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大地构造学和地球动力学现代问题——从板块构造学到全球动力学 总被引：6，自引：0，他引：6
６０年代板块构造概念的出现标志着地球科学革命性的进步，３０年来，我们获得的经验表明，现代板块构造在岩石圈和软流圈物性，三种板块运动形式，扩张和俯冲的均衡以及板块运动原因等都与经典板块构造有很大不同，同时，它仍有一些问题和缺陷。世纪交替之时，随着馁地震层析成像等新技术的发展，有可能建立新的全球理论来取代板块构造，新理论应该包括整个固体地球，岩石圈是分层的，而且地球内部的对流准自动地进行。同时，地球层 相似文献
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李三忠 索艳慧 周洁 钟世华 孙国正 刘洁 王光增 朱俊江 姜素华 李玺瑶 郭晓玉 刘丽军 刘永江 曹现志 郭玲莉 赵淑娟 王鹏程 关庆彬 陈龙 刘勃然 周建平 姜兆霞 刘琳 曹花花 戴黎明 于胜尧 刘博 王秀娟 王程程 王玺 刘泽 管红香 李晓辉 胡军 段威 于雷 刘晓光 王誉桦 钟源 刘鹏 张文超 李洛阳 赵彦彦 许淑梅 《地质学报》2022,96(10):3541-3558
传统板块构造理论50多年来一直是占统治地位的地学理论，是理解固体地球运行的基本范式，但遇到三大难题：板块起源、板内变形和板块驱动力。针对这三大难题，微板块构造理论试图开拓一个全球构造研究的新范式。本文通过与传统板块构造理论中基本原理的逐条对比，阐明了微板块构造理论的基本原理和优势及其对传统板块构造理论的拓展。微板块构造范式既不同于传统板块构造范式，又不同于地幔柱范式，是两者的重要补充与拓展。文中着重从几何学、运动学、动力学、适用范围、理论出发点、理论假设与预测的角度，阐明了大板块与微板块的异同，并探讨了两者的转换关系及其转换机制的多样性，介绍了微板块生长成为大板块的4种途径、大〖JP2〗板块破碎为微板块的3种转换模式，探索了前板块构造体制下微地块在非线性地球系统中通过自组织、自生长等方式，进化为板块体制下微板块的自然选择过程。本文还提出陆壳型微地块是密度选择的结果，其密度决定了其保存机制，这是陆壳起源的根本；〖JP〗微地块向微板块的转变是刚性选择的结果，其刚性是初始板块构造体制起始的必要条件；微板块不对称俯冲或对流型式的转变是热选择的结果，其热不对称性是现代板块构造体制起始的必要条件。 相似文献
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Ｖ．Ｅ．哈因 《吉林大学学报(地球科学版)》1996,(4)
６０年代板块构造概念的出现标志着地球科学革命性的进步。３０年来，我们获得的经验表明，现代板块构造在岩石圈和软流圈物性、三种板块运动形式、扩张和俯冲的均衡以及板块运动原因等都与经典板块构造有很大不同。同时，它仍有一些问题和缺陷。世纪交替之时，随着象地震层析成像等新技术的发展，有可能建立新的全球理论来取代板块构造。新理论应该包括整个固体地球，岩石圈是分层的，而且地球内部的对流准自动地进行。同时，地球层圈之间具有相互作用。还应该承认，构造圈（岩石圈＋软流圈，深至４００ｋｍ）中以板块构造为主，而在软流圈之下地幔柱构造起控制作用。在所有的上部层圈能够探测到抬升或下降过程中热—物质流之间的补偿。整个地球历史中，地球和其层圈的内生过程，包括板块构造和地幔柱构造相互作用的变化，具有旋回性和方向性。由此，地球体积呈脉动性变化是必然的。此外，还必须考虑宇宙因素对地球动力学的影响 相似文献
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板块构造重建是大地构造领域一项关键的研究工作,是构建"深时数字地球"(Deep-time Digital Earth, DDE)的重要途径。板块重建工作需要整合地球科学多个研究领域、海量的数据,同时又是地球动力学和气候模拟等研究的重要约束条件。因此,追踪目前国际主流的板块重建所需的数据库以及板块重建工具的最新进展和应用为了解板块重建研究的前沿提供全面的信息。文章系统介绍了支持板块构造重建研究的多个主流数据库,着重描述数据库的数据格式、数据获取方式及数据如何支持基于GPlates平台的板块构造重建。为了阐述大地构造研究相关数据库在板块重建研究中的应用,此次研究从板块构造重建的三个不同层次出发,列举了多个最新的板块重建模型及其在探索地球系统演化方面的意义。最后,结合DDE项目的相关任务,对250 Ma以来全球板块构造和变形的演化、量化大地构造在地球系统演化中的作用、超大陆旋回中的古大陆和古海洋构造重建以及前中生代(250 Ma)全球板块运动模型重建这四个关键科学问题作出了新的展望。 相似文献
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1引言 1963年,为了解释地球磁场某些细微的、几乎没有意义的空间变化,Vine和Matthews将两个当时完全没有得到证实以及没有什么明显联系的假说(洋中脊处新洋壳增生和地球磁场的周期性倒转)结合起来,提出了划时代的板块构造理论,从而引起地球科学的革命。板块构造理论是对地球刚性外圈——岩石圈的运动学的定量描述。板块构造理论基本假设是:①地球的外圈(岩石圈)是刚性的;②岩石圈在横向上被一些边界(转换断层、海沟或碰撞带、洋中脊或裂谷带)分割成为板块;③这些板块驮覆于软流圈之上,可以在地球表面作大规模水平位移;④板块在扩张型边界增生而在汇聚型边界消亡,从而地球的体积保持不变。板块构造理论发祥于对大洋板块的研究,洋壳板块的边界非常狭窄,常常为一个断裂或 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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热幔柱构造—一种新的大地构造理论 总被引：13，自引：0，他引：13
热幔柱构造──一种新的大地构造理论赵国春，吴福元（地球科学系）自６０年代末板块构造理论问世以来，经过地质学家近３０年的努力不懈地发展和完善，这一理论在解释全球板块边缘上各种地质作用方面获得巨大成功。然而，在解释远离板块边缘或板块之下各种地质作用方面，... 相似文献
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方道恕 《沉积与特提斯地质》2007,27(3):90-93
地球南北半球大小的波动变化,导致了板块运动。板块构造分板块移动构造、板块碰撞构造和板内构造。石油生成于板块前缘增生带,赋存于板块碰撞隆起带两侧的盆地中。板块的移动、碰撞和板内层间滑导致了地震,中国境内可以划分两个地震带。 相似文献
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历史发展过程中不少专家学者,对地球上各个大陆形成演化作了多年大量的研究工作,但认识千差万别。如最早的大陆漂移学说,后来又出现海底扩张学说—板块构造学说等等。经过多年研究认为,全球7个大陆不会漂移,而且也无充分依据将地球划分成几个板块。因为板块构造学说的运动机制基本是合理的,但是,板块划分依据不足、各板块的界线不明确、各板块的地质差别及特征不清楚等。所以,笔者认为全球各大陆整体是不分的,各个陆块地质时期的变化,是海陆变迁的结果。 相似文献
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地球的层圈结构与穿越层圈构造 总被引：2，自引：0，他引：2
从1906年发现地核到20世纪60年代,地球物理学、地质学和矿物物理学的研究揭示了地球具有物理化学性质截然不同的层圈结构,并根据全球地震波速度和密度的变化建立了初始参考地球模型。1967年提出的板块构造理论假定刚性的岩石圈板块在塑性的软流圈之上发生运动,在洋中脊不断形成的洋壳逐渐在海沟俯冲,由于板块是刚性的,变形将主要集中在板块边界。板块构造理论成功地解释了大洋岩石圈的形成和消亡、火山和地震活动带的分布以及全球构造格局,给地球科学带来了一场革命。但是,经典的板块构造理论尚未解决板块运动的起源和驱动力、大陆岩石圈的弥散性变形、大陆深俯冲等问题,因此大陆动力学成为对板块构造理论的重要补充。近年来的研究表明:在板块汇聚边界,大洋岩石圈可以俯冲至地幔过渡带、下地幔,乃至核幔边界;而大陆岩石圈可以俯冲至150~300 km深度,然后相对低密度的陆壳物质快速折返形成含柯石英和微粒金刚石的超高压变质带。地幔柱活动是是俯冲板块再循环的产物,不仅可以形成大火成岩省和洋岛玄武岩,还可以把俯冲到地幔过渡带的物质带回浅部,导致蛇绿岩中保留金刚石和深地幔矿物。因此,俯冲带和地幔柱不仅提供了穿越层圈的物质和能量交换的通道,也驱动了对地球宜居性至关重要的水循环和碳循环,是研究地球物质组成和动力学演化的重要窗口。 相似文献
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根据分形理论和各板块的面积以及现代大陆各地块面积资料 ,分别进行了全球岩石圈板块和全球大陆地块自相似性特征尺度与频度关系的研究讨论。结果表明 ,现代全球岩石圈板块在特征线度r =30 0～ 180 0km的无标度空间范围内具有分形分布特征 ,其分维数D =0 72 ;现代全球大陆地块在特征线度r =30 0～ 150 0km的无标度空间范围内具有分形分布特征 ,其分维数D =1 16 ,比现代全球板块 0 72的分形值高出 6 1%。进一步讨论认为 :传统的“板块构造动力”应区分为岩石圈破裂形成板块动力的“板块构造动力Ⅰ”和板块水平运动驱动力的“板块构造动力Ⅱ”两个方面 ;全球板块总数为 18个左右、最小板块面积在 3× 10 5 km2 左右的板块分布 ,可能与板块的形成、演化有密切关系 ;原始岩石圈板块的分形分布 ,在地球构造演化过程中有一个降维演化趋势 ,其降维演化的速率约为 4 34× 10 -10 a-1;根据分维数反映分形客体复杂与不规则程度的物理意义 ,岩石圈破碎地块的降维演化意味着岩石圈地块的破碎状况及其分布 ,具有在总体上随时间演化而逐渐向简单、规则方向演化的趋势 ;原始岩石圈的破裂以及岩石圈破碎地块从古老大陆地块向现代板块的降维演化可能源于地球的膨胀 ,膨胀使各岩石圈块体面积以及地球总面积共同增长并从 相似文献
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早前寒武纪洋壳的地质记录及其板块构造意义 总被引：5，自引：0，他引：5
元古宙蛇绿岩的不断发现表明威尔逊旋回至少在早元古代已经明显起作用，部分太古宙绿岩带由不同的构造单元拼合而成，并发育不同于显生宙蛇绿岩的大洋壳岩石组合，地幔柱在早太古代构造演化过程中起重要作用，是板块构造的重要补充机制，地球早期热产量较高，可能是造成板块规模较小，洋壳较厚，板块运动速度较快的原因，并以缓倾角俯冲为特征。 相似文献
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20世纪60年代板块构造学说传入中国,为广大地学工作者所接受并应用于相关的地质工作中。在新一代地质志的研究中,以板块学说为主导,已经成为共识。从板块构造来认识,板块的组成包括其核心及边缘。其核心为克拉通,由稳定的陆块组成;边缘包含了不同的活动大陆边缘和被动大陆边缘。边缘在后期板块汇聚的过程中,常由汇聚或碰撞等不同方式而成为不同的造山带。板块之间具有不同形式的汇聚带,其中主要是地壳对接消减带。在地球发展历史的过程中,不同时期的板块构造格局常有很大的变化。因此,本文以古生代的构造格架为主,探讨对中国大陆进行板块构造区划中的一些相关问题,并对全国的区划提出了一个初步方案。此方案将全国划分为7个I级单元(板块),30个II级单元(克拉通和造山带)以及103个III级单元。 相似文献
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板块构造是造山运动在地球内部热和重力均衡联合作用下的地面显示。板块的移动和在上地幔伴生的对流意味着这种作用的完成。所以岩石类型的复杂性和特殊性均取决于板块边界的特征,从而形成了板块构造的岩石组合。 1.离散型板块边界及其岩石组合:局部熔融的岩浆,在减压的情况下上升并继续其熔化的过程。岩石圈及其上覆的海水被对流而来的灼热的岩浆加热了,拉张办产生了撕裂的裂缝,形成了陡峭下沉的断层块。 相似文献
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山东地震地质考察小组 《地质科学》1974,9(4):315-329
前言地质与地球物理调查研究的深入开展表明地球的岩石圈具有明显的板块构造特征,大陆可随板块运动破裂而漂移,又可随漂移而并合。这一假说推动了人们对大陆地质历史时期的地台和地槽发展的深入理解。 相似文献
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中国古地理学研究进展与关键科学问题 总被引：2，自引：1，他引：1
古地理学着重于研究和重建地史时期地球表面自然地理状况。国际古地理学主要是在板块构造理论指导下,依托古地磁、古生物和地球化学等手段,重建地史时期的大陆位置、板块边界、海陆分布,侧重于板块尺度的板块构造古地理。中国古地理学主要侧重于以矿产资源勘探服务为导向的不同尺度的盆内岩相古地理研究及编图。当前中国古地理研究对前寒武纪板块构造体制之前的古地理研究仍处于探讨和假说阶段,对显生宙重大古地理变迁的构造机制、地表过程、生命效应是最具挑战的科学问题,诸如古生代与生物大灭绝事件相伴生的古地理变化,中三叠世末扬子板块与华北板块拼合后的古地理效应,白垩纪以来中国地势由东高西低转变为西高东低的过程和机制等。未来中国古地理学研究不仅要继续加强服务于页岩气等新矿产资源勘探的应用岩相古地理研究,还应建设对接国际的多学科融合的中国古地理数据库,系统重建中国小陆块群聚散的多重古地理演变过程,深入认识全球古地理演变的中国地质记录及其地球生命环境意义。 相似文献
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刊序板块构造理论诞生60年来,作为发展板块构造理论的大陆动力学研究也已进行了30年。板块理论被公认为"世纪自然科学领域的五大成就之一,该理论的提出是一次地学革命,因为它重新调整了人们对地球动力学的传统认识。板块构造学说诠释了全球构造的许多现象。但是,与板块构造学说所阐明的大洋岩石圈生长和消亡过程相比,大陆岩石圈的形成和演化过程更为复杂:大陆地壳无均一成分、无共同成因、具有复杂的流变学特征、有复杂多样的造山带和盆地类型、有千姿百态的地形地貌、有构造和热演化史不同地体的拼合、有流体和熔体对大陆岩石圈强度的改造,以及大陆板块聚敛和离散的轮回,因而板块上陆面临重大挑战!大陆动力学的兴起成为板块构造发展新的里程碑,逐步成为解决人类社会需求(资源能源、环境和灾害)的重要理论基础。 相似文献
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新疆西准噶尔板块构造的区域地球化学研究 总被引：1，自引：0，他引：1
史长义 《吉林大学学报(地球科学版)》1992,(4)
不同的大地构造单元或者同一单元的不同大地构造发展阶段,都有不同的地球化学特征.利用元素地球化学分散模式的变化规律,可以有效地揭示区域地质构造总轮廓. 新疆西准噶尔地区位于西伯利亚板块与准噶尔板块的碰撞带.本文利用新取得的区域化探扫面资料,来初步探讨该区板块构造的区域地球化学特征.多元素区域背景与多元素区域异常的研究结果清楚地表明,深大断裂和板块缝合线具有明显的区域地球化学特征,为今后研究板块构造提供了有意义的素材. 相似文献
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板块构造理论研究新进展 总被引：2，自引：0，他引：2
本文评述了80年代以来板块构造理论的重要研究成果,就板块划分与板块运动学研究,大洋中脊与板块的扩张,活动边缘与板块的俯冲,板块再造和造山研究等方面的进展,展示板块构造的许多概念已更趋复杂化,板块构造理论变得更加成熟了。 相似文献