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大陆中部地壳应变局部化与应变弱化 总被引：1，自引：1，他引：0
大陆岩石圈流变学研究是构造地质学学科发展的必然,也是发展板块构造理论、探索大陆板块内部变形与动力学演化的核心问题。大陆中部地壳是大陆岩石圈中一个具有特殊性的圈层,其主要成分以花岗质岩石为代表,位于岩石脆-韧性转变域。在中部地壳层次上,岩石既具有脆性变形特点,又具有韧性变形属性,而且常常表现出多种流变强度。研究成果显示,中部地壳岩石流变具有许多特殊性:1)应变局部化是中部地壳流动最为典型表现形式;2)存在大陆地壳多震层:多震与强震,显示出中部地壳既弱又强的流变学属性;3)液/岩反应强烈,流体相直接影响着岩石的流变性;4)在许多地区存在有地球物理异常体(低速高导体)。大陆中部地壳应变局部化是板块相互作用过程中地壳层次上应变积累与集中的重要表现。在宏观尺度、中小型尺度和微观尺度上都有着重要的构造特点。地壳岩石的应变弱化,是诱发应变局部化的主要机制。多种形式的水致弱化(包括液压致裂、反应弱化、水解弱化等)与结构弱化(包括细粒化、晶格取向、成分分带性等)对于应变局部化具有重要的贡献。大陆地壳岩石流变学、中部地壳弱化与应变局部化研究,是未来岩石圈流变学研究的重要方向。 相似文献
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超越板块构造——我国构造地质学要做些什么? 总被引：25，自引：1，他引：24
对近十年来全球构造学和构造地质学的重要进展进行了简要评述.30年前建立的全球构造理论改变了人们对地球及其演化的认识.作为固体地球统一理论的板块构造主要涉及刚性板块边界之间的变形、地震活动和火山作用.至今还没有完整理论阐明板块运动的驱动力和地幔对流机制.板块边界和板内变形等许多问题仍然无法回答.大陆岩石圈和大洋岩石圈在成分、厚度和力学强度方面有明显的差别, 因此现有板块构造不完全适合于大陆构造.大陆地壳和地幔流变学的综合研究是认识大陆构造和超越板块构造的最佳途径.流变学是大陆造山带几何学和动力学的桥梁.大陆岩石圈对构造作用、重力作用和热作用的响应在很大程度上取决于其流变强度.岩石圈流变性质是岩石圈分层和塑性流动的主导因素.大量透入性变形和巨型大陆造山带内部构造显示非刚性特征.大陆构造和力学行为主要由地壳强度而不是地幔强度所控制.从大陆岩石圈多层性和力学强度不均匀性表征看, 现在是抛弃传统“三明治”构造模式的时候了.面对地球系统科学和地球动力学新思维发展趋势, 多学科综合研究大陆构造(造山带)和加速高水平构造地质学人才的培养是我国构造地质学发展的最紧迫任务 相似文献
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中国东部中—新生代,下部岩石圈存在壳与幔、岩石圈与软流圈两个相互作用带,它们是重要的岩浆源区,在层圈相互作用中,热和物质的交换及其动力学过程是引起中、新生代岩石圈内部层圈间的厚度调整、岩石圈不均匀减薄以及区域构造-岩浆-成矿作用的重要机理。大陆内部的壳-幔作用有3种类型:地幔来源的底侵熔体与下地壳的作用;下地壳拆沉进入弱化(weakening)了的岩石圈地幔二者发生的作用以及陆-陆碰撞深俯冲带的壳-幔相互作用。它们形成的火山岩组合有一定的差别,但源区都含有地壳组分。岩石圈-软流圈的作用带也是重要的岩浆源区,源区是以软流圈地幔为主,基本不含地壳组分。东部岩石圈的减薄时间大体与出现大规模软流圈来源的玄武岩喷发的时间一致,也与上述两类层圈作用转换的时间一致,大约在100Ma以后。 相似文献
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碰撞造山作用过程中陆壳岩石熔融形成花岗岩浆主要出现在加热期和伸展抬升期，是碰撞后岩石圈热状态调整引起陆壳物质化学分异的结果。陆壳碰撞前的构造历史，大陆岩石圈的热参数和地幔过程，造山带的几何学特征和运动学性质等制约了造山带花岗岩类的发育，尤其是与各种造成地幔高热流叠加于下部地壳的岩石调整过程关系密切。 相似文献
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大陆板内构造变形及其动力学机制 总被引：1，自引：0，他引：1
典型大陆板内变形发生在克拉通化的大陆岩石圈内部,距离同变形期活动板块构造边界数百至2000km以上。收缩变形主要表现为区域尺度的盆地构造反转、结晶基底与上覆盖层共同卷入变形的厚皮式逆冲构造,具有变形局部化特征。因为流变学分层特征不同,大陆板内变形可以发生在中上部地壳、整个地壳乃至岩石圈尺度上,表现为不同波长的地壳或岩石圈尺度纵弯弯曲。大陆岩石圈板块内部物质组成与结构的不均一性、流体活动、热作用、克拉通内盆地巨厚沉积产生的覆盖效应、地壳加厚等导致的岩石圈强度的局部降低等,是导致大陆板内变形以及应变局部化的原因。构造活化是大陆板内变形的重要方式。板块俯冲或碰撞远程效应被认为是大陆板内变形的主导动力学模型,但是放射性元素积累导致的岩石圈强度热弱化,或大陆冰川消退触发板内应力状态变化等导致大陆板内变形的动力学模型也应该引起关注。 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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超高压变质岩的塑性流变学 总被引：1，自引：1，他引：0
岩石流变作用是大陆造山作用的基本特征,超高压岩石的形成和折返过程也是大陆深俯冲带内物质的复杂流变过程。要深入理解大陆造山带的造山作用和大陆壳岩石的深俯冲和折返动力学过程,必须对大陆地壳及地幔岩石的流变学进行深入研究。岩石圈流变学的主要研究内容主要包括流变学分层性、变形分解和应变局部化及大陆壳岩石部分熔融作用的流变学效应等。应用岩石圈流变学的基本原理和方法,分析了大别-苏鲁超高压变质带中超高压变质岩的塑性流变特点,探讨了超高压变质岩形成和折返过程的塑性流变学。 相似文献
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大洋岩石圈拆沉与大陆下地壳拆沉：不同的机制及意义——兼评“下地壳＋岩石圈地幔拆沉模式” 总被引：6，自引：0，他引：6
拆沉作用(delamination)是地球科学中一个重要的科学问题。本文认为,大洋岩石圈拆沉和大陆下地壳拆沉是不一样的:(1)拆沉的物质不同。大洋岩石圈拆沉的物质包括大洋地壳、岩石圈地幔甚至一部分软流圈地幔,它们共同进入地幔深部;而大陆下地壳拆沉仅仅限制在下地壳,不包括岩石圈地幔。(2)拆沉的动力不同。大洋岩石圈拆沉是由板块俯冲引起的,是地幔对流的产物,因此是一种快速的主动的拆沉;而下地壳拆沉是由于下地壳加厚使下地壳密度增加引起的,还要求其下刚性的岩石圈地幔转变成塑性的软流圈地幔才有可能发生。因此下地壳拆沉要克服许多阻力才能实现,使拆沉成为一个漫长的过程,是慢速的和被动的拆沉。(3)拆沉的过程不同。大洋岩石圈拆沉是由板块俯冲触发的,俯冲导致碰撞,大洋岩石圈从根部断裂,拆沉进入地幔。大陆下地壳拆沉由地壳加厚开始,使下地壳转变为榴辉岩相;随后,岩石圈地幔减薄,直至全部转化为软流圈地幔;下地壳发生部分熔融,形成大规模的(埃达克质)岩浆,使下地壳榴辉岩的密度大于下伏的地幔,从而引发拆沉。大陆下地壳拆沉不大可能是整体进行的,可能是一块一块地被蚕食、被拆沉的。(4)拆沉后的效应不同。大洋岩石圈地幔拆沉,使热的软流圈地幔上涌,从而引发了一系列地质效应:如岩浆活动、地壳抬升、构造松弛以及随后的造山带垮塌等。而下地壳拆沉只引起地壳减薄,高原和山脉垮塌,并不伴有大规模的岩浆活动和地壳抬升等过程。(5)拆沉与岩浆活动的关系不同。主动拆沉导致大规模岩浆活动,而被动拆沉是在大规模岩浆活动的基础上开始的。此外,文中还对"下地壳 岩石圈地幔拆沉"模式提出了质疑,认为该模式有许多难以理解的问题和太多推测的成分,而且与现在保存的地质事实不符。 相似文献
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造山带中-下地壳韧性流变形式反映深部岩石圈构造活动形式,是造山带深部岩石圈运动学及动力学研究的重要内容。前人对板块俯冲阶段造山带中-下地壳流动开展了较为深入的研究,但对造山后伸展期中-下地壳流变形式及其深部动力学认识不足。本次工作对北大别造山后伸展期中-下地壳岩石开展了详尽的构造观察和石英C轴组构分析,研究造山后伸展期中-下地壳流变形式。本次研究表明,中-下地壳流变带内岩石变形从边界区域的简单剪切变形为主导逐渐转变为在核部区域以纯剪切变形为主。流变带内部岩石变形特征表明北大别中-下地壳流变带的流变形式是介于活动边界条件下的透入性剪切流动和固定边界条件下韧性垮塌流动的过渡形式。这一流变形式可能是深俯冲太平洋板块的绕屈回撤和加厚造山带地壳活化韧性垮塌叠加的结果。 相似文献
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中生代华北燕山造山带是陆内造山作用的典型,但长期来对造山作用的动力学机制存在多种分歧观点。本文尝试将岩石圈不同深度的构造整合在一起,探索陆内造山作用的主因。本文拟从燕山带中生代构造运动的基本特征入手,选择集宁-承德基底岩石圈断裂带作为先存构造薄弱带,结合不同深度层次的地质作用:①地表的断陷盆地及其火山-沉积岩建造;②断块构造的差异隆升;③固态流变和地热活动;④幔源或者壳幔混溶的火山岩,论证先存构造薄弱带的活化现象。在此基础上,通过幔源熔-流体的交代作用讨论了岩石圈强度的弱化,结合岩石圈结构的层析成像研究,得到初步结论:地幔底辟体上涌是华北克拉通中生代构造活化的重要背景。不排除不同板块间相互作用的影响。最后,从与国外典型的陆内造山带的对比中,进一步认识到:深部地幔物质上涌和上部岩石圈物质的均衡调整,是陆内造山与陆缘造山的本质区别。 相似文献
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燕山陆内造山作用的深部制约因素 总被引：13，自引：2，他引：11
中生代燕山陆内造山带是在克拉通软弱带上发育起来的。陆内造山作用受到深部条件的制约是与陆缘造山的主要区别。深部制约表现在:(1)继承性的构造活动;(2)断块的差异升降;(3)主动裂谷盆地演化;(4)岩石圈剧烈的构造变动。其中,岩石圈剧烈的构造变动和主动裂谷盆地演化直接受制于上地幔的影响,而断块差异升降是深部作用的间接反映。继承性的构造活动贯穿于燕山运动各个时期,其表现形式可以不同。这些深部影响因素随着时间是有变化的,存在交叉叠置,但是构造-岩浆活动的深度总的来说趋于越来越浅。与其他陆缘、陆间造山带对比,可以看到深部热体制调整在燕山陆内造山作用中是最重要的因素。陆内造山作用是上部地壳对岩石圈不同深度层次剧烈变动的响应,地壳以及岩石圈的加厚和随后的变薄是其实质性的构造过程,不仅导致岩石的变形,而且也引起了山脉的隆升。 相似文献
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The Late Cenozoic geodynamics of the Alpine-Himalayan belt comprised the collision between continental-lithosphere plates and blocks and the effect of the Neo-Tethyan active residual asthenosphere, which reached the northern margin of the belt after the ocean had closed. From the late Eocene to the early Pliocene, strong deformation, lateral migrations of flaked plates, metamorphism, and magmatism (they all consolidated the crust) took place in the lithosphere with the participation of mobile asthenospheric components. In the Pliocene–Quaternary, the asthenosphere beneath the consolidated crust partly replaced the dense mantle lithosphere with remaining paleoocean mafic rocks, which subducted into the mantle. Phase transformations and deformations in the subducting metamafic slabs caused mantle earthquakes. The less compact metamafic rocks experienced metamorphic weakening under the effect of the asthenosphere and incorporated into the Earth’s crust. The upper-mantle and lower-crust weakening led to a drastic intensification of uplifting and the formation of mountain ranges. Recent volcanism is also attributed to the activity of the Neo-Tethyan asthenosphere. 相似文献
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Collisional and accretionary processes have been recognized in several Precambrian orogens, but the formation of intracontinental (ensialic) orogens has remained elusive. The recognition that modern orogenic belts (as, for example, the mountain belts of central Asia) may form in response to far-field stresses transmitted to the interior of continental plates removed much of the objection against Proterozoic intracontinental deformation. However, the causes responsible for the localization of contractional deformation are still uncertain. Due to the strong dependence of lithosphere rheology on temperature, lithospheric thermal weakening prior to contraction must be a required condition. Studies of dioritic rocks from Borborema Province, northeastern Brazil, and Damara belt, southern Africa, indicate that they are derived from ancient, incompatible elements-enriched subcontinental lithosphere. The concentrations of the heat-producing elements K (0.6 wt %), U (0.02–0.2 ppm) and Th (0.15–1.5 ppm) estimated for this source allow calculations of heat production between 0.09 and 0.25 mW m−3. These high values of heat generation may cause increases in temperature of several tens to three hundred degrees Celsius with respect to cratonic mantle lithosphere, leading to great reductions in lithosphere strength. Consequently, continental domains underlain by hot and weak continental mantle may thicken under the action of relatively feeble tectonic forces. High rheological contrasts between these domains and adjacent stiff and cold blocks provide an explanation for formation of intracontinental orogens. 相似文献
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Deng Jinfu Zhao Hailing Lai Shaocong Li Yuwen Liu Houxiang Mo Xuanxue Di YongjunDepartment of Geology Mineral Resources China University of Geosciences Beijing 《中国地质大学学报(英文版)》1995,(2)
Based on the discussion on the intracontinental orogenic igneous rocks formed after India- Asia collision (40 or 45 Ma ),the intracontinemal orogenic processes of Qinghai-Xizang (Tibet)-Himalaya are traced . Muscovite/two mica granite is considered as a petrological record of intracontinental subduction. Volcanic rocks of shoshonite series are believed to be the products of the orogenic and outside cratonic lithosphere convergence . The intracontinental orogenic igneous rocks are developed only on the margins of the orogenic belt. The pairing phenomenon of the igneous rock zones is regarded as one of the best signs to recognize the special range of orogenic belt . The stage of magmatic activity is a representation and indicator of orogenic episode . Three pairs of the igneous events in Oligocene , Miocene and Pleistocene and their space distribution indicate three corresponding orogenic episodes and the horizontal expansion across the orogenic belt , respectively , On the northern and southern margins of 相似文献
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关于华北克拉通燕山期岩石圈减薄的机制与过程的讨论:是拆沉,还是热侵蚀和化学交代? 总被引：37，自引：5，他引：37
关于华北克拉通燕山期岩石圈减薄作用,主要有两种模型:(1)岩石圈拆沉;(2)热侵蚀和/或化学交代。文中主要从岩浆活动与构造变形两个途径,通过(1)燕山带造山幕和结构要素组合以及造山过程的p-T-t轨迹;(2)收缩构造变形、火成岩构造组合和下地壳岩石捕虏体3个独立证据提出陆壳的构造加厚;(3)火成岩成因的壳幔相互作用模型和热模拟等,试图讨论华北地区克拉通有浮力的岩石圈如何转变为密度大的岩石圈,随之发生拆沉作用,而不是热侵蚀或化学交代机制使岩石圈地幔改造为EMI印记实现的减薄作用。大量对流的软流圈物质注入克拉通是诱发陆壳发生局部熔融所必需的条件。底侵玄武质岩浆的加热并弱化先前的冷和强的克拉通地壳,创造一个流变学条件,以使收缩构造变形和陆壳加厚成为可能。陆壳最下部和岩石圈地幔中形成的大量玄武质岩石,在构造加厚作用下,相转变为榴辉岩,致使原先有浮力的岩石圈转变为密度大的岩石圈,随之发生拆沉作用。 相似文献
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川黔湘构造带可划分为4个不同的构造带,其中雪峰山构造带地理位置特殊,恰位于华南块体南北向重力梯度带上,两侧岩石圈厚度差异显著,其成因机制历来是争论的焦点。雪峰山构造带基底是一个花状结构,与川黔隔槽式褶皱带构成一个整体,为一个厚皮结构。雪峰山基底在沅麻盆地隆升最高,表现为压扭性构造特点。参考深反射剖面,绘制了研究区浅层与深部结构地质剖面。板块受挤压,中、上地壳与下地壳存在不同的耦合方式,对此分析了研究区下地壳的变形过程。雪峰山下地壳向下存在对冲,形成山根,但并没有俯冲至地幔。随地壳加厚,岩石圈发生弯曲,下地壳与上地幔存在瑞利泰勒不稳定性,并下沉至软流圈地幔。晚中生代,伸展背景下的软流圈上涌使雪峰山以东岩石圈发生拆沉,致使两侧岩石圈厚度出现差异。 相似文献
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大别山及邻区若干重要基础地质问题的再认识:再论大别造山带非板块碰撞造山过程 总被引：1，自引：0，他引：1
就大别山及邻区若干重要基础地质问题作了较深入阐述,并据前人资料与新近调查成果,进一步明确：(1)北淮阳地区属扬子地块北缘,与华北地块南缘的分界为固始-肥中断裂以北。(2)超高压变质带内新元古代浅变质岩层确系存在,并与榴辉岩及其他超高压岩石,共同经受两期褶皱变形,形成早期为伸展拆离,主期为收缩挤压叠加褶皱变形带,而非外来构造残片,或俯冲过程被铲刮下来的“构造加积楔”。(3)蓝片岩形成于伸展拆离构造带内。榴辉岩为地幔岩,属岩浆成因。其他超高压岩石与“柯石英”可在“地壳异常压力”与“高压釜”机制联合作用下,在地壳较浅层次的伸展拆离构造环境下形成。(4)广泛分布的新元古代火山岩系及侵入岩,代表了晋宁期地壳被强烈拉伸裂解扩张事件,但未形成洋壳盆地。(5)详细描述了大别山及邻区构造变形及拉伸与生长线理特征以及形成机制,认为是由“地幔差速环流”所引发的岩石圈与地壳各分层间伸展拆离滑断剪切过程中形成。大别造山带经历了裂解成盆、伸展拆离、收缩挤压、热隆成山,由多阶段构造运动所完成,而非板块碰撞造山。 相似文献
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兴蒙造山带属于中亚造山带的东段,关于其演化过程存在两种主要观点:一种观点认为它是由古亚洲洋经历整个古生代的连续俯冲-碰撞过程后在早三叠世形成;另一种观点则认为古亚洲洋在晚泥盆世之前就通过俯冲-碰撞过程闭合,形成早-中古生代造山带,随后在石炭-二叠纪又经历了从陆内伸展到再次闭合的过程,并形成陆内造山带。蒙古国东南部扎门乌德地区出露各类古生代沉积岩和岩浆岩,可以为解决上述争议提供典型研究实例。本文通过沉积学、年代学和地球化学等多种手段综合研究,取得以下研究成果:(1)根据年代学和岩性特征,在该地区识别出三类古生代岩石组合,第一类是以黑云母二长花岗岩为代表的中志留世侵入岩,第二类是中泥盆世大套的粗碎屑岩-火山岩沉积旋回,第三类是不整合地沉积于早期造山带之上的二叠纪巨厚火山-沉积岩系。这三类岩石组合分别属于俯冲阶段的大陆边缘岛弧带岩浆岩、碰撞造山后期的上叠盆地以及叠加在早期造山带岩石圈之上的晚古生代陆内伸展时期的裂谷盆地的沉积。(2)利用研究区所有古生代碎屑锆石和岩浆岩全岩资料,揭示了该地区古生代时期地壳厚度变化趋势如下:500~425Ma的俯冲-碰撞过程造成地壳加厚;425~375Ma的碰撞造山后伸展过程使地壳变薄;375~350Ma地壳再次加厚,可能与造山带物质堆叠有关;350~275Ma地壳再次减薄,对应于广泛而强烈的晚石炭世-早二叠世火山岩,证明此时期岩浆活动的构造背景是区域伸展而不是挤压作用。(3)根据研究区出现的三类岩石组合特点,结合研究区以南的艾力格庙地区已有的研究成果,可以划分出五个早-中古生代造山带构造单元和两个叠加其上的晚古生代陆内造山带构造单元,揭示蒙古国扎门乌德地区经历了早-中古生代加积造山带和晚古生代陆内造山带等两个构造演化过程。本文研究为认识兴蒙造山带的两阶段构造发展提供了新资料。 相似文献