show that, under the effect of mantle plume, the existence of a thick root of the continental lithosphere affects the rate of continental drift. Moreover, under identical scale of mantle plume, the drift rate decreases with increasing thickness of the root. Besides, the velocity and distance of a continental plate drift are negatively correlated in scale of the continental lithosphere, but correlated with the scale of the mantle plume. For the model without lithospheric root, the mantle plume has a more appreciable impact on the plate drift rate when it comes closer to edge of the continental plate. Our models show that mantle plume can accelerate the continental drift by more than 10 cm/a. The modelling results can provide significant dynamical constraint and geological enlightenment. © 2018, Science Press. All right reserved. 相似文献
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Evgene Burov L. Guillou-Frottier E. d'Acremont L. Le Pourhiet S. Cloetingh 《Tectonophysics》2007,434(1-4):15-38
Plume–lithosphere interactions (PLI) have important consequences both for tectonic and mineralogical evolution of the lithosphere: for example, Archean metallogenic crises at the boundaries of the West African and Australian cratons coincide with postulated plume events. In continents, PLI are often located near boundaries between younger plates (e.g., orogenic) and older stable plates (e.g., cratons), which represent important geometrical, thermal and rheological barriers that interact with the emplacement of the plume head (e.g., Archean West Africa, East Africa, Pannonian–Carpathian system). The observable PLI signatures are conditioned by plume dynamics but also by lithosphere rheology and structure. We address the latter problem by considering a free-surface numerical model of PLI with two stratified elasto-viscous–plastic (EVP) lithospheric plates, one of which is older and thicker than another. The results show that: (1) plume head flattening is asymmetric, it is blocked from one side by the cold vertical boundary of the older plate, which leads to the mechanical decoupling of the crust from the mantle lithosphere, and to localized faulting at the cratonic margin; (2) the return flow from the plume head results in sub-vertical down-thrusting (delamination) of the lithosphere at the margin, producing sharp vertical cold boundary down to the 400 km depth; (3) plume head flattening and migration towards the younger plate results in concurrent surface extension above the centre of the plume and in compression (pushing), down-thrusting and magmatic events at the cratonic margin (down-thrusting is also produced at the opposite border of the younger plate); these processes may result in continental growth at the “craton side”; (4) topographic signatures of PLI show basin-scale uplifts and subsidences preferentially located at cratonic margins. Negative Rayleigh–Taylor instabilities in the lithosphere above the plume head provide a mechanism for crustal delamination. Inferred consequences of PLI near intra-continental plate boundaries, such as faulting at cratonic edges and enhanced magmatic activity, could explain plume-related metallogenic crises, as suggested for West Africa and Australia. 相似文献
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可靠地划分地震区可奠定地震预测与地震危险性评价的地质基础,具有十分重要的意义。笔者等通过研究分析指出板内孕震构造块体侧向边界可由区域性大断层或由区域性大断层与板块边界界定,底边界为康拉德面或低速高导层;板间孕震构造块体为俯冲板块,可由区域性大断层和(或)板块边界约束;在同一个孕震构造块体和同一轮地震周期的地震具有内在联系。因此,地震区可定义为代表相应孕震构造块体地震活动的区域,其可表征该块体内源自锁固段破裂的地震活动。基于笔者等提出的孕震构造块体和相应地震区边界确定原则,把全球两大地震带(环太平洋地震带和欧亚地震带)划分为62个地震区;每个地震区的分区方案均通过了多锁固段脆性破裂理论的检验,这说明方案可靠。进而,笔者等归纳总结了地震区划分方法。 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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超高压榴辉岩流变学研究 总被引：2，自引：0，他引：2
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。大陆地壳和上地幔流变学的综合研究是认识大陆构造最佳途径之一。流变学研究是大陆造山带几何学、运动学和动力学的桥梁。大陆岩石圈对构造作用、重力不稳定性和热结构的响应在很大程度上取决于岩石流变强度。岩石圈流变性质是岩石圈分层、构造复杂性和塑性流动的主导控制因素。超高压榴辉岩在地幔对流、壳-幔物质循环和俯冲带动力学起着重要作用。榴辉岩的流变性质和变形机制对于阐明大陆造山带和大陆深俯冲的动力学过程具有十分重要的意义。本文主要内容包括以下4个方面：（1）岩石流变学研究在地球动力学中地位和重要性;（2）回顾池际尚先生对岩石流变学实验的贡献;（3）近几年来超高压榴辉岩流变学研究成果;（4）国外岩石流变学实验研究发展态势和启示。 相似文献
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造山带中-下地壳韧性流变形式反映深部岩石圈构造活动形式,是造山带深部岩石圈运动学及动力学研究的重要内容。前人对板块俯冲阶段造山带中-下地壳流动开展了较为深入的研究,但对造山后伸展期中-下地壳流变形式及其深部动力学认识不足。本次工作对北大别造山后伸展期中-下地壳岩石开展了详尽的构造观察和石英C轴组构分析,研究造山后伸展期中-下地壳流变形式。本次研究表明,中-下地壳流变带内岩石变形从边界区域的简单剪切变形为主导逐渐转变为在核部区域以纯剪切变形为主。流变带内部岩石变形特征表明北大别中-下地壳流变带的流变形式是介于活动边界条件下的透入性剪切流动和固定边界条件下韧性垮塌流动的过渡形式。这一流变形式可能是深俯冲太平洋板块的绕屈回撤和加厚造山带地壳活化韧性垮塌叠加的结果。 相似文献
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D.Malleswari K.Veeraswamy K.K.Abdul Azeez A.K.Gupta Narendra Babu Prasanta K.Patro T.Harinarayana 《地学前缘(英文版)》2019,10(5):1915-1930
Broad-band and long period magnetotelluric measurements made at 63 locations along ～500 km long Chikmagalur-Kavali profile,that cut across the Dharwar craton(DC)and Eastern Ghat Mobile Belt(EGMB)in south India,is modelled to examine the lithosphere architecture of the cratonic domain and define tectonic boundaries.The 2-D resistivity model shows moderately conductive features that intersperse a highly resistive background of crystalline rocks and spatially connect to the exposed schist belts or granitic intrusions in the DC.These features are therefore interpreted as images of fossil pathways of the volcanic emplacements associated with the greenstone belt and granite suite formation exposed in the region.A near vertical conductive feature in the upper mantle under the Chitradurga Shear Zone represents the Archean suture between the western and eastern blocks of DC.Although thick(～200 km)cratonic(highly resistive)lithosphere is preserved,significant part of the cratonic lithosphere below the western DC is modified due to plume-continental lithosphere interactions during the Cretaceous—Tertiary period.A west-verging moderately conductive feature imaged beneath EGMB lithosphere is interpreted as the remnant of the Proterozoic collision process between the Indian land mass and East Antarctica.Thin(～120 km)lithosphere is seen below the EGMB,which form the exterior margin of the India shield subsequent to its separation from East Antarctica through rifting and opening of the Indian Ocean in the Cretaceous. 相似文献
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中国东南大陆岩石圈演化研究中的有关问题刍议 总被引：5，自引：1，他引：4
本文依据大地构造理论和最新研究资料对中国东南大陆岩石圈演化研究中的有关问题作了探讨,认为地体理论和大地构造相模式理论是相辅相成的;建议扬弃华夏古、特提斯构造域和太平洋构造域等可能束缚研究思路的概念;将板片构造、斜向碰撞与走滑纳入中国东南部碰撞造山带的研究内容。 相似文献
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中国东南大陆岩石圈演化研究中的有关问题雏议 总被引：5，自引：1，他引：5
本文依据大地构造理论和最新研究资料对中国东南大陆岩石圈演化研究中的有关问题作了探讨，认为地体理论和大地构造相模式理论是相辅相成的；建议扬弃华夏古陆、特提斯构造域和太平洋构造域等可能束缚研究思路的概念；将板片构造、斜向碰撞与走滑纳入中国东南部碰撞造山带的研究内容 相似文献
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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