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热能聚散交替、地幔蠕动是构造–岩浆活化理论创建初期提出的动力学机制假说。深部地质研究开拓了岩浆活化构造动力学研究的深度。许多地球化学家和地球物理学家对中国中新生代构造演化的研究,给热能聚散交替、地幔蠕动假说提供了科学证据。近20年来对华北克拉通破坏的动力机制研究,促进了构造–岩浆活化动力学机制研究的深入。构造–岩浆活化的动力学过程如同克拉通破坏一样,是一个复杂的地质过程:从稳定的地台区到地台活化区,其动力体制的转化既具有渐变到突变的特点,又是呈阶段性发展的;既有时间上的阶段性又有空间上的迁移性。在由地台阶段向地台活化阶段转化的过程中,上地幔化学结构由亏损状态向富集状态转化,地幔交代作用是导致地台活化的先驱事件。中国东部大陆岩石圈减薄的事实证明,控制岩石圈破坏过程中物质交换与能量转换的关键部位发生在壳幔过渡带。通过大陆岩石圈中孔隙波的产生和传播,地幔物质和热量通过壳–幔过渡带传输到地壳中去,导致东部大陆地壳的构造–岩浆活化。由于孔隙波造成物质和热流的向上运动,导致大陆岩石圈热结构发生调整。为了探讨这一机制所导致的上涌流对大陆岩石圈中热结构模式的可能影响,在岩石圈尺度范围内通过数学运算推导出了与上涌流有关的传热问题的理论解。由理论和数值分析获得不同上涌流条件下的大陆岩石圈不同热结构模式与依据地球物理、地质资料获得的大陆岩石圈热结构模式十分吻合。大陆岩石圈内传质传热模型与热能聚集、地幔蠕动是一致的。华北克拉通破坏(地台活化)的数值模拟实验与地质事实证明这是一种主动活化,反映了地幔传导热流与上涌流速率在华北克拉通岩石圈破坏过程中起着的重要作用,而华北克拉通边缘的板块活动是克拉通破坏的导火线。 相似文献
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随着地球动力学条件的演化和岩石圈的逐步加厚，地幔对流方式从多中心向裂谷带逐渐集中；从以垂直运动为主逐渐向以水平运动为主的构造方式发展。我国中条山地区元古宙构造环境、火山活动往往和陆壳内张裂环境有关。地壳演化具垂直增长特点，而在波罗的地区，地壳演化具水平增长特点。在泛大陆边缘可能出现岛弧一大陆碰撞。 相似文献
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高坪仙 《国外前寒武纪地质》1995,(1):40-46
随着地球动力学条件的演化和岩石圈的逐步加厚，地幔对流方式从多中心向裂谷带逐渐集中；从以垂直运动为主逐渐向以水平运动为主的构造方式发展。我国中条山地区元古宙构造环境、火山活动往往和陆壳内张裂环境有关。地壳演化具垂直增长特点，而在波罗的地区，地壳演化具水平增长特点。在泛大陆边缘可能出现岛弧一大陆碰撞。 相似文献
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东北亚中生代火山岩研究若干问题的思考 总被引：14，自引：1，他引：13
东北亚中生代火山岩包括大陆边缘北北东向线型火山岩带,以及大陆内部俄罗斯西伯利亚、蒙古、中国大兴安岭等面型火山岩带。它们是东北亚古亚洲洋构造域向太平洋构造域转换时期深部地幔地球化学过程以及东亚大陆与古太平洋板块相互作用的产物。对它们的研究涉及古生代古亚洲构造域闭合过程的深部地幔的动力学和地球化学演化历史,以及东亚大陆边缘由被动边缘向活动大陆边缘转换历史。古亚洲域大洋岩石圈向地幔深部潜入而引发的热地幔 相似文献
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通过对华北克拉通北缘显生宙四次(P1,T3,J1,K1)底侵作用的研究,将华北克拉通的活化与岩石圈深部地幔物质的底辟体上涌联系起来。不同阶段底侵作用在岩浆来源深度、与构造格局关系、对地壳垂向增生的贡献、幔源物质脉动式上涌等方面的差异与变化,显示它们是一个分阶段连续热演化的深部过程,其动力学机制是深部的高热流和地幔物质的向上运移。对应于地幔物质上涌,必然存在同期的地幔底辟体隆起的岩石圈结构变化。通过对华北中生代盆山系形成机制的讨论,认为该区高分辨率面波层析成像所显示的地幔底辟体上涌的特征可以反映中生代岩石圈底侵作用的深部背景。 相似文献
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林舸 《大地构造与成矿学》1990,14(4):305-313
本文综合分析了新疆北部重力场、磁场及地震等资料和邻区地质-地球物理资料,研究了新疆北部地质作用特征。依据岩石圈厚度,上地幔纵波速度和地壳结构等特征,将研究区分为阿尔泰、准噶尔、天山3个岩石圈块体,其间为深断裂带所分割;它们分别与不同发展期的地洼区(阿尔泰地洼区、准噶尔地洼区和天山地洼区)相对应。表明大地构造演化与深部地质作用过程密切相关。 相似文献
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流体地质作用的构造效应 总被引：2，自引：1，他引：2
许多事实证明，在地壳及地球深部存在着大量的流体，它们以气体、液体、熔融体等形式存在于地球内部不同深度处。这些流体的活动在地壳及岩石圈运动演化过程中扮演着十分重要的角色，其作用贯穿于地壳与岩石圈运动演化的全过程，地球表面形成的各种构造与流体作用的参与有着密切的联系。 相似文献
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结合现代大陆动力学与地球动力学最新理论与研究和应用进展,以及国内几个典型矿床的成矿实例分析,本文重新审视了地台活化区(即地洼区)多因复成矿床的形成机理。作者认为,陈国达先生所研究的地台活化区应特指中国东部或全球类似地区大地构造发展至中生代时期因发生强烈构造–岩浆活动和相关成矿作用而在大陆地壳的表现。由于成矿作用与大地构造发展和/或地球动力学事件具有密切的成因联系,以及由于地壳演化及其大地构造发展阶段还具有独特性或存在某些差异,成矿作用从而表现出多旋回性、特殊性或叠加改造和富化特点;特别是,地台活化区往往包含多大地构造发展阶段,并发生大规模构造变形、岩浆活动和变质作用等构造–岩浆–热(流体)事件,因而这种活化构造区内的成矿作用往往具有多因复成成矿特征,并形成了具有经济意义的、大而富的矿床。实质上,多因复成矿床是多地质过程包括沉积作用、构造变形、岩浆作用和变质作用及伴生的大规模流体事件等耦合的产物,其动力学机制可能来源于(多期或幕式)地幔(柱)对流和上涌及壳?幔相互作用或地幔柱–岩石圈板块相互作用。作者最后指出,多因复成矿床今后的研究重点仍应关注其成矿动力学机制与过程。 相似文献
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本文在对前人地热成因认识归纳检验的基础上,通过演绎推理的方法,从几条基本的物理定律和基本假设组成的第一性原理出发,推理“地球内部热能从深部向浅表传输”的动力学过程,探讨深层地热能热源机制。热源机制问题从物理学的角度看,本质上就是热能从地球内部向近地表传输的问题。可以根据第一性原理,通过演绎法推理其可能的传输过程。深层热能传输的第一性原理由“温度的定义、热胀冷缩原理、阿基米德原理、热力学第二定律以及辐射、传导和对流三种热量传输方式的效率对比”5条基本的概念和定理组成。结合地球已知的圈层结构,通过演绎推理可知,在固态内核偏移驱动下,液态外核开始流动,在局部聚集导致地幔中形成上升的地幔柱;地幔柱在另一个地球圈层界面发生顶托作用,使得界面上凸,并产生烘烤加热作用,被烘烤的上层物质流变性增强发生侧向流动,于是物质垂直运动转换为水平运动。水平流动的热物质聚集到一定程度又会上浮产生垂直运动。如此垂直运动和水平运动不断转换,最终将地球深部地核中的热能传输到了地壳浅层。地球深部热能向浅表传输的过程会导致海底增生扩张、板块运动、盆山耦合等,同时也形成不同级别的控热构造系统。地球尺度的控热构造系统为:地球内核为生热构造,液态外核为储热构造,各级地幔柱和流动的高温物质为导热构造,地表的火山、温泉、地震为释热构造子系统。大陆地壳准固态流变物质的侧向流动是干热岩形成的主控因子,对于干热岩地热能勘查具有重要意义。 相似文献
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地球深部物质的性质和状态是研究整体地球演化的重要内容。事实表明,地表所发生的重大地质事件是与地球深部物质运动有关。板块学说的建立和发展从根本上揭示了深度约100公里的岩石圈的运动规律,从而成功地解释了地表物质运动特征。但要使板块模型精确化,进一步认识地球物质上升到地表的机理,地表物质通过俯冲岩石圈下沉到地幔的数量、性质以及这些物质对地壳和地 相似文献
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Jun Korenaga 《地学学报》2008,20(6):419-439
The chemical composition of the bulk silicate Earth (BSE) indicates that the present‐day thermal budget of Earth is likely to be characterized by a significant excess of surface heat loss over internal heat generation, indicating an important role of secular cooling in Earth’s history. When combined with petrological constraints on the degree of secular cooling, this thermal budget places a tight constraint on permissible heat‐flow scaling for mantle convection, along with implications for the operation of plate tectonics on Earth, the history of mantle plumes and flood basalt magmatism, and the origin and evolution of Earth’s oceans. In the presence of plate tectonics, hotter mantle may have convected more slowly because it generates thicker dehydrated lithosphere, which could slow down subduction. The intervals of globally synchronous orogenies are consistent with the predicted variation of plate velocity for the last 3.6 Gyr. Hotter mantle also produces thicker, buoyant basaltic crust, and the subductability of oceanic lithosphere is a critical factor regarding the emergence of plate tectonics before the Proterozoic. Moreover, sluggish convection in the past is equivalent to reduced secular cooling, thus suggesting a more minor role of mantle plumes in the early Earth. Finally, deeper ocean basins are possible with slower plate motion in the past, and Earth’s oceans in the Archean is suggested to have had about twice as much water as today, and the mantle may have started as dry and have been gradually hydrated by subduction. The global water cycle may thus be dominated by regassing, rather than degassing, pointing towards the impact origin of Earth’s oceans, which is shown to be supported by the revised composition of the BSE. 相似文献
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地幔柱构造与地幔动力学--兼论其在中国大陆地质历史中的表现 总被引：5，自引：0，他引：5
肖龙 《矿物岩石地球化学通报》2004,23(3):239-245
地幔柱构造是基于全地慢对流模式、主要依据热点火山活动提出的新的全球构造理论。它的主要表现形式和产物是地幔柱头上部地壳抬升、岩浆活动形成大火成岩省、大型放射状岩墙群，并导致大陆裂解、板块运动和大规模成矿，是生物灭绝、磁极倒转的诱因。中国大陆的地质演化历史中保存了多期地幔柱活动印记，它们主要是华南新元古代Rodinia地幔柱、古生代古特提斯和峨眉山地幔柱和中一新生代中国东部地慢柱构造事件。上述地幔柱活动产生了地壳抬升、强烈岩浆活动、大陆伸展与裂解、岩石圈剧烈减薄和大规模成矿等重要地质事件。 相似文献
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对我国著名地质学家陈国达院士的科学哲学思想作了探讨,其主要内容有:历史动力法是复杂性哲学思想与地质科学思想相结合的产物;递进思想是辩证否定观在大地构造理论发展中的胜利;地洼学说的理论结构与发展纲领是与拉卡托斯科学哲学思想不谋而合的。研究陈国达科学哲学思想对指导科学研究无疑具有重大的理论意义和现实意义。 相似文献
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华北古陆的形成与构造演化史 总被引：1，自引：0，他引：1
以华北古陆为例，论述了地球演化史中经历的三大阶段：（１）古陆的形成阶段（４６００～１８００Ｍａ）：地球形成早期，以地幔对流为主导作用，到早太古宙出现初始古陆核，地幔对流驱动的地体拼贴和板底垫托是陆壳形成的主要方式；中太古宙开始出现一定规模的坳陷盆地，发育了基性火山岩 碎屑岩 镁质碳酸盐岩等表壳岩，同时伴随着大量中基性、花岗质岩浆活动；晚太古宙和早元古宙是陆壳形成的主要时期，并已具现今板块活动特征。地幔热柱与板块构造共同控制着地壳运动。（２）古陆稳定发展阶段（１８００～２５０Ｍａ）：地幔热柱活动较弱，古陆主要表现为缓慢的升降运动（造陆运动）。（３）地球新活动时期（２５０Ｍａ至今）：地幔热柱活动进入一个新的活跃时期。岩石圈发生明显的热减薄，地幔热柱表现为多级演化，并导致盆岭系的形成。 相似文献
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蛇绿岩型金刚石和铬铁矿深部成因 总被引：5，自引：0，他引：5
地球上的原生金刚石主要有3种产出类型,分别来自大陆克拉通下的深部地幔金伯利岩型金刚石、板块边界深俯冲变质岩中超高压变质型金刚石,和陨石坑中的陨石撞击型金刚石。在全球5个造山带的10处蛇绿岩的地幔橄榄岩或铬铁矿中均发现金刚石和其他超高压矿物的基础上,我们提出地球上一种新的天然金刚石产出类型,命名为蛇绿岩型金刚石。认为蛇绿岩型金刚石普遍存在于大洋岩石圈的地幔橄榄岩中,并提出蛇绿岩型金刚石和铬铁矿的深部成因模式。认为早期俯冲的地壳物质到达地幔过渡带(410~660 km深度)后被肢解,加入到周围的强还原流体和熔体中,当熔融物质向上运移到地幔过渡带顶部,铬铁矿和周围的地幔岩石以及流体中的金刚石等深部矿物一并结晶,之后,携带金刚石的铬铁矿和地幔岩石被上涌的地幔柱带至浅部,经历了洋盆的拉张和俯冲阶段,最终在板块边缘就位。 相似文献
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依据236口井共2 706组的静温数据以及25口井的系统测温数据,分析计算了渤海盆地地温梯度及大地热流;建立地壳分层结构模型,利用回剥法计算现今地幔热流、深部温度以及岩石圈厚度;在此基础上,利用地球动力学方法恢复本区热流演化史。结果表明：渤海盆地背景地温梯度为322 ℃/km,热流值为648 mW/m2;盆地现今热岩石圈厚度在61~69 km之间,地幔热流占地表热流的比例在60%左右,属于“热幔冷壳”型岩石圈热结构,盆地地壳底部或莫霍面温度变动在548~749 ℃之间;热流演化的特征与盆地的构造演化背景吻合,新生代以来盆地经历了3期岩石圈减薄并加热的过程,在东营组沉积末期热流达到最高(70~83 mW/m2）,这期间盆地内产出多期碱性玄武岩,表明盆地经历了波及地幔的裂谷过程,随后进入热沉降期,热流逐渐降低,盆地向坳陷型转变。 相似文献
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The layer forming the Earth’s solid cover is considered to be a uniformly cooling mantle body of low viscosity involved in the convection process. Its cooling is accompanied by the formation of Rayleigh–Benard cells transformed into primary blocks. Their dimensions and dynamics in the subsequent evolution of the Earth’s lithosphere were repeatedly disturbed by superglobal geodynamic cycles involving changes in the area and dynamics of the blocks, some of which were partially absorbed by the mantle, while others were generated for the first time up to the current state. The variably ranked lithosphere blocks transformed into linear dimensions were arranged in a logical series of lithosphere destruction: from convection of the cooling Earth and initial block divisibility of the protolithosphere to its recent plate tectonics and intensive variably ranked fragmentation and fracturing of the plates under the conditions of solid body fragmentation. Convection in the mantle is a genetic endogenic source of the first protolithosphere divisibility. Megablock and subsequent lithosphere divisibility are consistent with the process of crushing of a solid body. 相似文献
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太阳系内类地行星具有相似的岩石层包围金属核的圈层结构,在行星幔的热演化历史起源方面具有同时性和同源性,并且都在早期变形重力位能加热的基础上随放射性热能衰减而冷却。但是,由于半径、密度、粘度以及表层构造属性等物理条件的差异,其热演化历史各具特色。依据基本的热对流和热传导方程,我们计算分析了类地行星热物理条件差异对行星幔热演化历史的影响。计算表明,类地行星热演化的早期,行星幔热对流是主要的散热方式。半径较大的行星表面热流密度大,平均散热量也大。半径较小的行星内部温差小,粘滞系数高,对流能力低,提早进入传导散热状态,且传导散热的岩石层也比大行星厚。不同边界层热物理条件下,类地行星幔热演化历史会分别出现逐渐冷却的平稳式、包含热柱上涌的波动式、行星幔幕次翻转的周期式等特点不同的热演化过程。火星内部曾经存在的地幔热柱构造与火星地幔热动力学演化过程密切相关。我们从火星地幔热动力学演化模型出发,定量计算与地幔热柱构造演化相关的地幔热动力学演化特征,通过三维球壳数值模拟,研究了火星地幔热演化历史上可能存在的热柱活动造成的火星热演化历史的非单调变化,火星地幔对流环结构随时间的演变方式,以及与边界相关的地幔热柱对火星地形的影响。 相似文献