Numerical Modeling of the Effect of Mantle Plume on Continental Drift: Revelation of the Rapid Drift of the Indian Tectonic Plate in Late CretaceousEI北大核心CSCD     

Zhou Y.  Zhang Y.  Wang Y.  Huangfu P.  Li Z. 《大地构造与成矿学》2018,(4):587-601

Numerical modeling is used to investigate the interaction between mantle plume and continental lithosphere, especially the effect of the continental lithosphere structure, the scale and position of mantle plume on the rate of continental drift. Numerical results show that, under the effect of mantle plume, the existence of a thick root of the continental lithosphere affects the rate of continental drift. Moreover, under identical scale of mantle plume, the drift rate decreases with increasing thickness of the root. Besides, the velocity and distance of a continental plate drift are negatively correlated in scale of the continental lithosphere, but correlated with the scale of the mantle plume. For the model without lithospheric root, the mantle plume has a more appreciable impact on the plate drift rate when it comes closer to edge of the continental plate. Our models show that mantle plume can accelerate the continental drift by more than 10 cm/a. The modelling results can provide significant dynamical constraint and geological enlightenment. © 2018, Science Press. All right reserved.  相似文献   

Initiation of plate tectonics in the Hadean: Eclogitization triggered by the ABEL Bombardment   总被引：3，自引：2，他引：1  

Shigenori Maruyama  M.Santosh  Shintaro Azuma 《地学前缘(英文版)》2018,9(4):1033-1048

When plate tectonics began on the Earth has been long debated and here we argue this topic based on the records of Earth-Moon geology and asteroid belt to conclude that the onset of plate tectonics was during the middle Hadean(4.37-4.20 Ga). The trigger of the initiation of plate tectonics is the ABEL Bombardment, which delivered oceanic and atmospheric components on a completely dry reductive Earth, originally comprised of enstatite chondrite-like materials. Through the accretion of volatiles, shock metamorphism processed with vaporization of both CI chondrite and supracrustal rocks at the bombarded location, and significant recrystallization went through under wet conditions, caused considerable eclogitization in the primordial continents composed of felsic upper crust of 21 km thick anorthosite, and 50 km or even thicker KREEP lower crust. Eclogitization must have yielded a powerful slab-pull force to initiate plate tectonics in the middle Hadean. Another important factor is the size of the bombardment. By creating Pacific Ocean class crater by 1000 km across impactor, rigid plate operating stagnant lid tectonics since the early Hadean was severely destroyed, and oceanic lithosphere was generated to have bi-modal lithosphere on the Earth to enable the operation of plate tectonics.Considering the importance of the ABEL Bombardment event which initiated plate tectonics including the appearance of ocean and atmosphere, we propose that the Hadean Eon can be subdivided into three periods:(1) early Hadean(4.57-4.37 Ga),(2) middle Hadean(4.37-4.20 Ga), and(3) late Hadean(4.20-4.00 Ga).  相似文献   

吉林延边和龙地区泉水村组火山岩锆石U—Pb定年、地球化学特征及其地质意义     

陈煜嵩  刘正宏  关庆彬  张超  王春光  高天宇 《世界地质》2018,37(3):675-687

通过对延边地区泉水村组火山岩的岩相学、年代学以及地球化学研究来约束该地区的构造演化。泉水村组火山岩分为两段,上段为流纹岩、流纹质凝灰岩、流纹质角砾岩,下段为安山岩、安山质角砾岩。整体为两个喷发旋回,呈爆发相-喷溢相的持续。锆石U—Pb测年表明流纹质凝灰岩形成年龄为(115. 5±5. 3) Ma,为早白垩世晚期,其地球化学特征表明原始岩浆来源于地壳的部分熔融;安山岩地球化学特征显示其岩浆源区是地幔楔由于遭受俯冲流体交代作用从而发生部分熔融,同时有较多地壳物质的混染,表现出活动大陆边缘构造背景下岩浆岩的特征。结合其他证据推断古太平洋板块至少在早中侏罗世就已经向吉黑东部开始俯冲,晚侏罗世—早白垩世早期俯冲作用消减,早白垩世晚期又发生强烈俯冲。  相似文献   

华南东部地区上地幔P波速度结构研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

王晓冉  李秋生  张洪双  郭陈澔 《世界地质》2018,37(2):620-626

基于华南东部宽频地震流动台阵的观测资料,采用三维有限差分走时成像法(FDtomo),开展了华南东部地区地壳-上地幔三维P波速度结构成像研究,结果显示华南东部地区水平面内速度分布差异较大,约163 km以上的地壳到上地幔下扬子地块存在近EW向的相对低速异常,而华夏地块则为高速异常,约163 km以下的上地幔下扬子地块和华夏板块速度异常发生反转,且两者大致以江山—绍兴断裂带为界呈反对称,对比显著。笔者认为该结构特征反映了晚中生代扬子克拉通岩石圈的拆沉过程。这一成果对理解中国东部中生代以来的构造演化以及壳幔的动力学过程提供了新的证据。  相似文献   

扬子—华夏构造结合带的演化阶段及对斑岩铜矿形成的控制机制   总被引：3，自引：0，他引：3  

梁锦  周永章  李红中 《地学前缘》2015,22(2)

扬子与华夏古板块均存在太古宙—中元古代古老基底,在构造演化历程中响应全球超大陆聚合-裂解过程,并最终碰撞拼贴形成钦-杭结合带,且经历构造运动之后,其总体演化格架为"两开三合一转折"。结合带内存在元古宙洋壳,以蛇绿岩套与镁铁质-超镁铁质岩石为特征,并以此推断结合带形成于新元古代。钦-杭结合带是斑岩成矿带,斑岩铜矿时空分布具有三段划分特征,且处于170~150 Ma和100 Ma左右两个成矿期。与成矿有关的斑岩主要为钙碱性岩浆系列的中酸性岩,岩石类型主要为花岗闪长斑岩、花岗斑岩和二长花岗斑岩等。钦-杭结合带燕山期的斑岩具岛弧岩浆作用特点,指示了华南地区中生代构造转折事件发生以前的地质演化及太平洋板块俯冲作用,即古俯冲带物质在中生代活化成矿。中侏罗世岩石圈减薄及太平洋板块俯冲的扰动导致上涌软流圈地幔带来大量的热量,这些热量加热上覆元古宙岛弧底部玄武质岩石导致它们发生重熔形成了含矿岩浆,本质上该类矿床带有岛弧俯冲环境的基因。而100 Ma左右斑岩铜矿的形成,则与太平洋俯冲换向所扰动有关。  相似文献   

西藏洞错地区郎山组晚白垩世火山岩的厘定——新特提斯洋北向俯冲导致增厚下地壳部分熔融的新证据     

次琼  阿旺旦增  索朗顿旦  倪金海  王新录  翟杰 《地球学报》2021,42(1):55-62

郎山组地层是西藏冈底斯带中最具代表性的白垩纪地层,其时代与形成环境对于认识藏南地区的大地构造演化具有重要意义.基于最近在西藏改则县洞错地区郎山组中新发现的火山岩夹层,对该火山岩(英安岩)进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得年龄值为(88.7±1.1)Ma,指示该区的郎山组地层应属于上白垩统,而非之前认为的下白垩统.进一步通过岩石化学分析发现,该火山岩具有与埃达克岩相似的地球化学特征显示出LREE富集且有轻微的负Eu异常特征,表明冈底斯带北部地区在晚白垩世早期因新特提斯洋的北向俯冲作用曾发生显著的岩浆活动,导致增厚下地壳物质部分熔融形成郎山组地层中的火山岩夹层.对郎山组地层时代的重新认定结果以及其中火山岩夹层所反映的深部构造特征,为研究该区晚白垩世岩浆作用动力学机制提供了新的依据,也表明需要重新认识藏南地区郎山组地层的区域地质与构造意义.  相似文献   

俯冲板块的动力学性质对平板俯冲的影响：数值模拟     

朱致远  吴本君 《高校地质学报》2021,27(2):240-248

平板俯冲是地球上一种独特的俯冲模式,主要发生在南美洲地区,与该地区的地震、火山等构造地质现象有着密切联系。平板俯冲的形成机制和影响因素仍然需要进一步地研究。文章通过数值模拟的方法,研究了俯冲板块的动力学性质对于平俯冲板片形态的影响。模拟实验结果表明,俯冲板块的厚度和密度差（与地幔）对平板俯冲的形成有着决定性的影响。合适的俯冲板块厚度（70 km 左右）有利于在俯冲过程中形成平板片。厚度较大的板片难以发生弯曲,阻碍了平板片的形成。俯冲板块与地幔的密度差越小,越容易形成平板俯冲,平板片的长度也越长。俯冲板片的密度差太大也不利于形成平板片。此外,高粘度的俯冲板块容易形成平板俯冲,俯冲板块的粘度与形成的平板片的长度也成正比。研究还发现,平板俯冲的形成伴随着海沟后撤速率的减小。参考模型重现了智利中部平板俯冲的形态,为研究该地区的平板俯冲机制提供了新认识。  相似文献   

孕震构造块体与相应地震区划分方法     

吴晓娲  秦四清  薛雷  张珂  陈竑然  翟梦阳 《地质论评》2021,67(2):325-338

可靠地划分地震区可奠定地震预测与地震危险性评价的地质基础,具有十分重要的意义。笔者等通过研究分析指出板内孕震构造块体侧向边界可由区域性大断层或由区域性大断层与板块边界界定,底边界为康拉德面或低速高导层;板间孕震构造块体为俯冲板块,可由区域性大断层和(或)板块边界约束;在同一个孕震构造块体和同一轮地震周期的地震具有内在联系。因此,地震区可定义为代表相应孕震构造块体地震活动的区域,其可表征该块体内源自锁固段破裂的地震活动。基于笔者等提出的孕震构造块体和相应地震区边界确定原则,把全球两大地震带(环太平洋地震带和欧亚地震带)划分为62个地震区;每个地震区的分区方案均通过了多锁固段脆性破裂理论的检验,这说明方案可靠。进而,笔者等归纳总结了地震区划分方法。  相似文献   

湖南及邻区志留纪兰多弗里世鲁丹期至埃隆期岩相古地理及加里东期板块构造演化     

王根贤  陈必河  郑正福  周超 《地质论评》2021,67(5):67060016-67060016

湖南兰多弗里世鲁丹期岩相古地理格局以桃江—白马山—苗儿山一线为界,其南东为华夏洋壳板块兰多弗里统鲁丹阶周家溪组陆屑浊积深水盆地相,陆屑来自更南东的湘中南褶皱山地;其北西为扬子陆壳板块兰多弗里统鲁丹阶龙马溪组沉积洋盆,南东后缘是上陆棚相,北西前缘是下陆棚相,陆屑都由南东湘中南褶皱山地提供。至兰多弗里世埃隆期岩相古地理发生巨变：龙马溪组顶部Coronograptus cyphus笔石带末即大约440.8±1.2 Ma时,发生华夏洋壳板块向扬子陆壳板块俯冲碰撞事件,华夏洋壳板块周家溪组本身褶皱造山为华夏褶皱山地,华夏洋壳板块洋盆关闭。同时华夏洋壳板块以A型俯冲形式下插到扬子陆壳板块之下,并使扬子陆壳板块南东前缘崛起形成加里东期雪峰造山带。后者将扬子陆壳板块南东前缘牵引、挠曲和凹陷成华夏洋壳板块弧后前陆盆地,小河坝组是该弧后前陆盆地的沉积盖层,陆屑都由南东的雪峰造山带提供。该弧后前陆盆地沉积了三角洲相—滨海相的小河坝组,向北东、北西和南西方向相变为台地相石牛栏组,再向北西陕南紫阳相变为盆地相斑鸠关组。小河坝组两次采集的重砂样均出现蓝闪石,它是蓝闪石片岩标志矿物,蓝闪石片岩是确认加里东期华夏洋壳板块与扬子陆壳板块俯冲碰撞及形成雪峰造山带的判别标志。  相似文献   

欧亚大陆东部白垩纪两期伸展穹隆构造及其动力学机制探讨     

林伟  李金雁 《岩石学报》2021,37(8):2303-2323

以变质核杂岩或伸展穹隆为代表的晚中生代伸展构造在欧亚大陆东部广泛发育。与北美西部的科迪勒拉型变质核杂岩既相似,又存在很大的不同。区域上可以进一步划分为次一级的伸展构造带,由北向南依次为泛贝加尔-蒙古-鄂霍茨克带、华北西部带、华北东部带、华北南缘及秦岭-大别带及华南中部带。与北美地区显著不同的是它们并非平行于俯冲带展布,而是呈面状分布于太平洋西部广大的地区,不仅发育在岩石圈薄弱带或造山带相关的构造单元之上,而且还发育在稳定的"克拉通"之上。这些穹隆构造记录了NW-SE向的区域伸展方向,构成了全球最大的伸展构造发育区。通过对各带伸展穹隆的结构样式、时空分布和发育过程的系统分析、归纳和总结,我们将这些伸展穹隆分为早晚两期。两期伸展构造所具有的不同特点决定了他们的动力学机制的不同。早期伸展构造发生在早白垩世早期,其具有"对称性"、"等时性"和"等深性"的特点,决定了其动力学机制以"沉坠"作用(foundering)为主导,是对华北克拉通破坏的峰期响应。晚期伸展构造形成时间为早白垩世晚期-晚白垩世早期,时空分布上具有向S或SW迁移的规律,或指示了古太平洋板块的俯冲回撤(roll-back)过程对欧亚大陆板块的渐次影响。  相似文献