再论大陆动力学发展面临的重大挑战

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。     

大陆地区构造活动、地热及地壳-上地幔结构之间关系的探讨

随着板块构造学说的兴起和发展,对大洋地区构造活动、地热及地壳-上地幔结构之间的关系已有了较为明确的认识。在大陆地区,由于其构造发展历史的复杂性,对这种关系的认识还远没有大洋区那样系统和清晰。但近二十年来,大陆地区各种地球物理资料的大量积累已为进行这种研究提供了较为坚实的基础。     

关于大陆构造研究的一些思考与讨论

指出板块构造理论在解释大陆构造中的不足之处,从而在进一步深化板块构造理论发展的同时,构建大陆构造理论体系;通过长期大陆构造研究实践并利用国内外大陆造山带的6个例子提出有关大陆的基本问题,诸如早期大陆起源、超大陆方式演化的大陆演化机制以及大洋和大陆岩石圈的本质不同和构造旋回;说明大陆是由板块构造(包括可能的板块构造远程效应)和大陆自身机制分别形成的组分的拼合体.主张大陆有自身的机制操控它的起源、保存和演化.在排除了来自板块边缘以及板块远程效应的作用力的前提下,出现在陆内环境的造山作用可由大陆本身尤其可能由陆内中小块体之间的相互作用引发.需要强化大陆构造研究,在深化板块构造理论的同时,探索和创建大陆构造理论体系.     

大 陆 岩 石 圈 研 究

大陆岩石圈和大洋岩石圈有着深刻的差别，运用板块构造理论和模式研究大陆岩石圈会遇到许多特殊的问题。本文从陆缘演化和多个板块构造旋回叠加两方面做了初步探讨，提出岩浆型被动陆缘是独立的一类古陆缘；在辨认后续板块构造旋回叠加中，新构造成分和格局的确定有重要意义。本文还讨论了汲取大陆地质研究经验，在新的学科水平上重新解释传统大地构造学中一些有用概念的意义。     

关于“板块构造学说”哲学思想的思考

板块构造学说从对地壳运动认识历史出发,把"将今论古"与"以古论今"的辨证思维和研究的方法有机融合,揭示了地球物质有升有降、有水平迁移;大陆有合有分、大洋有生有灭。一切都在矛盾中对立而统一的地壳运动辨证图象。然而,建立在大洋岩石圈资料研究基础上的板块构造学说,同样需要不断深化、不断完善,才能向前发展。     

中国高压低温变质带概述兼论蓝闪石冻蓝闪石有关问题

双变质带是地球岩石圈板块构造运动产生的重要地质图象,高压低温变质带是大陆上开展板块构造研究的重要目标。它是大洋板块在岛弧和大陆边缘之下俯冲形成的。蓝闪石及其共生矿物的存在是鉴别高压变质岩石产出的标志。板块构造理论问世以来,区域成因岩石学和板块构造矿物学有很大发展。这个理论引进我国十余年来,高压变质带(即高压低温变质带,下同)作为板块构造研究的一个重要方面也取得了成果。本文着重论述我国这方面研究情况,并对蓝闪石、冻蓝闪石的有关问题进行介绍和讨论。     

造山模式的新框架—大陆动力学演化过程

近20年来通过地质、地球物理和地球化学手段对岩石圈的综合研究,发现大陆岩石圈与大洋岩石圈不仅在结构构造上,而且在运动方式和动力来源上都有很大差别.然而,板块构造模式主要是依据于大洋岩石圈的性质和运动方式(刚性板块运动)发展起来的,而大陆岩石圈显然比大洋岩石圈软弱得多,其运动不仅有软流圈上的岩石圈漂浮运动,而且更重要的是有其内部及边缘的大规模变形和块体旋转.因而,对造山带的演化模式来     

西准噶尔西南地区古海洋地壳与板块构造

<正> 引言 我国著名地质学家尹赞勋、李春昱先生1972年先后将板块构造理论引入我国,至今仅十个年头。开始曾有人担心:奠基于海洋地质的海底扩张和板块构造理论能否在“大陆地质”的研究中得到验证,而表现在现代地质中的板块运动记录又是否能在漫长的地球历史中反映。随着板块构造研究的不断深入,特别是赫斯、迪茨的研究,提出蛇绿岩实际上代表大洋岩石圈的碎块以后,近年来已有越来越多的人根据优地槽中蛇绿岩的分布来寻找已消逝的古阳盆，用大洋的扩张和闭合来解剖大陆地质的演变。     

中国高压低温变质带概述兼论蓝闪石冻蓝闪石有关问题

双变质带是地球岩石圈板块构造运动产生的重要地质图象,高压低温变质带是大陆上开展板块构造研究的重要目标。它是大洋板块在岛弧和大陆边缘之下俯冲形成的。蓝闪石及其共生矿物的存在是鉴别高压变质岩石产出的标志。板块构造理论问世以来,区域成因岩石学和板块构造矿物学有很大发展。这个理论引进我国十余年来,高压变质带(即高压低温变质带,下同)作为板块构造研究的一个重要方面也取得了成果。本文着重论述我国这方面研究情况,并对蓝闪石、冻蓝闪石的有关问题进行介绍和讨论。     

关于划分大陆古板块的商榷

板块构造的提出,对地质学科研究,有划时代意义.但在初期有些地质学者常认为板块构造活动多在海洋区或海陆交界地带,而认为大陆块则是完整的地块.并且说大陆壳和大洋壳的组织成分有根本的差异,前者     

从多岛弧盆系研究实践看板块构造登陆的魅力

板块构造学说是高度成功的地球科学理论.大洋岩石圈与大陆岩石圈之间的多岛弧盆系构造域是板块构造登陆的入门向导.青藏高原大地构造研究实践表明,青藏高原是板块构造登陆的研究基地.众多蛇绿岩带、混杂岩带和火山岩浆弧带等的识别,支持洋陆转换多岛弧盆系构造模式,可用来解释特提斯和亚洲大陆的形成和演化.     

旋转的大陆

自从板块构造理论产生以来,尽管大陆地质学家对其十分热衷,但板块构造理论对大陆形变的描述却十分贫乏。问题在于,大陆变形带可以宽达2000km,这全完不同于大洋板块的较窄的边界。虽然可以用旋转来准确描述板块刚性核部的相对运动,但却不能描述发生于板块软弱带间的所有有趣地质事件。这就是为什么板块构造没有被测绘大陆上小区域地图的构造地质学家更早发现的原因。只有地震学家在足够广阔的研究区域工作,以理解大陆正在进行的过程,这当首推England和Molnar,他们对半个欧亚大陆的变形进行了研究(见Nature     

对板块构造某些进展的述评

近十年来,板块构造的发展趋势仍然是海洋地质研究占优势,业逐渐转向对大陆地质以及海洋和大陆在内的岩石图动力学与演化的研究。而现在提出的岩石图板块动力学与演化。包括新生的大洋,增生的大陆,潜没的大洋与消失的大陆等新的研究课题,不仅对一些传统的地质观念进行了冲击。而且必须对七十年代初期至中期建立的板块构造模式进行重新评价。     

从多岛弧盆系研究实践看板块构造登陆的魅力

板块构造学说是高度成功的地球科学理论。大洋岩石圈与大陆岩石圈之间的多岛弧盆系构造域是板块构造登陆的入门向导。青藏高原大地构造研究实践表明，青藏高原是板块构造登陆的研究基地。众多蛇绿岩带、混杂岩带和火山岩浆弧带等的识别，支持洋陆转换多岛弧盆系构造模式，可用来解释特提斯和亚洲大陆的形成和演化。     

国际大陆科学钻探进展及我国的研究现状

始于60年代的大洋钻探取得了举世注目的成就。其直接验证了板块构造理论,极大地推动了地球科学的发展。当地质学家们将该理论应用于大陆,以解决大陆动力学问题时却遇到了极大的困难,大陆的问题远比大洋复杂,因而到80年代,人们把更多的注意力投向大陆。而且,人类赖以生息的大陆与人类社会的生存与发展关系更为密切,大陆地质的复杂性决定一般的研究手段(地表地质及地球物量)很难弄清     

英国的国际岩石圈规划

岩石圈规划是继地球动力学规划之后的又一国际性多学科合作研究项目。它的重点是研究大陆岩石圈的性质、动力、起源及其演化。规划发起人认为,对于大洋盆地的认识虽然还很不够,但由于板块构造理论对大洋盆地的应用比较成功,所以可以把研究重点转移到大陆及其边缘上来。大陆岩石圈由于平均密度低,始终向下突出于地幔之中,所以能比大洋岩石圈生     

甘肃北山早古生代蛇绿岩带的特征及演化

板块构造学说问世以来,地质学有了突破性进展。现代大洋岩石与大陆蛇绿岩之间明显的相似性,使人们把蛇绿岩视为消失大洋在大陆造山带中的残留标志。笔者综合有关蛇绿岩的研究成果,在我国北山首次确定了早古生代的蛇绿岩带,并对其发展演化做了研究     

从全球对比探讨华北克拉通早期地质演化与板块构造过程

板块构造理论为 2 0世纪取得的重大科学成就。如何在新世纪发展板块构造、推动大陆动力学研究成为新的挑战。世界古大陆前寒武纪地质研究在花岗岩绿岩带、高级变质区 ,新太古代造山作用 ,早期大洋地质记录与古板块构造 ,以及超级大陆等方面取得新进展。在此全球构造背景下 ,华北早期地质演化的相关重大问题包括 :新太古代典型造山带地质演化、碰撞过程及其盆山耦合作用。围绕新太古代蛇绿岩的研究 ,特别是豆荚状铬铁矿及地幔岩 ,将提供早期大洋岩石圈性质、扩张运移过程的重要线索 ,并提出早期板块边界划分标志及其洋陆作用过程。华北中部造山带及蛇绿岩混杂带的洲际对比 ,对认识华北与最古老超级大陆聚合过程具有重要意义     

湖北郧县王家庄绿色纤维状石英-云母脉特征及成因--对板块构造几个问题的思考

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     

大洋岛弧的前世今生

根据板块构造理论,板块的边界是地质作用最为强烈的地区,因而它们是当今固体地球科学研究的重点。依据应力性质的不同,地球上板块的边界类型有扩张的洋中脊、汇聚的俯冲带和调节板块运动差异的转换断层三种。就汇聚型板块边界而言,它又可进一步划分为洋-洋俯冲的大洋或洋内岛弧带(Intra-oceanic arc)、洋-陆俯冲的安第斯型活动大陆边缘带和陆-陆接触的大陆碰撞带三种。相对而言,大洋岛弧的研究程度最低。传统认为最典型的大洋岛弧——日本诸岛,已不再被认为是洋-洋俯冲的产物,因为已有研究显示它是从亚洲大陆裂解的碎块。根据目前的调查,现今的大洋岛弧主要集中在西太平洋地区,以太平洋与菲律宾板块间的Izu-Bonin-Mariana弧和太平洋-澳大利亚间的西南太平洋岛弧为代表。大洋岛弧研究的最重要问题是,洋洋之间如何产生了俯冲。目前多倾向于认为:大洋中的转换断层可使不同时代的大洋岩石圈相互接触,在这种情况下,较老的岩石圈由于冷却时间较长而密度相对较大,因而可下沉而俯冲到较年轻的岩石圈之下。这一模型也被誉为蛇绿岩形成的初始俯冲定律(Subduction Initial Rule,简称SIR)。但存在的问题是,目前全球还没发现有转换断层转变为俯冲带的实例。更何况,全球大洋中发育如此众多的转换断层,但为何只在西太平洋发育大洋岛弧?本文通过对资料的总结还发现,这些大洋岛弧基本都是从亚洲或者澳大利亚大陆东部边缘裂解的碎块,只是后期的弧后扩张作用使裂解的碎块发生强烈的改造,形成具有类似大洋岩石圈的特点。目前提出的洋-洋自发形成俯冲带的模型并没有理论基础,也没有实际地质事实的支持。但在加勒比海、斯科舍海和阿留申地区,大洋岛弧的出现与洋底高原诱发的俯冲带跃迁或俯冲极性反转有关。因此,板块构造理论中的洋洋初始俯冲模式需要进一步资料的验证。