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在已有模型的基础上,考虑岩石圈厚度和软流层横向黏度的变化,本文建立了更接近地球实际情形的地幔对流模型,然后重新推测了导致云南地区剪切波各向异性的软流层源的深度。结果表明:岩石圈厚度和软流层横向黏度变化对云南地区的软流层各向异性源的深度及软流层的变形程度和机制具有重要影响;软流层各向异性对云南西南部区域、东部区域北纬26°N以南和四川盆地及其西缘的剪切波分裂具有明显的贡献,它们分别位于90~180、170~330和200~320 km深度;在云南西南部区域和东部区域北纬26°N以南,导致剪切波分裂的软流层可能处于大剪切变形状态,主要受地幔流动方向/流动平面模式控制,而四川盆地及其西缘的则处于小剪切变形状态,主要受应变模式的控制。 相似文献
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太行山构造带及其以东地区上地幔地震层析成像 总被引：1，自引：0，他引：1
基于首都圈地区及河北邯郸台网共115个台站记录的地方震、近震和远震P波和S波走时,利用地震层析成像技术得到了太行山构造带及其以东地区下方300km深度范围内的P、S波速度结构。结果发现沿太行山构造带速度结构在上地幔中存在明显的横向不均匀性,其南、中、北段显示了各自不同的构造特征。太行山以东盆地区岩石圈厚度较薄,在约80km深度进入地幔软流层,但在160km深度下,P波和S波速度结构呈现较大差异,其中P波在华北东部地区逐渐以高速为主,而S波速度剖面上虽然低速体被切割,但仍然保持了大部分地区的相对低速。深部结构揭示,太行山中段受华北地区岩石圈减薄过程作用最为强烈,其速度结构与盆地区更为相似。而南段构造作用与浅部断裂关系明显,深部可能更多地保留了构造造山带岩石圈厚度大,高速介质多的特征。太行山北段处于多构造交界地区,速度结构比较复杂,部分S波低速区可能与深部地幔物质上涌作用有关。 相似文献
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东非鲁武马盆地海底水道-朵体体系粗粒浊流沉积物波特征及主控因素 总被引：2，自引：1，他引：1
海底水道-朵体体系内粗粒沉积物波的研究可以深化浊流搬运过程的认识。利用先进的地球物理成像技术,通过地震地貌分析,对东非鲁武马盆地海底水道-朵体体系内这种后期易被改造的特殊沉积体进行识别和解释,结合粗粒沉积物波的形态、尺度、移动方式、厚度变化、平面分布等特征,探讨其成因和影响因素。鲁武马盆地近海底水道-朵体体系内的粗粒浊流沉积物波具有多变的地貌和逆行砂丘的底形。水道内粗粒沉积物波规模较小,分布范围局限;水道-朵体过渡带的粗粒沉积物波规模大,波高约45~110 m,波长可达一千余米,总体规模大于其他地区已识别出的粗粒深水沉积物波。构造活动、超临界流产生的水跃作用、地形地貌的变化以及底流作用是鲁武马盆地粗粒浊流沉积物波形成的主控因素。 相似文献
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熊庆 《矿物岩石地球化学通报》2021,40(5):前插1-前插3,999-1011
大洋岩石圈形成演化的关键过程是熔体如何从软流圈地幔中抽取、迁移汇集并最终形成洋壳.蛇绿岩可能为揭示上述过程提供关键对象.前人研究发现,熔体在地幔中主要通过网脉状纯橄岩通道发生迁移汇聚,这种地幔通道与壳幔过渡带和洋壳内的岩浆体系共同构成大洋扩张中心的巨型熔体抽取系统.地幔深部来源的熔体在通过纯橄岩通道时,会发生复杂的熔岩相互作用,使得熔体和地幔的组成均发生变化,形成大洋岩石圈壳-幔组成解耦现象.在不同的大洋扩张中心,地幔内熔体迁移方式和过程是多样的,导致大洋岩石圈的结构和组成复杂多变.我国西藏雅江带蛇绿岩形成于多种构造体制(洋中脊、俯冲带等),其地幔内发育较为新鲜的纯橄岩通道样品,如纯橄岩、铬铁矿岩、辉石岩等.这些样品能够为深入研究地幔纯橄岩通道的成因、熔体在通道内的反应迁移过程,以及不同构造体制下大洋岩石圈壳-幔组成解耦与否的原因,提供新的窗口,同时有助于进一步认知大洋扩张中心巨型岩浆-动力系统、壳幔圈层分异和地球物质循环过程. 相似文献
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利用大量地方地震台站的数据获得了青藏高原地壳上地幔0.5°×0.5°×10 km的高精度三维速度结构,揭示了青藏高原地壳上地幔结构的大量细节,为了解大陆碰撞与高原演化的动力学作用提供了新的证据。根据地震层析成像三维波速数据,计算取得了青藏高原岩石圈底界面深度的三维图,由此发现青藏高原东、西两部属性有本质区别：东部以高波速、较高电阻率和密度的厚岩石圈为主,厚度在150～180 km范围变化;西部以低波速、较低电阻率和密度的薄岩石圈为主,厚度在130～155 km范围变化。上述表明高原东部没有大规模软流圈上涌,而西部发生了大规模软流圈上涌,上涌幅度在20～30 km左右。高原东西部分界线的两个端点坐标分别为(85°E,20°N)和(98°E,40°N)。结合古地磁数据可知,青藏高原东部地块在空间上是40 Ma以来西部陆-陆俯冲作用与东南亚洋-陆俯冲作用之间的作用力转变的过渡带。 相似文献
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中南-礼乐断裂带是协调南海各次海盆扩张的重要断裂.深入研究中南-礼乐断裂带时空展布和深部结构对于认识南海海盆多期次海底扩张和构造演化具有重要意义.本文主要基于深反射多道地震的精细剖析,结合重力、磁力与地形等地质与地球物理资料,揭示了中南-礼乐断裂带在南海海盆北部的时空展布特征、内部构造形变及其深部结构特征.结果表明:中南-礼乐断裂带在西北次海盆与东部次海盆之间宽约25~35 km,北延于珠江海谷西侧(18.7°N,115.5°E),南消失于中沙地块东北侧(17.2°N,116.0°E),主要呈NNW向延伸.该断裂带的主控断裂沿大型海山和侵入岩体分布,主要发育时期是渐新世至早中新世,中中新世至晚中新世为继承性活动,其内部断裂对早中新世及以前的地层具有控制作用,表现为正断层.深部结构上,中南-礼乐断裂带两侧Moho面埋深不一,两侧次海盆的沉积厚度和洋壳厚度存在明显差异,表明该断裂带至少是一条地壳级断裂,甚至可能是岩石圈级断裂. 相似文献
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青藏高原东部及其邻区力学耦合的岩石圈变形模式 总被引：1，自引：0，他引：1
根据青藏高原东部及其邻区布设的143个宽频带固定和流动地震台站的远震记录的SKS波分裂分析获得了各台站的快波偏振方向和快慢波之间的时间延迟。SKS分裂分析结果总体上反映了高原东部的上地幔物质流动方向,即高原内部表现为环绕喜马拉雅东构造结的顺时针旋转。在造山运动过程中有关岩石圈地壳和地幔力学耦合的造山变形方式,用从GPS和第四纪断裂滑动速率数据确定的地面变形场和由地震波各向异性数据推断的地幔变形场联合分析来定量求得。在青藏高原东部和云南、四川等地区新近快速增加的GPS和SKS波分裂观测数据,提供了对青藏高原岩石圈地幔实际变形方式的检验。这些新的数据不仅加强了高原内部力学耦合岩石圈的证据,而且也解释了高原外部相同的耦合特征。文中引入简单剪切变形和纯剪切变形的概念,用于解释高原内外不同的耦合变形特征。青藏高原和周围区域力学耦合岩石圈的垂直连贯变形有两个方面的大陆动力学含义:第一,岩石圈垂直强度剖面被一个重要的条件所约束,即要求与重力势能变化相关的应力能够从地壳传递到地幔;第二,青藏高原各向异性的空间变化反映了一个岩石圈变形的大尺度模式,以及从高原内部的简单剪切变形向高原外部的纯剪切变形的过渡带。文中提出的力学耦合岩石圈变形模型与当前已有的多种造山运动变形模型具有不同的变形含义,因此,地幔变形在青藏高原隆升过程中起主要作用。 相似文献
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为了探讨东海陆架盆地西湖凹陷岩石圈热流变性质,本文以实测地温数据为依据,模拟西湖凹陷岩石圈热结构,在此基础上,应用流变学原理模拟确定西湖凹陷岩石圈流变性质。结果表明,西湖凹陷岩石圈为一个冷地壳-热地幔、强地壳-弱地幔的"奶油蛋糕"型岩石圈。西湖凹陷平均地表热流密度为71 m W/m~2,地幔热流密度为40~65 m W/m~2,对地表热流密度的贡献度达73%~79%,地表热流受地幔热流控制,莫霍面温度在700℃左右,热岩石圈平均厚度为66 km。西湖凹陷岩石圈流变分层明显,上、中地壳基本为脆性层,下地壳和岩石圈上地幔为韧性层,岩石圈总流变强度平均约为2.65′10~(12) N/m,其中地壳流变强度为2.12′10~(12) N/m,地幔流变强度为5.29′10~(11) N/m,有效弹性厚度为11.7~14.5 km,地壳的流变性质控制了岩石圈的流变行为。此外,西湖凹陷岩石圈总强度较低,在构造应力作用下易于变形,且存在壳幔解耦现象。西湖凹陷岩石圈热状态及流变性质决定了西湖凹陷东部地区主要以浅部地壳的断层滑动和地层破裂来调节深部的构造应力。 相似文献
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岩石圈地幔结构及其对中国大型盆地的演化意义 总被引：5，自引：1，他引：4
Pn波是通过莫霍面下方的上地幔顶部的地震波.由于Pn波的速度随温度和物质成分而变化, 以及Pn波各向异性可以反映地幔形变的历史.因此Pn波的速度以及各向异性成为探索岩石圈结构的重要工具.中国岩石圈地幔的Pn速度的特征是很高速的异常区和很低速的异常区呈镶嵌状出现, 反映了地质结构的不均匀性.西部大型盆地(塔里木、准噶尔、吐哈、柴达木和四川盆地) 具有较高的Pn速度和较弱的各向异性, 反映出这些盆地的岩石圈是冷的和坚硬的, 其变形较小.大面积的华北地区, 在太古代的基底下具有明显的Pn波低速度.研究结果表明与这些地区裂谷、岩石圈减薄和地幔上涌区相一致.Pn波各向异性与在最新(和目前正在进行) 的大规模变形期间, 岩石圈地幔沿NNE向右旋简单剪切相一致.华北的金矿藏以及华北和松辽盆地的石油储藏的位置明显地与该区的低Pn波速度区相吻合, 表明该区金属成矿和油储的形成与中、新生代以来在岩石圈地幔中的热活动, 以及壳幔之间的相互作用过程密切相关. 相似文献
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华南和南海北部陆缘岩石圈速度结构特征与沉积盆地成因 总被引：2，自引：1，他引：1
新近地震层析资料表明, 华南和南海北部陆缘岩石圈及下伏的软流层中存在规模宏大的低速异常带, 它们在研究区新生代演化历史中曾发挥重要的控制作用.其中, 岩石圈底面及内部的巨型NW向异常低速带表明中生代末至新生代早期的神狐运动不仅在华南与南海北部陆缘产生NE向张裂构造体系并催生出内陆-陆架-陆坡沉积盆地, 还导致南海海盆的早期扩张.软流层NNW向的异常低速带则反映岩石圈SSE向的蠕动直接导致南海中央海盆的海底扩张及陆缘地区的持续裂解.研究区深部速度结构特征是历史动力过程所残留的痕迹, 华南陆缘和南海北部新生代沉积盆地的形成和发展, 与岩石圈及软流层的结构和运动方式密切相关. 相似文献
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The frequently observed parallelism between rifts and the preexisting orogenic fabric of continents suggests that the inherited tectonic fabric of the lithosphere influences the rupture of continents. We propose that the existence of a pervasive fabric in the lithospheric mantle induces an anisotropic strength in the lithosphere, that guides the propagation of continental rifts. Subcrustal mantle mechanical anisotropy is supported by (i) the anisotropic strength of olivine, (ii) an ubiquitous tectonic fabric in exposed mantle rocks, and (iii) measurements of seismic and electrical anisotropy. During major episodes of continent assembly, a pervasive deformation of the lithosphere induces a lattice-preferred orientation of olivine in mantle rocks. Later on, this crystallographic fabric is ‘frozen-in’ and represents the main source of shear wave splitting. This olivine fabric may entail a mechanical anisotropy in the lithospheric mantle. During subsequent tectonic events, especially during rifting, mechanical anisotropy may control the tectonic behaviour of the lithosphere 相似文献
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Shear wave splitting as a diagnostic of variable anisotropic structure of the upper mantle beneath central Fennoscandia 总被引：1，自引：0，他引：1
We analyze splitting of shear waves recorded during the SVEKALAPKO passive seismic experiment in south-central Finland to study fabrics of the mantle lithosphere of the Precambrian region and thus to bring information into a debate on existence of plate tectonics or its forms in the early stage of continent formation. Geographical variations of the splitting parameters and their distinct dependence on direction of wave propagation through the upper mantle allow us to identify six domains of the central Fennoscandian mantle lithosphere, including the Proterozoic–Archean transition, and to model their fabrics by joint inversion of body wave anisotropic parameters. Fabrics of the Archean mantle lithosphere can be approximated by a peridotite aggregate with lineation a dipping to the NE. On the other hand, anisotropy of the Proterozoic mantle lithosphere is weaker and we model its fabric by the (a, c) foliations dipping to the SE. We present a 3D self-consistent anisotropic model of the Proterozoic and Archean upper mantle along the SW-NE profile in the south-central Finland. Boundaries of inter-growing wedges of the Proterozoic and Archean mantle lithospheres explain the longitudinal and shear wave propagation and polarization, mantle xenolith ages, surface wave tomography and location of the upper mantle reflectors. We interpret the six anisotropic domains as fragments of mantle lithosphere retaining an old fossil olivine fabric which was created before these micro-continents assembled. 相似文献
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地震波各向异性日益成为不可忽视的地质地球物理现象。地球内部不同圈层（地壳、地幔和地核）都存在着地震波各向异性，并表现为不同的规模（小到单矿物和岩石，大到地体甚至上地幔）和强度。通过地震波各向异性可以间接获取岩石圈厚度、地球深部结构与构造变形、地球动力学和地幔对流等信息。主要从地震波各向异性的表现形式、原因及地质地球物理意义等方面对近年来大洋俯冲带、大陆裂谷、地幔转换带和大陆碰撞造山带（青藏高原）等构造环境中的研究成果进行了评述，讨论了各向异性[JP2]研究中需要重视的几个问题：①剪切波分辨率；②矿物组构研究；③其它各向异性成因机制。还强调了各向异性研究与流变学、高温高压岩石物理实验相结合的新方向。 相似文献
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通过研究在青藏高原及其部分邻区由三分量宽频地震资料获得的剪切波各向异性的特征，得出了上地幔构造的若干认识，在本区200km以上的上地幔范围内各向异性的方向性变化主要是上地幔物质运移方向的影响，各地体的岩石圈与地壳在相当长时间内是连贯的运移，各向异性的主要方向决定于上地幔承受的主应力剪切作用方向常常与地表的山系和构造方向不一致，最强的各向异性特征出现在高速体地体边缘，与深部热的地幔物质有关，在各地体边缘的走滑断裂附近各向异性与断裂带走向一致。 相似文献
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青藏高原西部叶城-狮泉河地区岩石圈各向异性研究 总被引：4，自引：0，他引：4
对青藏高原西部新疆叶城—西藏狮泉河地区宽频地震探测记录到的剪切波进行了各向异性分析,计算结果给出了该地区上地幔各向异性的特征:西昆仑地区各向异性大都沿北东方向分布,总体方向变化不大,各向异性整体走向与青藏高原和塔里木盆地北缘各向异性空间分布一致。由此得出:印度板块向北推进的构造运动是形成本区岩石圈剪切波各向异性的主要原因,青藏高原各地体的各向异性在较大的东西向范围内保持稳定,各地体岩石圈固有的各向异性方向为北东向;作为羌塘地体和拉萨地体的分界线,班公怒江断裂带是主要的地表分界位置,在深部,无论西部剖面还是中部剖面,印度板块岩石圈的各向异性在该断裂带上均没有变化。 相似文献
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华北克拉通从稳定到破坏的演化过程对有关地球动力学的经典理论提出了挑战,研究其独特的演化历史是固体地球科学研究的一项重要内容。上地幔矿物晶体的各向异性记录了上地幔发生构造变形的信息,研究上地幔地震波各向异性能够揭示现今和构造历史时期所发生的构造运动。本文总结了近年来作者在华北克拉通地区所进行的高密度、覆盖广泛的地震波横波分裂观测研究结果。横波分裂的快轴方向与绝对板块运动方向的不一致,以及横波分裂参数快速的空间变化特征表明了华北克拉通的SKS横波分裂主要反映上地幔的变形。观测结果表明：鄂尔多斯块体保留了克拉通较弱的各向异性特征,其西端体现了元古代克拉通拼合的变形特征; 中新生代华北克拉通破坏事件以不同的机制主导了华北克拉通中部和东部的上地幔变形,在东部地区北西-南东向的拉张应力作用使得快轴方向平行于拉张方向,而在中部则因受到较厚岩石圈的阻挡使得地幔流动改变了方向,因此造成了北东和北北东向的岩石圈拉张。 相似文献
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The Role of Pre-existing Mechanical Anisotropy on Shear Zone Development within Oceanic Mantle Lithosphere: an Example from the Oman Ophiolite 总被引：4，自引：0，他引：4
Structural and fabric analysis of the well-exposed Hilti mantlesection, Oman ophiolite, suggests that shear zone development,which may have resulted from oceanic plate fragmentation, wasinfluenced by pre-existing mantle fabric present at the paleo-ridge.Detailed structural mapping in the mantle section revealed agently undulating structure with an east–west flow direction.A NW–SE strike-slip shear zone cuts across this horizontalstructure. The crystal preferred orientation (CPO) of olivinewithin the foliation is dominated by (010) axial patterns ratherthan more commonly observed (010)[100] patterns, suggestingthat the horizontal flow close to the Moho involved non-coaxialflow. Olivine CPO within the shear zone formed at low temperatureis characterized by (001)[100] patterns and a sinistral senseof shear. The olivine CPO becomes weaker with progressive mylonitizationand accompanying grain size reduction, and ultimately developsinto an ultra-mylonite with a random CPO pattern. The olivine[010]-axis is consistently sub-vertical, even where the horizontalfoliation has been rotated to a sub-vertical orientation withinthe shear zone. These observations suggest that the primarymechanical anisotropy (mantle fabric) has been readily transformedinto a secondary structure (shear zone) with minimum modification.This occurred as a result of a change of the olivine slip systemsduring oceanic detachment and related tectonics during cooling.We propose that primary olivine CPO fabrics may play a significantrole in the subsequent structural development of the mantle.Thus, the structural behavior of oceanic mantle lithosphereduring subduction and obduction may be strongly influenced byinitial mechanical anisotropy developed at an oceanic spreadingcenter. KEY WORDS: mantle lithosphere; anisotropy; shear zone; olivine CPO; Oman ophiolite 相似文献
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Four years of recording global earthquakes using a broadband seismometer located at the Ekati diamond mine revealed variations with earthquake azimuth in the arrival of SKS phases. These variations can be modeled assuming two distinct layers of anisotropy in the lithosphere. The lower layer probably lies in the mantle, and the anisotropy aligns with both North American plate motion and the strike of mantle structures identified by previous conductivity and geochemical analyses, at ˜N50°E. The upper layer is hypothesized to result from regional structures in the uppermost mantle and the crust; these trends are distinct from the mantle trends. 相似文献
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ABSTRACT A conceptual model is proposed in which bulk transtension, or local transtension during bulk simple shear (resulting from mantle anisotropy contrasts or lithosphere rheology contrasts), of heterogeneously enriched lithospheric mantle, triggers localized K-rich magmatism, which focuses strain and causes nucleation of lithosphere-scale transtensional or strike-slip shear zones. Transtension-triggered magmatism is most likely to be located at sites of maximum metasomatism of the lithospheric mantle. Magma-generated fractures propagate upwards, nucleating zones of lithospheric weakness, which focus shear in narrow transcurrent faults or at basin margins. In this way, magmatism controls fault timing and location. Although volcanism will be coeval with fault development and volcanoes will appear fault-controlled, counterintuitively, our model suggests that faults are, in a sense, volcano-controlled. We suggest that this new transtension – K-rich magmatism – transcurrent faulting association represents a hitherto unrecognized genetic relationship as significant as, for example, the ocean island magma series. 相似文献