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1.
地球是重力分异和热力对流的对立统一体。重力分异使地内重物质下沉、轻物质上浮，并分划成壳－幔－核结构圈层。核幔间巨大的温度差、压力差、粘度差和速度差的存在，导致源于“超临界层”的热物质流呈柱状上涌形成地幔热柱及其多级演化。由于地球圈层结构及其间的差异，分别在670km、100km深处，即核－幔界面上和岩石圈底部形成地幔亚热柱和幔枝构造。地幔热柱、地幔冷柱共同驱动幔壳运动，并控制着板块运动，形成复杂的大陆（大洋）动力学系统。这种动力学模式越来越得到地球物理学的证实。 相似文献
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板块构造学说根据构造的活动性划分单元,不考虑单元是否同质。浅地幔系统考虑了系统组成单元的异质性和动力来源,适合于系统的能量和物质运动总体规律的研究。把地球系统地划分为地球表面、浅地幔、地幔对流和地核四个子系统,地球系统就完整了。浅地幔子系统由四个不同质的的单元相互作用组成,它们是大洋岩石圈、大陆岩石圈、洋陆转换带岩石圈和软流圈,它们是不同质的。地震层析成像结果支持这种单元划分。系统作用反映了大洋岩石圈与大陆岩石圈的相互博弈,洋陆转换带是洋底扩张和大陆增生之间博弈的主要战场和阻尼器。软流圈是地幔对流的顶层,也是系统的能量库和主要动力来源。在深度200 km以下,软流圈的物质运动已经与板块运动模式分离。软流圈物质运动主要是大尺度的蠕动,也包括流体的析出和渗透,局部岩浆的集结和上涌。岩石圈板块浮在蠕动的软流圈之上,软流圈地幔的热流体可以通过岩石圈地幔黏度较小的区域向上渗透。同时,在重力作用下,岩石圈黏度大的物质也可以向下运动,拆沉到软流圈底部。从目前的成像结果可以看到,对于地球表面难以观察的软流圈和地下深部,对比三维的地震波速和电阻率扰动图像,可以获得关于物质运动的信息,认知已经发生在地壳和上地幔的物质运动特征。 相似文献
3.
南海区域的上地幔活动特征及印支地幔柱 总被引：15，自引：0，他引：15
根据不同阶次的卫星模型重力异常计算岩石层下的地幔拖曳力场，揭示南海区域存在三种尺度的地幔对流是控制其地球动力学的主要因素。其中大尺度和中等尺度的地幔对流模型已为震波层析成像的资料所证实，并可用现行的地幔柱概念进行解释。本文着重讨论了印支地幔柱的表现形式、成因和时代以及对沉积盆地中的有机质转化和烃类富集等所起的重要作用。 相似文献
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地幔物质对流是板块构造以及岩石圈中许多地质活动 ,如大陆漂移、地震、火山、造山作用等现象的起因。尽管已经开展了多年的研究 ,但到目前为止还不能很好地解释许多板块—地幔系统的基本问题 :第一个问题是地球板块运动的机制 ,这个问题很复杂 ,它涉及到岩石的诸多变形机理 ,从脆性断裂一直到粘性蠕变 ,这与压力、温度、应力差等因素有关 ,另外还有一些因素现在还不能够确定 ;第二个问题是不同地方喷出的岩浆的组分有变化 ,这个现象表明在地幔的不同位置物质成分有变化 ,这与地幔中存在全地幔物质对流的现象有矛盾 ,因为全地幔对流物质运动… 相似文献
5.
地球是物质的,物质是运动的。人类一直不懈地探索地球物质的运动规律。当今,随着科学技术的发展,人类已能"上天、入地、下海、登极",能从多角度、多视野来认识、研究地球及其物质运动特征。（1）地球圈层结构的形成：一般认为,地球形成初期,是成分相当均匀的星际物质。在其46亿年的漫长演化过程中,在热力膨胀和引力收缩的统一作用支配下,地内物质开始对流,密度大、熔点低的铁。镍呈熔融状态渗透过硅酸盐物质流向地心形成地核,铁镁硅酸盐物质上浮形成地幔。地幔的表层,由于散热及挥发份物质的逃逸很快冷却,并逐渐演化为固体地壳… 相似文献
6.
地幔氧逸度是反映地幔氧化还原程度的参量,由温度、压力、岩石化学成分、矿物结构等共同作用控制。目前对上地幔氧逸度的研究主要针对镁橄榄石-磁铁矿-石英体系、含角闪石的橄榄岩体系和玄武岩(熔体)体系,通过实验岩石学方法进行。地幔氧逸度在垂直深度上随深度增加而减小受到普遍认可。天然样品和理论研究认为,岩石圈地幔底部的软流圈氧逸度高于上部岩石圈地幔,垂直方向上地幔氧逸度存在逆梯度,地幔过渡带相对上地幔可能也存在类似情况;水平方向上,不同构造环境、相似构造环境的不同地区氧逸度之间的差异都指示地幔氧逸度存在水平不均一性。不同圈层之间物质交换和氧逸度变化的关系是氧逸度未来研究的重点之一。俯冲带是研究圈层之间物质交换和氧逸度变化关系的天然实验室,同时氧逸度反过来也影响着各种挥发性元素(如C、S等)在不同圈层之间的赋存形式和循环通量。 相似文献
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文章介绍了地幔柱理论研究的一系列进展,诸如地幔柱特征、动力学模式及其地质意义.在重力分异过程中,随着地球质量不断向地心集中,地球自转动能也不断向地核集中,从而产生圈层分化和差异旋转.地核相对地壳、地幔高速旋转,具有巨大动能,旋转阻力不断将其转化为热能,在核幔边界聚积起来,为液核对流和热幔柱提供足够的能量.核幔边界是产生热幔柱的位置.阐明了地幔柱构造与板块构造的关系.地幔柱理论涉及地幔深部物质垂直运动的机制,对了解地球深部动力学机制有重大意义. 相似文献
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本文根据卫星重力资料和地面重力资料,研究了地幔对流产生的应力场,并结合地质、地球物理资料的综合分析,对郯—庐裂谷带的具体位置、形成机理及其演化规律都作了探讨。在此基础上提出了郯—庐“Y”型三叉裂谷的看法。 相似文献
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地幔氧逸度的研究进展 总被引：13，自引：0，他引：13
通过对目前国际上诸多有关地幔氧逸度的研究结果的系统分析和总结 ,提出了地幔中自由氧对地幔物质的性质、状态及运动过程产生影响的基本作用方式 ;介绍了目前地幔氧逸度研究的主要研究手段 ,包括本征氧逸度的实验室测量、模拟氧逸度的实验室测量、地幔氧逸度计及理论计算等及其优缺点 ;定性探讨了地幔氧逸度的时空分布规律 ,获得了地幔随时间的推移变得愈来愈氧化 ,随深度的增加变得愈来愈还原 ,以及在横向上不同大地构造部位的地幔区域具有不同的氧逸度等诸多结论。结合目前人们对地幔物质组成、性质、状态、运动过程及地球的起源与演化历史等的认识 ,初步提出了地幔不同圈层氧逸度的约束机制。最后 ,针对目前地幔氧逸度的研究现状 ,为今后提出了一些参考性的研究方向。 相似文献
10.
文章介绍了地幔柱理论研究的一系列进展，诸如地幔柱特征、动力学模式及其地质意义。在重力分异过程中，随着地球质量不断向地心集中，地球自转动能也不断向地核集中，从而产生圈层分化和差异旋转。地核相对地壳、地幔高速旋转，具有巨大动能，旋转阻力不断将其转化为热能，在核幔边界聚积起来，为液核对流和热幔柱提供足够的能量。核幔边界是产生热幔柱的位置。阐明了地幔柱构造与板块构造的关系。地幔柱理论涉及地幔深部物质垂直运动的机制，对了解地球深部动力学机制有重大意义。 相似文献
11.
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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以中国大陆的岩石圈岩石学结构模型和根据岩石圈动力学性质划分的克拉通型、造山带型、裂谷型、边缘海洋壳型和岛弧型5大岩石圈类型为基础,结合现今中国大陆西部挤压、东部拉张伸展的特点,提出以四川盆地、鄂尔多斯盆地和银川盆地西边界的岩石圈不连续为界,把中国大陆分为东部和西部2个一级构造单元;不同类型岩石圈为其二级构造单元,一些造山带型岩石圈的亚类为三级构造单元,并结合地质历史,简要讨论了其形成过程及其意义。 相似文献
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A. M. Petrishchevsky 《Geotectonics》2013,47(6):465-484
Structural forms of emplacement of crustal and mantle rigid sheets in collision zones of lithospheric plates in northeastern Asia are analyzed using formalized gravity models reflecting the rheological properties of geological media. Splitting of the lithosphere of moving plates into crustal and mantle constituents is the main feature of collision zones, which is repeated in the structural units irrespective of their location, rank, and age. Formal signs of crustal sheet thrusting over convergent plate boundaries and subduction of the lithospheric mantle beneath these boundaries have been revealed. The deep boundaries and thickness of lithospheric plates and asthenospheric lenses have been traced. A similarity in the deep structure of collision zones of second-order marginal-sea buffer plates differing in age is displayed at the boundaries with the Eurasian, North American, and Pacific plates of the first order. Collision of oceanic crustal segments with the Mesozoic continental margin in the Sikhote-Alin is characterized, as well as collision of the oceanic lithosphere with the Kamchatka composite island arc. A spatiotemporal series of deep-seated Middle Mesozoic, Late Mesosoic, and Cenozoic collision tectonic units having similar structure is displayed in the transitional zone from the Asian continent to the Pacific plate. 相似文献
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根据中国学者的开合构造观点,分析了亚洲大地构造基本特征和演化规律,提出“构造集群”、“构造运动程式”等一些新的认识。（1）亚洲划分为11个大地构造旋回并归纳为大陆基底形成、泛大陆和超大陆形成与发展以及现代板块构造与陆内演化三大阶段。（2）以23条俯冲带或碰撞带为骨干,划分了以西伯利亚陆块、古中华陆块、印度陆块和太平洋板块为核心的北亚、中亚、南亚和东亚4个构造集群,以及11个二级和86个三级构造单元。构造集群系指具有成生联系的陆块、大小不同的地块和各个时期造山带的聚合体;两个构造集群间存在一个构造结合区。（3）亚洲构造变形特点为：中亚构造集群基本呈东西向展布,分别受围绕西伯利亚陆块分布的向南突出的弧形构造和围绕印度陆块分布的主体向北北东突出的弧形构造（仅内弧出现了向南突出的喜马拉雅弧）的挤压,它们同时又被北北东向展布的东亚构造集群强烈改造,从而形成了复杂的构造格局,表明古中华陆块在亚洲大地构造演化中起着“中流砥柱”的重要作用。（4）亚洲大地构造时空演化与全球同步经历了哥伦比亚古陆、罗迪尼亚古陆和潘基亚古陆形成的3次重要造陆事件。在此过程中,中亚构造集群独具特色：哥伦比亚古陆1 850 Ma形成,稍早于南亚构造集群（1 800 Ma）和北亚构造集群（1 800~1 600 Ma）;罗迪尼亚古陆830 Ma形成,晚于南北两侧的900~1 000 Ma;潘基亚古陆210 Ma形成,也比全球普遍于250 Ma形成的时间晚。印支运动的广泛发育和强烈影响是中亚构造集群乃至亚洲最显著的特征。（5）总结出背向俯冲对接式、单向运移拼贴式和原地开合手风琴式3种构造运动程式。背向俯冲对接式的动因是地幔对流（软流圈对流或地幔柱对流）;单向运移拼贴式可能与地幔上升产生的地幔层流有关;原地开合手风琴式推测是深部地幔“热点”周期活动所致。 相似文献
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湖北郧县王家庄有两期脉体 ,早期为纤维状石英脉 ,总体呈北北东向分布 ,平行脉壁有一中间面使其对称分布 ,显示张性裂隙持续发育过程 ;与之垂直的横向压性裂隙将它“错开”。形貌上酷似板块构造的大洋中脊和转换断层。晚期云母脉叠置在上述两组裂隙之上 ,并使原来裂隙性质发生变化。这些特征与区域应力场分布 ,特别是与两郧断裂的演化息息相关。根据分形理论 ,将王家庄石英云母脉与板块构造进行对比 ,一方面从微观的角度证实了板块构造一些基本观点的合理性。同时从微观信息得到深入研究板块构造的一些新启示 :对板块形成机制不要局限于软流圈对流 ,而应从更深层次研究地幔物质运动规律 ;要将大陆和大洋作为一个整体研究全球应力场分布规律与构造演化历史 ,其中转换断层是联系大陆和大洋的纽带 ;加强RRR型三联点研究 ,它是研究深部 (地幔 )物质运动和上部 (地壳、岩石圈 )构造应力场相互关系的重要窗口 相似文献
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燕山运动以来,华北东部地区发生了翻天覆地之构造转变,构造体制从印支期末华北地块与扬子地块的拼贴-增生,转变为地幔热柱演化-区域伸展断陷。华北地幔热柱强烈上隆过程中,在岩石圈底部受阻并呈蘑菇状向外拆离流变,在使上部岩石圈发生热减薄-断陷的同时,向外拆离流变的地幔岩在盆地外围受到韧性剪切带的切割,导致深熔岩浆活动并带动围岩上隆,形成一系列次级隆起(幔枝构造)。地形地貌上亦从东部隆起的高原转变为一盆多山耦合格局——地幔热柱上部的热减薄断(拗)陷与外围的一系列幔枝构造的空间有机组合,即华北东部裂陷盆地西与太行造山带、北与燕山造山带、东与朝鲜半岛、南与大别造山带(即中心裂陷盆地与外围各幔枝构造)均为盆-山耦合关系。 相似文献
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Luc-Emmanuel Ricou 《Tectonophysics》2004,384(1-4):285-300
Episodic plate reorganisations abruptly change plate boundary configurations. To illustrate their role, we review the plate reorganisations that appear in the present-day oceans and in the reconstructed Tethys ocean. These time periods cover the dispersal of the Pangea super-continent and the collisions with Eurasia that foreshadow a new super-continent. Plate reorganisations have played a fundamental role in the tectonic history of the Earth, being responsible for continental break-up and, after oceanic spreading, for continental collisions. As a result, they governed the formation and dispersal of super-continents. We observe a bulk polarity in plate motion that governs continental collision and the opposite bulk polarity in plate reorganisation that governs continental break-up. Such opposite polarities show in the tectonic history that we follow since the 550 Ma formation of the Gondwana super-continent.In order to decipher the rules that govern plate reorganisation, we investigate the distribution of spreading and subduction that derives from the current plate motion. We observe a mismatch between the evolution tendency of the plate boundary network and convection in the deep mantle. The actual network of plate boundaries illustrates a compromise between the two. Based on the opposite polarities in plate motion and plate reorganisation, we propose that this compromise is maintained by plate reorganisations that counterbalance free evolution of the network in abruptly changing its boundaries. We propose that plate reorganisations are basically caused by the mismatch between the free evolution of the plate boundary network and the current convection pattern in the deep mantle.Evidence on Proterozoic rifting and continent collisions allows dating the oldest known plate reorganisation around 2 Ga, which is the age of the oldest known super-continent. Based on the geology of the Archean before 3 Ga, mantle convection appears limited under a greenstone cover and different from the current mantle convection. The distribution of the diapiric granitoids that intrude this cover points to a honeycomb convection centred on downwelling sites separated by diffuse upwelling, which fits the theory on the early Earth mantle convection when plates did not cover the globe. We propose that the plate reorganisation regime appeared sometime between 3 and 2 Ga. 相似文献
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本文是1:400万“中国及邻近海域岩石圈动力学图”说明书的节要。它对我国现今活动着或在新生代活动过的地质和地球物理作用过程作了综合概括,重点是板内现象,并从板块构造作用基本过程上对它们加以解释。 中国的岩石圈很不均匀。其动力学涉及8个活动亚板块和有关的17个构造块体的性质、它们的相对运动和构造应力场、以及新构造变形的特征。阐明了我国岩石圈现今运动和变形 相似文献
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中国东部燕山期和四川期岩石圈构造滑脱与岩浆起源深度 总被引：9，自引：0，他引：9
较确切地研究岩石圈内部构造滑脱面在地质历史时期形成的时间和部位是当前大地构造学研究的一个重要课题。通过大量收集中国东部燕山期(205~135Ma)和四川期(135~52Ma)岩浆起源深度资料来判断岩石圈内部和底部是否存在局部的构造滑脱界面,是否发生层圈相互作用,是否发生部分的解耦现象,是一种可行的研究方法。研究表明,中国东部燕山期和四川期岩石圈板块的构造滑脱、圈层的解耦作用及相互作用主要集中在中地壳、莫霍面与区域性主干断层的交线附近,而岩石圈板块的底面却并不存在大幅度的滑移。中国东部燕山期和四川期岩浆活动比较发育的地区基本上都位于大兴安岭—山西西部—武陵山—十万大山一线以东地区,而在此线以西地区岩浆活动相当微弱。笔者认为,在侏罗—白垩纪时期,该线以西缺少岩浆活动的地区可能就是当时的大陆型岩石圈,而该线以东岩浆活动剧烈的地区可能就属于海陆过渡型岩石圈。中国东部岩石圈的转型和"变薄",不太可能是深部地幔羽、去根作用、深部地幔热物质上涌或大陆伸展作用的结果,也不太可能与太平洋板块的俯冲作用有直接联系。 相似文献
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板块构造基本理论（特别是其刚性块体假设）能否应用于大陆，是大陆动力学研究所面临的主要问题之一，不同的理论模型给出不同的回答。缺乏完整、可靠的构造变形运动学图像使得无法对不同的理论模型给予约束和检验，以至于无法回答上述基本问题。本文以中国大陆及其周边近年来的1350个GPS观测资料为主，结合活动断裂和地震活动性资料，研究中国大陆现今构造变形的运动学特征。中国大陆的现今构造变形既有刚性地块的运动，如塔里木、鄂尔多斯、华南等地块；又有非刚性的连续变形，如青藏高原和天山。在大陆构造变形过程中，由于岩石圈性质的不同而造成变形的分区差异和上部脆性地壳的分块运动，不仅有整体性好的刚性地块运动，也有刚性很差的连续变形。以粘塑性流变为特征的下地壳和上地幔在周边板块作用下发生连续流动，从底部驱动着上覆脆性地块的运动，而不同活动地块本身的性质决定着地块的整体性和变形方式，中国大陆的现今构造变形可以用耦合的地块运动和连续变形模式来描述。 相似文献