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《热带海洋学报》2016,(1)
深地震探测、大洋钻探及野外露头观测等技术方法的联合运用,极大地推动了对大陆边缘地质过程的认识。目前对大陆边缘,尤其是对被动大陆边缘的结构、演化和发育机制的认识,正在经历一场前所未有的变革。文章从基本的概念和分类开始,综述了全球已探测到的几种主要大陆边缘类型的盆地结构、深地壳?岩石圈结构、圈层速度、沉降特点和破裂方式的研究进展,讨论了被动大陆边缘的发育和演化的机制。综合已有研究进展,指出富岩浆型和贫岩浆型陆缘在裂前和裂陷期具有相似的岩石组成和裂陷结构特征,只是在破裂前后由于岩浆量的不同而发生了结构的分异。贫岩浆型陆缘中的全岩石圈断裂型、上地壳过渡型、下地壳剥露型、上地幔剥露型,甚至下地壳+上地幔剥露的组合类型陆缘,是被动陆缘在张裂期由于岩石圈各层流变结构等因素的差异发生分异演化的结果。贫岩浆型陆缘下地壳高速体主要来源于地幔蛇纹岩化,而富岩浆型陆缘则主要来源于高温地幔熔融产生的底侵或侵入,局部可能继承了前张裂期的高速变质岩体。上述大陆边缘研究成果为研究南海的结构和演化提供了很好的对比和借鉴。 相似文献
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按照板块构造的观点 ,地球上存在 3类大陆边缘 :活动大陆边缘、被动大陆边缘和转换大陆边缘。被动大陆边缘主要分布在大西洋两岸 ,因此也叫大西洋型大陆边缘。经区域地质构造研究表明 ,南海是一个小大西洋 ,它在新生代像大西洋在中、新生代一样 ,是经过大陆岩石圈张裂 (rifting)、破裂分离 (break up)和海底扩张而生成的小洋盆。虽然目前对大西洋的诞生过程比较清楚 ,但对诞生过程中大陆岩石圈在张裂、破裂分离期间岩石圈的变形过程及其特征仍不太了解。为了进行这方面的研究 ,科学家将在破裂分离前连在一起的大西洋两岸大陆边缘 (科学家命… 相似文献
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大陆岩石圈在张裂和分离时的变形模式 总被引：4，自引：0，他引：4
姚伯初 《海洋地质与第四纪地质》2002,22(3):59-67
通过对南海南北共轭边缘地壳剖面的对比研究,发现大陆岩石圈的物理性质是分层的：上、中地壳呈脆性,下地壳表现出塑性,而岩石圈上地幔则仍呈脆性。因此,在它受张性应力场作用时,其变形和破裂分离方式也是分层进行的：上、中地壳能发生犁式断裂,产生的断块沿断面转动在地表产生一系列半地堑,并使地壳厚度减薄;如拉张应力继续作用时,上、中地壳将沿犁式断裂被拉开,从而形成上、下板块边缘,并彼此分开。下地壳则发生塑性变形,使地壳厚度减薄,并最终将其拉断。岩石圈上地幔亦可产生陡倾断裂,形成的断块沿断面转动亦使其厚度减薄,并最终沿陡倾断裂被拉断。这就是我们称之为岩石圈变形和破裂分 离时的分层变形及分层破裂分离模式。 相似文献
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大陆边缘是研究岩石圈破裂及洋壳开始扩张的重要场所,破裂大陆岩石圈(RCL)是美国大陆边缘计划(MARGINS)围绕大陆边缘岩石圈破裂这一地质过程而实施的一项科学计划。阐述了RCL研究的主要科学问题,详细地介绍了其所采用的科学研究方法和长远计划。RCL主要利用地球物理数据,在全球及局部板块运动背景下,结合地球化学、岩石力学、地热、地磁学等方法,建立地层沉积沉降史及岩石圈破裂扩张模型,最终对其形成机制、岩石圈扩张驱动力以及扩张期间内部各系统的演化等问题进行解释。最后以加利福尼亚湾地区为例阐述了RCL的具体研究情况及存在问题。 相似文献
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南海西南海盆的岩石圈张裂模式探讨 总被引：11，自引：0，他引：11
姚伯初 《海洋地质与第四纪地质》1999,19(2):37-48
南海西南海盆的西北边缘和东南边缘在地形地貌上不对称,在地质构造特征上东南边缘为上板块边缘,西北边缘为下板块边缘,它们为一对共轭边缘。新生代张性构造运动和海底扩张活动中,上地壳呈脆性,发生过脆性变形,产生了一系列倾斜正断裂及一系列断块,断块沿断层面转动,在地表出现一系列半地堑,在拉张应力的进一步作用下,上地壳沿断层面被拉开;下地壳呈塑性,发生塑性变形,最后以瓶颈方式被拉断。由此可见,在张性应力场作用下,岩石圈的变形方式是分层而异的：上地壳以简单剪切方式变形,下地壳以纯剪切方式变形。因此,整个岩石圈的变形方式是分层变形的 相似文献
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<正>岩石圈在水平拉张力的作用下会发生伸展变形,以致形成裂陷盆地,但是在多因素的影响下,岩石圈的拉张形式会存在很大的差异,因此学者致力于提出不同模型解释不同的裂陷盆地结构。英国学者Mc Kenzie根据大陆纯剪切伸展模式建立了岩石圈伸展量与裂陷盆地的沉降量以及后裂陷阶段热沉降量之间的定量模型[1],在解释被动大陆边缘的地壳减薄、张裂和沉降方面发挥了重要作用[2-3],但它仅适用于完全对称的纯剪拉张模型,很难解释非对称共轭 相似文献
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《海洋地质与第四纪地质》2003,(3)
大陆裂谷的许多经验、分析以及数字模型的最基本依据是 :地幔熔融或温度在大陆裂谷中控制了其构造和岩浆的建造。然而 ,在伊比利亚边缘的钻探 (ODP1 4 9和 1 73航次 )已证实极度拉张时软流圈地幔很少或并没有熔融减压的迹象 ,与模式预测的相反。伊比利亚的钻探揭示的问题及对纽芬兰共轭边缘地球物理研究的观察 ,反映了构造拉伸和其他深部构造。这些结果可对非火山边缘裂谷基底以及成拱形的问题作出解释 ,其中包括其成因和地幔蚀顶的程度、地幔熔融减压的存在或缺失、共轭部分间深部和地壳不对称的成因、下沉年代和应变分配的历史 ,以及裂… 相似文献
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南海成因机制及北部岩石圈热-流变结构研究进展 总被引：4，自引：0，他引：4
南海是西太平洋地区最大的边缘海之一,其北部具有被动大陆边缘特征。南海的形成演化动力学过程对理解该区地质、资源、环境等科学问题有重要意义。综述了近年来在南海北部大陆边缘开展的岩石圈热状态、流变学及南海成因机制和国际上伸展盆地成因数值模拟等方面的研究进展。南海北部大陆边缘区的大地热流相对较高,平均为75 mW/m2,其中绝大部分为来自地幔热流的贡献。莫霍面温度亦较高,从陆架向海盆方向,深部地温越来越高。岩石圈具有温度高、强度低和强烈流变分层等特征,且下地壳表现为韧性流动变形。伸展盆地成因模拟研究已从运动学向动力学模拟过渡,并逐渐强调岩石圈流变学性质的影响。目前对南海成因机制的理解仍存在争议,大陆裂解过程中岩石圈热-流变结构随时间的变化是控制南海形成演化的关键因素,对南海形成中岩石圈的热-流变学结构随时间的演化过程需要进行深入研究。 相似文献
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大陆地壳发生拆沉（Ｄｅｌａｍｉｎａｙｉｏｎ）过程之证据Ｒ．Ｍｅｉｓｓｎｅｒ７０年代提出了岩石圈拆沉之假说，其主要证据是：（１）岛弧似乎是构成大陆地壳的主要部分．（２）岛弧是基性的．（３）今天的大陆地壳是中性或酸性的，这意味着它丧失了某些基性成分．片麻... 相似文献
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西太平洋边缘海盆的形成与演化 总被引：14，自引：1，他引：14
从地球深部地幔流动引起的地质作用出发，结合裂谷的发展演化规律，认为地幔向东（或南东）的蠕散和流动促使亚洲大陆边缘地壳拉伸、变薄以致破裂，由大陆裂谷发展至弧后裂谷，形成西太平洋边缘海盆。最后提出边缘海盆发展演化的4个阶段，即：新生阶段（郯庐裂谷系）、幼年阶段（冲绳海槽）、青壮年阶段（日本海）和成熟阶段（南海）。 相似文献
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大洋和大陆边缘岩石圈有效弹性厚度的研究意义 总被引：4，自引：1，他引：4
大洋岩石圈有效弹性厚度分布在 (45 0± 15 0 )℃等温面内 ,并且随着加载时岩石圈年龄的增加而增加。因此 ,大洋岩石圈的挠曲刚度强烈地依赖岩石圈的热结构。一些海隆下岩石圈有效弹性厚度的降低 ,可能是岩石圈经历过热活化 ,岩石圈热年龄降低的结果。大西洋一些群岛的岩石圈有效弹性厚度小于理论值 ,则反映了岩石圈结构的不同。在海沟 ,板块的挠曲也是影响岩石圈有效弹性厚度的因素 ,它降低了岩石圈的强度。在被动大陆边缘海陆岩石圈交界处 ,向陆的方向 ,岩石圈弹性厚度比同年龄的大陆或大洋岩石圈的小 ,表明强度明显降低 ;向大洋方向 ,岩石圈的弹性厚度与正常的大洋岩石圈弹性厚度吻合。在活动大陆边缘的挠曲前陆盆地和造山带 ,岩石圈有效弹性厚度变化较大 ,部分地区受先前的岩石圈低强度影响 ,而表现出岩石圈强度的弱化。同时 ,这种方法还广泛地用于大洋中脊岩浆侵位、地幔流动、南太平洋超级海隆的动力学机制、大陆边缘的变形和构造演化、新生岩石圈的力学性质和流变学性质的研究 相似文献
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某些大洋玄武岩具有异常的同位素特征，不同于同一空间的地幔羽但却是古老的大陆岩石圈地幔（如Hawkesworth等，1986）或古老的下陆壳（Kamenetsky等，2001）的典型特征。这些异常组分被认为是大陆开裂期间分离出来并被运移到大洋地幔浅处的岩石圈物质。羽状物的热侵蚀和裂谷作用导致的构造分离都被认为是可能的分离过程， 相似文献
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南海区域岩石圈的壳-幔耦合关系和纵向演化 总被引：11，自引：2，他引：11
南海区域岩石圈由地壳层和上地幔固结层两部分组成。具典型大洋型地壳结构的南海海盆区莫霍面深度为９～１３ｋｍ,并向四周经陆坡、陆架至陆区逐渐加深;陆缘区莫霍面一般为１５～２８ｋｍ,局部区段深达３０～３２ｋｍ,总体呈与水深变化反相关的梯度带;东南沿海莫霍面深约２８～３０ｋｍ,往西北方向逐渐增厚,最大逾３６ｋｍ。南海区域上地幔天然地震面波速度结构明显存在横向分块和纵向分层特征。岩石圈底界深度变化与地幔速度变化正相关;地幔岩石圈厚度与地壳厚度呈互补性变化,莫霍面和岩石圈底界呈立交桥式结构,具有陆区厚壳薄幔—洋区薄壳厚幔的岩石圈壳－幔耦合模式。南海区域白垩纪末以来的岩石圈演化主要表现为陆缘裂离—海底扩张—区域沉降的过程,现存的壳－幔耦合模式显然为岩石圈纵向演化产物,其过程大致可分为白垩纪末至中始新世的陆缘裂离、中始新世晚期至中新世早期的海底扩张和中新世晚期以来的区域沉降等三个阶段。 相似文献
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克拉通是１０亿多年来未受构造运动影响的大陆区域。相对低的表层热流、金伯利岩内的金刚石包裹体以及约２５０ｋｍ深处具有高地震速度的比较冷而厚的龙骨状突起把克拉通与其它大陆岩石圈分开。虽然通常认为克拉通为地球岩石圈的稳定带 ,但是 ,岩石圈厚度的变化以及比后克拉通边缘处相对强烈的侧向温度和粘度变化仍然会引起克拉通边缘之下地幔中小规模的对流。研究表明这样的对流通常被称为边缘驱动对流 ,由一直延伸到克拉通边缘之下的地幔过渡带（大约６６０ｋｍ）的下降流和距离克拉通边缘大约５００～１０００ｋｍ处的上升流构成。上述研… 相似文献
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在对冲绳海槽及邻区构造地质学和热液地质学调查研究成果进行全面总结的基础上,将深部地球动力学机制、冲绳海槽形成演化、岩浆作用过程、热液系统结构、流体循环模式和成矿作用特征等多方面的问题,纳入到统一的框架下,探讨了冲绳海槽构造地质过程对热液活动和成矿作用的控制机理。分析认为,区域中尺度地幔流引起了东亚大陆边缘岩石圈向东的蠕散,并驱动了菲律宾海板块沿琉球海沟向欧亚板块之下的俯冲。在弧后小尺度地幔对流、岩石圈减薄、板片反卷和俯冲后退的共同作用下,冲绳海槽发生弧后张裂。张裂作用在岩石圈内形成了网状破裂系统,为岛弧和弧后岩浆上涌提供了通道,并且引起了不同来源岩浆的干扰和混合。侵位到地壳浅部的岩浆为热液活动提供了热源和主要成矿物质来源,是影响热液活动分布的主要因素。沉积层覆盖改变了流体的浅部循环结构和原始流体成分。热液区内普遍存在的流体相分离过程,导致了广域成矿作用的发生。 相似文献
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美国犹它州低角度正断层不存在１９７６年，科学家用反射地震方法在犹它州Ｓｅｖｉｅｒ沙漠发现了一条低角度正断层，倾角为１１°。以后地质学家认为，上地壳断块沿着这条断层下滑，使地壳变薄。１９８５年，ＭＩＴ的Ｗｅｒｎｉｃｋｅ由此提出了岩石圈的简单剪切之变形模... 相似文献
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洋中脊玄武岩（MORB）的微量元素成分和同位素比值具有变化范围大的特点，这些变化很难简单地用地幔部分熔融和结晶分异等岩浆演化过程来解释。传统观点认为洋中脊玄武岩的地球化学成分的多样性是由其下部地幔成分的大尺度不均一性决定的。这种地幔不均一性则是外来物质的加入造成的，如再循环的地壳物质、下大陆岩石圈、交代的岩石圈和外地核等成分加入到上地幔中。在本研究中，我们对大西洋洋中脊的玄武岩展开研究工作，评估了玄武岩源区的温压条件并综合对比了微量元素和同位素比值。靠近地幔柱的洋中脊玄武岩的地球化学和同位素成分具有较大的变化。地幔柱对洋中脊地区的影响范围可以达到1400公里，但并不是每个地幔柱都能够影响其周围1400km范围内的所有洋中脊脊段。未受地幔柱影响的洋中脊玄武岩成分和地幔潜在温度均没有异常表现。我们认为上述现象是由于地幔柱柱头形状不同造成的。地幔柱的流动形状可以分为管状和饼状两种，饼状地幔柱影响其周围的地幔是没有方向性的，而管状地幔柱对其周围地幔的影响在方向上具有选择性。沿着大西洋中脊的玄武岩的元素和同位素比值变化较大，暗示其源区具有较高的不均一性。我们认为该地区地幔不均一性主要是由于上地幔中加入了俯冲板片和拆沉下地壳造成的。另外，地幔柱的活动也不容忽视，它们影响了其周围部分洋脊段的成分变化。 相似文献
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岛弧形成于大洋岩石圈被向下拖曳至仰冲板块之下的地方。人们认为俯冲岩石圈的脱水作用引起地幔熔化 ,造成岛弧上发生火山活动。了解俯冲带下面的物质通量对于研究新大陆壳的形成以及地壳物质返回到对流地幔的再循环的形成极为重要。在流体增量和部分熔融转换过程中表示这些俯冲物质通量特征的主要概念是元素之间的化学分馏。然而 ,需要假定熔融之前大多数地球化学示踪剂在地幔楔中的丰度。相反 ,可以假定Ｕ系衰变链的母子体核素最初处在长期平衡状态 ,从而记录了脱水作用期间和部分熔融过程中产生的分馏净效应和它们的时标。现今研究的 ２… 相似文献
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南海北部陆缘张裂—岩石圈折沉的地壳响应 总被引：8，自引：1，他引：8
邹和平 《海洋地质与第四纪地质》2001,21(1):39-44
南海北部陆缘在中生代晚期曾形成宏伟的华夏陆缘造山带。火成岩岩石学、岩相古地理学和地球物理学证据显示，该造山带不仅具有巨厚（50－60km)的陆壳，而且还有巨厚（160－180km)的岩石圈根，在地势上曾出现过高3500－4000m的华夏山系。陆缘裂陷盆地的形成发育历史、地壳－岩石圈深部结构、火成岩地球化学特征及理论计算均表明，南海北部陆缘从晚白垩世以来发生的张裂作用起始于华夏陆缘造山带的拉伸塌陷，岩石圈折沉是南海北部陆缘张裂的重要的引发机制。因此，南海北部陆缘张裂既不同于弧后扩张，也不受控于大西洋式的海底扩张，而是该区大陆构造演化和深部壳幔相互作用的结果。 相似文献