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1.
地球内部性质和结构是人们关注的基本问题之一.对地球内部有了清楚的认识.才可能了解和解释发生于地球表面的各种现象,对行星及太阳系的形成及演化提供更多证据.60年代随板块学说的建立,地学界研究的热点集中于岩石层,为了分析岩石层的形成、演化及运动的原因,必然要追踪到地球的深部.地球的内部研究应该包括三大方向: 相似文献
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20世纪地球科学的发展 总被引：15，自引：9，他引：6
20世纪地球科学经历了大陆漂移、海底扩张和岩石层板块大地构造的发展过程 ,通过研究的深化和认识的更新 ,使得许多孤立的地质现象进一步得到规律性的认识 .岩石层板块大地构造理论的基本内涵是活动论 ,查清地球的形成和演化历史 ,才能更深刻地认识它 相似文献
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利用粘弹性蠕变本构关系的有限元方法,建立了中国大陆岩石层应力场及应变场的动力学模型;以中国大陆岩石层应力场的水平向最大主压应力方向的最新研究成果,以及块体水平运动的方向及速率为约束条件,用试错法得到了模型边界作用力的大小;同时分析了青藏高原重力势能对中国大陆岩石层运动格局的影响．数值模拟试验结果显示,印度洋板块对欧亚大陆的挤压作用及岩石层底部的突然剥离,是导致青藏高原目前快速抬升及正断层发育的动力源．青藏高原物质的水平侧向扩展是形成中国大陆现代构造特征的主要动力因素．模型东部所受到的边界挤压作用,主要来自太平洋板块的俯冲作用,菲律宾板块对欧亚板块的挤压作用可能非常微弱． 相似文献
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青藏高原东北缘及其周边亚洲板块(北部到阿拉善块体,东部到鄂尔多斯块体)岩石层结构的探测对了解青藏高原的抬升和横向生长具有重要的意义。本研究利用布设在青藏高原东北缘和周边区域的高密度地震台阵所记录的波形,计算S波和P波接收函数,研究岩石层结构。结果表明,鄂尔多斯块体和阿拉善块体下方的地幔岩石层中存在较强、相对稳定的负速度梯度,其深度范围在70~150km,这与典型稳定的大陆岩石层类似;相比之下,在青藏高原东北部下方地幔岩石层的速度梯度相对较弱和较模糊,这可能是由于地幔岩石层高温和存在部分熔融物质造成的;青藏高原与鄂尔多斯块体和阿拉善块体边界之间的岩石层结构变化剧烈,这两个块体作为刚性边界限制了青藏高原的横向变化。此外,在青藏高原东北角到银川地堑区域的地幔岩石层结构是相似的,这可能意味着从青藏高原东北角到鄂尔多斯块体和阿拉善块体之间的过渡间隔区内存在横向地幔流。这个过渡带的地壳结构为青藏高原横向生长提供了证据。特别是,在海原断裂和天景山断裂之间出现了地壳增厚和双地壳的证据,该区域可能是青藏高原在东北缘横向生长的前沿。 相似文献
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G. Stadler M. Gurnis C. Burstedde L. C. Wilcox L. Alisic O. Ghattas 赵雯佳译 余丰晏校 吕春来复校 《世界地震译丛》2011,(5):13-22
板块构造受控于集中在板块边界的推动力和阻力,然而由观测资料所约束的高精度全球地幔流模型仍面临着计算上的挑战。我们利用最新的自适应网格细化算法,将板块边界的分辨尺度下降到1km,通过分析相接板块的运动,在并行计算机上模拟全球地幔流。在上地幔中,当消减板块向下俯冲时,往往会产生弧后扩张和板片回退现象。下地幔中冷的热异常通过狭窄的高粘性的板块与洋壳相耦合,导致洋壳运动速度的下降。在海沟区域,弯曲岩石层内的粘性耗散占整个岩石层和地幔总耗散的5％至20％。 相似文献
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利用中国大陆东部及台湾地区、日本和琉球群岛的地震观测数据,通过体波地震层析技术反演了中国东部海域及其邻近地区的P波速度结构.以此为依据分析了不同地区的岩石层性质和深部动力学条件,探讨了中朝与扬子块体、扬子与华夏块体在海区的深部边界及其构造属性,揭示出菲律宾海板块与欧亚大陆的碰撞以及板片俯冲下沉、弧后扩张作用对中国东部海域岩石层结构的影响.结果表明,中国东部海域的岩石层地幔存在明显的横向非均匀性,它们与区域构造的形成演化有一定的联系.中国大陆东部的五莲－青岛断裂与朝鲜半岛西缘断裂、济州岛南缘断裂共同构成中朝和扬子块体的边界,江绍断裂向东延伸至朝鲜半岛南端成为分隔扬子和华夏块体的边界;东海陆架与冲绳海槽的岩石层结构差异明显,东海陆架具有中国东部地区的岩石层特征,属于欧亚大陆向海域的延伸;冲绳海槽的岩石层强烈减薄,为大陆向大洋过渡的区域;沿着日本－琉球－台湾俯冲带,菲律宾海板块俯冲下沉引起的地幔扰动对中国东部海域产生了较大的影响,欧亚大陆与菲律宾海板块之间的相互碰撞导致台湾地区岩石层明显增厚. 相似文献
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论述了一个不常见的、明显的过渡带(TZ)各向异性的实例,证据来自于许多比垂直偏振剪切波(SV)早到3s的水平偏振剪切波(SH)。各向异性区与远离活动俯冲带及已知的纵、横波速度横向非均匀体边界的深震相关。我们把这一各向异性区解释为与岩石层残骸中的巨大岩石异常体有关的强组构,这个巨大的岩石异常体悬浮并滞留于过渡带中。冷板块的快速俯冲非常适合于这种组构的形成,因此板块穿透到下地幔并不能普遍发生。 相似文献
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构造应力场是地质学一项很重要的研究内容，因为它是记录岩石层动力过程的一个重要因素。在阐述现今岩石层应力状态的起因时，我们利用有关地球岩石层的有限元模型来计算地幔流动、地壳非均匀性、地形等诱发的应力，并且将其与板内应力的观测结果(如世界应力图)进行比较。我们探索了岩石层非均匀性的两种模型，一种是基于地震和其他观测约束的模型(Crust2．0)；另一模型假定地球处于均衡补偿状态。我们在对地幔牵引力的计算中考虑了两种不同的地幔密度非均匀性模型：一种是基于过去180Ma的板块消减历史的模型，这一模型在精确重现现今大地水准面和新生代板块速度方面证明是成功的；另一种是从地震层析成像结果推断出的模型。我们考察了不同的地幔粘性结构假设对计算结果的影响，以及由软弱板块边界表现出的横向粘性变化对计算结果的影响。尽管在一些地区预测值和观测值的一致性较差，但我们仍发现，将地幔和岩石层应力源都包含在内的综合模型计算结果与应力场观测值符合程度是最好的(约有60％的方差减小量)。只引入地幔牵引力所得到的应力场显示出更大程度上的长波结构，比在应力观测中所看到长波成分更明显，在某些径向地幔牵引力明显较强的地区(如东南亚和西太平洋)，计算结果与观测值的一致性非常好。单由岩石层非均匀性所产生的应力场强烈依赖于我们所假定的地壳模型：尽管根据地球均衡补偿模型计算出的结果与观测值出入很大，但基于Crust2．0模型的计算结果与观测结果一致性却很好，与只含地幔牵引力模型的结果拟合程度差不多，并且在某些地形因素影响很大的地方(如安第斯山脉，东非)拟合得也非常好。对此有一个可能的解释，那就是应力场受地幔粘性横向变化的影响显著。该横向变化使得岩石层和地幔之间出现不同程度的解耦现象，这就使得地幔特征在某些地方占优势，而地壳特征在另外一些地方占优势。均衡补偿地壳模型的计算结果与观测结果一致性较差以及两种地壳模型之间存在的较大差别，这两者说明了研究地形动态变化的重要性，并且地壳结构和流变性也确实存在着不确定性。另外，我们也考虑是否存在这样一种可能性，即从浅层地壳获得的应力观测值也许不能反映整个板块的应力状态；由于岩石层流变性横向和径向的变化，板块上部的应力至少可能部分地与大尺度板块驱动力解耦。 相似文献
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论述了一个不常见的、明显的过渡带(TZ)各向异性的实例，证据来自于许多比垂直偏振剪切波(SV)早到3S的水平偏振剪切波(SH)。各向异性区与远离活动俯冲带及已知的纵、横波速度横向非均匀体边界的深震相关。我们把这一各向异性区解释为与岩石层残骸中的巨大岩石异常体有关的强组构，这个巨大的岩石异常体悬浮并滞留于过渡带中。冷板块的快速俯冲非常适合于这种组构的形成，因此板块穿透到下地幔并不能普遍发生。 相似文献
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亚洲岩石层是否俯冲到了青藏高原之下?这对于理解高原生长机制非常重要。我们使用来自青藏高原东北缘固定台站的地震波数据,利用P波和S波接收函数研究了青藏高原东北缘岩石层和上地幔的结构特征。P波和S波接收函数偏移成像结果显示,在青藏高原下面有一个厚的地壳和一个模糊的岩石层—软流圈边界(LAB),这与亚洲块体下方相对来说较薄的地壳和尖锐且清晰的岩石层—软流圈边界形成了鲜明对比。亚洲块体下清晰的岩石层—软流圈边界向青藏高原倾斜,但并没有显著延伸到青藏高原之下;这与俯冲到青藏高原之下的亚洲岩石层地幔模型是不一致的。相反,我们的结果表明亚洲岩石层的变形对于正在生长的青藏高原的响应是有限、被动的。 相似文献
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在小尺度地幔对流模型的基础上,建立了顾及岩石层与地幔耦合的地幔对流模型,考虑到岩石层对上地幔小尺度对流的弹性响应,将上地幔视为一均匀的等粘滞系数的牛顿粘滞流体,其对注能量来源于下地幔,用热流体动力学基本方程得到地上地幔对流在壳幔边界处的垂向应力作为弹性板弯曲方程的垂直加载,来耦合弹性岩石层和可流动地幔,推导了两者耦合下区域重力异常和上地幔小尺度对流的相关方程,用以反演上地幔小尺度对流场模式和岩石层底部拖力场格局,对比了有,无弹性岩石层影响的模型之间的差异,并对模型应用范围,特别要板块边界水平均造力可能产生的影响,作了进一步探讨。 相似文献
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将大陆岩石层视为由幂指数律控制的一薄层,它上伏在粘滞性较低的软流层之上蠕变流动,其运动限制在与东亚大陆构造形态较相似的梯形边界模型框架之中．设印度板块以一恒定的速度向北推进,其被视为青藏高原挤压隆升的主要动力．用数值模拟的方法研究了青藏高原的挤压隆升和中国大陆形变的演化过程．模拟结果表明,计算得到的现代水平形变与现代空间大地测量技术（GPS）观测的水平形变格局较好吻合,说明印度板块与欧亚板块的碰撞、挤压是构成中国大陆内部岩石层水平形变的主要驱动力．模型计算还表明,大陆水平形变受多种因素,如岩石层的力学参数,特别是边界条件的制约． 相似文献
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在大地热流密度分布的基础上，研究了塔里木盆地中库尔勒－若羌和阿克苏－叶城两条剖面岩石层热结构特征．由岩石层Ｐ波速度分布转换成生热率剖面，用二维数值模型获得了岩石层热结构和热状态特征．结果表明，塔里木盆地壳幔边界温度的高低与其埋深密切相关．居里等温面深度大，地幔热流密度较低．岩石层厚度变化与其新生代期间挠曲过程密切相关．在岩石层温度分布基础上，确定了深部脆－韧性过渡带深度和岩石层屈服强度，表明塔里木盆地岩石层相对较冷，且具有刚性的地球动力学特征． 相似文献
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用三维有限元模拟方法研究了海洋转换断层下部的温度结构。我们说明,使用岩石层脆性弱化的流变可以沿着转换断层形成地幔强烈上涌和温度升高的区域;推测邻近转换断层中心部位的岩石层温度最高、厚度最薄。以前采用简化的流变定律模拟岩石层及其下部软流层的行为,推测海洋转换断层底部地幔温度比相邻板内的地幔温度低很多,在其中心处岩石层最厚。由于考虑了更真实的脆性流变,所以本研究计算得到了相对高温的热结构。此温度结构与洋脊-转换断层环境中的大量观测结果相符。这些观测资料包括地震活动的深度、沿洋脊临近部位的地球化学异常以及在板块运动变化过程中长的转换断层有分裂为小的内部扩张中心的趋势。 相似文献
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东亚大陆形变应力场格局演化的数值模拟 总被引：4，自引：0，他引：4
用数值模拟方法研究了印度板和欧亚板块碰撞后４０Ｍａ以来青藏高原的挤压隆升、东亚大陆形变及应力场的演化过程。模型将东亚大陆限定在一梯形边界框架之中,大陆岩石层被视为由幂指数律控制的薄层,它上伏在粘滞性较低的软流层之上蠕变流动。模型设定印度板块以５ｃｍ／ａ的恒定速度向北推进,并视其为青藏高原挤压隆升的主要驱动力,除此可活动边界之外,其余均被设为固定边界,数值模拟结果表明,模型预测的现代水平形变速度和Ｇ 相似文献
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T.Kato Y.Kotake S.Nakao J.Beavan K.Hirahara M.Okada M.Hoshiba O.Kamigaichi R.B.Feir P.H.Park M.D.Gerasimenko M.Kasahara 王庆良 王文萍 《世界地震译丛》1998,(5):60-64
为了研究西太平洋地区的构造形变特征,在此建立了一个连续的GPS跟踪网络,并命名为西太平洋整体GPS网络(WING)。1995年至1997年3月该网共建有10个新站点。我们利用该网1995年7月到1996年10月的观测资料和国际GPS地球动力学服务(IGS)全球站的数据来估算各站点的日坐标,并采用自由基准方法以获取最优基线解。为了将估算的坐标归算到地球参考框架上,我们根据Heki(1996)的估算结果,假设筑波IGS站点正相对稳定的欧亚板块以约2cm/a的速度向西运动。我们发现:(1)海洋板块内各站点的运动速度与刚性板块运动模型吻合得很好;(2)板块边界附近站点的运动受到板块边界形变的影响。在这些板块边界中,马里亚纳和冲绳海沟的弧后隆起(扩张)清晰可辨;(3)位于东亚地区的各站点正相对稳定的欧亚板块向东到东南方向运动,反映了印度板块和亚洲板块北向碰撞的长距离效应。 相似文献
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以GPS观测资料和地震学研究成果为约束，针对不同流变参数的中国大陆岩石圈模型，数值模拟了岩石粘度与中国大陆板块边界作用强度的关系，探讨了陆-陆碰撞对中国大陆分层岩石圈运动的驱动机制．给出了陆-陆碰撞驱动力、附加地形与山根浮力及热浮力对中国大陆构造运动的驱动特点．印度板块、太平洋板块和菲律宾板块对中国大陆驱动的边界作用强度之比约是4：1．25：1，所引起的水平主压应力主要集中在坚硬岩石层；而附加地形等垂直方向作用力在水平方向产生的最大主压应力则主要集中在软弱岩石层．这种垂直方向上的作用力在高原南部地区阻碍陆-陆碰撞向北的推挤运动，在高原东北部增加对其它块体的推挤作用。 相似文献