印度洋活动变形

按照板块构造理论 ,板块是刚性的并且只在其边界变形。然而 ,赤道印度洋却有板块内变形的足够证据。变形例外地起因于由印度与欧亚板块正在进行的碰撞而引起的大洋岩石圈的高应力。这样的板块内变形通常是在大陆上观测到的而不是在大洋中 ,那里的变形一般局限在狭窄的板块边界处而不是散布于宽广地区。印度洋从而提供了一个研究大洋岩石圈板内变形的少有机会。印度洋内的变形是在２０世纪７０年代首次提出的（ＭｉｎｓｔｅｒＪＢ等 ,１９７８） ,以便利用单一的刚性印度—澳大利亚板块来解决拟合全球板块运动中的难点。这个板块现在被认为是…     

大洋和大陆边缘岩石圈有效弹性厚度的研究意义

大洋岩石圈有效弹性厚度分布在 (45 0± 15 0 )℃等温面内 ,并且随着加载时岩石圈年龄的增加而增加。因此 ,大洋岩石圈的挠曲刚度强烈地依赖岩石圈的热结构。一些海隆下岩石圈有效弹性厚度的降低 ,可能是岩石圈经历过热活化 ,岩石圈热年龄降低的结果。大西洋一些群岛的岩石圈有效弹性厚度小于理论值 ,则反映了岩石圈结构的不同。在海沟 ,板块的挠曲也是影响岩石圈有效弹性厚度的因素 ,它降低了岩石圈的强度。在被动大陆边缘海陆岩石圈交界处 ,向陆的方向 ,岩石圈弹性厚度比同年龄的大陆或大洋岩石圈的小 ,表明强度明显降低 ;向大洋方向 ,岩石圈的弹性厚度与正常的大洋岩石圈弹性厚度吻合。在活动大陆边缘的挠曲前陆盆地和造山带 ,岩石圈有效弹性厚度变化较大 ,部分地区受先前的岩石圈低强度影响 ,而表现出岩石圈强度的弱化。同时 ,这种方法还广泛地用于大洋中脊岩浆侵位、地幔流动、南太平洋超级海隆的动力学机制、大陆边缘的变形和构造演化、新生岩石圈的力学性质和流变学性质的研究     

印度洋中部岩石圈多期褶皱作用的迹象

印度洋中部的大洋岩石圈由于与板块边界地形有关的压应力十分集中以及印度与亚洲的持续碰撞等原因已经发生了系统的变形。变形主要有两种空间形式 :①大洋岩石圈和上覆沉积物的长波长（１００～３００ｋｍ）褶皱作用 ,②５～２０ｋｍ宽的断块的逆断裂作用。ＯＤＰ１１６航次站位测出了变形导致的一个大的构造不整合的年代 ,表明印度洋中部岩石圈的主要变形时期开始于８．０～７．５Ｍａ（１１６航次船上科学工作组 ,１９８７ ;Ｃｏｃｈｒａｎ，１９９０）。该变形的位置处在板块动力环境 ,过去认为的印度—澳大利亚板块被分为印度板块、澳大…     

过台湾岛-西菲律宾海盆剖面的岩石圈重力模型

本文完成台湾岛及其邻区的二维重力建模和构成此处岩石圈密度剖面。依据密度参数将岩石圈划分为大陆型和大洋型。大陆岩石圈比大洋岩石圈轻，因而在其所有岩层中显出微弱的密度分界。大洋岩石圈的地壳、地幔都具有大的密度反差。在陆洋岩石圈块体的接触区内，确定了台湾岛复杂构成的叠置的密度结构——台湾密度构造。该构造划分出反差的密度边界和具有增高的高密度，形成不均一性。台湾密度体的形成同欧亚板块和菲律宾板块碰撞区的，时常发生在台湾带内的地球动力学过程有关。     

西太平洋洋陆板块碰撞

根据地震震中的空间分布判断,西太平洋板块除了沿日本海沟斜向向黑龙江板块大陆下俯冲外,别的地区大洋板块均近垂直向下回流,未向大陆斜向俯冲。究其原因,可能是这些地区的地幔内所存在的大范围柔性低速岩石圈阻挡了大洋板块的斜向俯冲。中国东部岩石圈的剧变不是太平洋板块俯冲到大陆岩石圈所引起的效应,它的构造动力需要重新认识。     

我国发现世界上迄今惟一带有大洋岩石记录的大陆缝合线

20 0 0年 5月 ,北京大学李江海副教授在河北遵化发现了世界上最古老的 ( 2 5亿年前的 )大洋岩石圈残片。去年国庆 ,他率领科研小组又在辽西地区发现了新的古大洋遗迹 ,从而证实华北古大洋遗迹构成的缝合线至少超过了 2 0 0km。据悉 ,这是目前世界上发现的大陆碰撞最早的直接证据 ,也是迄今唯一带有大洋岩石记录的大陆缝合线。李江海博士估计真正的大陆缝合线可能在60 0 km左右 ,这还要做大量的工作 ,还要到几个地区进行实地考察。专家认为 ,大洋岩石圈往往消失在大陆碰撞之中 ,2 5亿年前的大洋地壳历经沧海桑田后一直残留至今 ,实在难能可贵…     

使命莫霍:大洋岩石圈的形成与演化

大洋岩石圈的形成与演化主要是地球化学变异和物理变化的过程,板块构造每100～200 Ma可以完全更新大洋盆地.而岩石圈则是地球的地幔到地壳、地壳到海洋与大气的物质和能量传递与转换形成的产物,独立的阳光与演变的洋壳提供了生命在独特的海底和次海底的类似地球早期生态系统的生长环境.洋壳的形成到重新俯冲到地幔,始终伴随着海水的相互作用,海水与其他物质最终经循环又重新进入了地幔.     

南海的岩石圈结构与均衡模型

本文用四种方法计算了南海的岩石圈厚度,并建立了南海海盆的岩石圈均衡模型。在此基础上,分析了南海海盆的岩石圈结构特征:即从海盆中部向南、北两侧,层3厚度、地壳厚度和岩石圈厚度逐渐增大,与地壳年龄呈正向关系。这表明,南海海盆有如大洋(大西洋)一样的形成演化机制—由正常的裂谷和扩张过程发育而成。     

海平面变化研究进展

海平面变化研究进展Ｂ．Ｕ．Ｈａｑ海平面变化与大气、大洋和岩石圈体系的长期变化密切相关。这些体系的长期不稳定性可以引起大的海平面波动，这种波动的持续期较长，由数千年至数百万年。例如，自末次冰期极盛时结束以来，海平面升高约１１０ｍ。然而，大约４ｋａ前，全...     

俯冲板片熔融柱的数值模拟:上覆板块破坏及动力地形效应

洋壳俯冲过程中温度、压力升高和密度差异,可导致俯冲板片熔融柱的快速上涌,并作用在上覆板块岩石圈地幔底部,从而导致岩石圈的破坏减薄以及地表形态的剧烈变化,该过程类似于地幔柱对岩石圈的破坏作用。目前,对于俯冲板片熔融柱的形成及其对岩石圈破坏程度的研究相对较少,特别是地表动力地形变化与深部岩石圈破坏作用之间的响应关系依然不清楚。为此,本文将利用I2VIS有限差分方法,基于质量守恒方程、动量守恒方程以及能量守恒方程,通过给定材料参数和一定边界条件,计算揭示俯冲洋壳在不同时间和不同深度下发生部分熔融并形成俯冲板片熔融柱的过程,从而模拟再现该熔融柱对上覆板块岩石圈的破坏过程,并进一步分析其导致的浅部地表地形变化响应。数值模拟结果显示,在大洋板片俯冲过程中,由俯冲的陆源沉积物以及洋壳形成的混合熔融柱垂向侵蚀岩石圈底部,造成岩石圈减薄。在熔融柱的横向侵蚀过程中,岩石圈地幔熔融范围增加,可达300 km。在地形变化方面,板块俯冲造成大陆前缘受挤压变形,引起构造变形,构造变形范围可达300 km。同时,与俯冲相关形成的熔融柱对岩石圈地幔底部的侵蚀作用逐渐增强,动力地形变化幅度增大,并持续抬升,最终可垂向抬升至4 km。动力地形的变化范围局限在300 km以内,这与岩石圈地幔的破坏范围保持一致。     

古老洋壳的研究

大洋型地壳构成将近三分之二的地球硬质壳层 ,也许这种趋势从地球年轻时候起就保存下来了。至今一般都认为 ,在太古代 (超过2 50 0Ma前 ) ,当地幔的温度是现代的 3倍时 ,在扩张过程中形成的洋壳具有另一种组分。这可以根据保存下来的太古代大洋岩石圈的标本来加以审核。通常岩石圈在俯冲返回地幔时多次被改造 ,但其被命名为蛇绿岩套的个别组分保存在板块碰撞和造山运动区。来自北京和一批美国大学的地球物理学家研究了不久前在北京东北 2 50km的华北克拉通区域发现的蛇绿岩套。华北克拉通包括含有片麻岩、角闪岩、云母片岩、白云石化大理岩…     

东海盆地演化的一种新模式—“持续拉张—脉动挤压”

随着地质、地球物理等资料的大量获得，“弧后盆地扩张”模式和“地体拼贴”模式也不能合理地解释东海盆地的演化，本文提出了东海盆地演化的一种新模式－“持续拉张－脉动挤压”模式，并探讨了该模式的力源机制，认为东海盆地演化的拉张力源是中国东部地幔软流圈自西向东（或东南）的蠕动流、岩石圈本身的陆亮（厚）到洋壳（簿）的扩张力、岩石圈的局部对流引起的侧向扩张及对岩石圈底部的热侵蚀；挤压力源则是菲律宾海大洋岩石圈向     

太古宙多岩浆通道与穹脊构造的动力学关联

太古宙时期岩石圈的主要散热方式是岩浆活动,岩浆活动既为岩石圈提供了新的物质,也为岩石圈变形提供了动力条件。目前已发现残留的太古宙构造变形记录显示,那时"大陆"内部广泛发育与垂向运动过程有关的穹脊构造。但对于这种垂向构造是如何与太古宙岩浆活动联系起来的,目前还不清楚。为了研究岩浆的动力作用与穹脊构造间的关系,基于有限差分数值模拟方法设置了大小为879 km×400 km的二维数值模型,通过设置多岩浆通道条件模拟太古宙岩浆的侵入过程。实验结果显示出岩浆活动弱化了岩石圈并造成岩石圈的强烈变形。其中,岩浆通道的正上方呈现出正地形,并形成TTG穹窿。密集排布的岩浆通道之间呈现负地形,形成绿岩带坳陷。穹窿在演化过程中发生水平扩张,导致绿岩带不断收窄形成"钱袋子"构造样式,二者共同组成穹脊构造。本研究认为将岩浆活动作为调节岩石圈变形的条件符合太古宙地质背景。岩浆通道条件能为穹脊构造的产生提供驱动力,是造成太古宙岩石圈变形的重要因素。     

世界大洋海山的特征和分布规律

在最近 1 0年 ,由于地球动力学和大地构造学的快速发展及海底矿产资源的诱人前景 ,人们对海底山脉的兴趣剧增。根据卫星测高技术资料解释 ,世界大洋底海山遍布。从卫星测量、水深测量与航海图件等推测 ,在世界大洋岩石圈上 ,高度超过 1km的海山数目很可能多达1 5～ 2 0万座。大洋底杂乱分散的海山证实了板内火山运动过程中的非线性动力学因素的作用。但是 ,对已知高度超过 1km的海山地貌特征的统计分析和 3大洋区海山展布特征的研究 ,有可能确定海山高度分布及空间位置分布同其岩石圈时代间的某种关系。本文对太平洋、大西洋和印度洋内所…     

ODP209航次——沿14°～16°N大西洋中脊上地幔的钻探

ODP2 0 9航次将沿 14°～ 16°N大西洋中脊 (MAR)钻取上地幔的岩心。该区域是 1996年大洋岩石圈科学钻探计划进入 2 1世纪后 ,在低速扩张脊非补偿岩浆部分钻取一系列浅钻获取上地幔岩心的理想地区。在本区 ,火成岩地壳部分缺失 ,地幔的结构和成分可以通过沿走向超过 10 0km的那些站位来确定。大洋中脊跨学科的全球实验 (RIDGE)项目主要是基于地幔流体或地幔熔岩、或是两者学说的研究 ,其焦点是在岩浆活动的大洋中脊区中部 ,至少是低速扩张脊如MAR的 3维趋势。该学说目前已为大家普遍接受 ,但从未有项目直接检验过。在岩浆活动区设定相…     

南海及邻区边缘海的重力异常特征与上地幔结构

西太平洋边缘海多年来是海洋地质、地球物理工作者很重视研究的海区之一。经过大量的地震折射测量,发现许多边缘海的莫霍面深度比正常大洋浅1—3公里。这是什么因素造成的呢?为此,深入研究这个问题,对正确认识西太平洋边缘海的起源、发育、地壳和岩石圈的形成方式与机制是有裨益的,也是很重要的。本文主要讨论这些问题。     

大陆物质是如何进入大洋地幔浅处的?

某些大洋玄武岩具有异常的同位素特征，不同于同一空间的地幔羽但却是古老的大陆岩石圈地幔（如Hawkesworth等，1986）或古老的下陆壳（Kamenetsky等，2001）的典型特征。这些异常组分被认为是大陆开裂期间分离出来并被运移到大洋地幔浅处的岩石圈物质。羽状物的热侵蚀和裂谷作用导致的构造分离都被认为是可能的分离过程，     

大洋岩石圈俯冲过程中流体活动的岩石地球化学记录:以中国西南天山(超)高压变质带为例

大洋岩石圈俯冲变质作用直接影响俯冲带岩浆作用和地幔组成的不均一性。近年的研究发现,大洋岩石圈俯冲变质作用非常复杂。本研究以采自西南天山富含脉体的变质岩样品为例来探讨大洋岩石圈俯冲作用过程中流体对元素地球化学行为的影响。根据岩石学特征,将该样品分为三部分:榴辉岩部分、退变蓝片岩部分和脉体。脉体以绿辉石为主、并普遍含有碳酸盐矿物和磷灰石,反映该样品经历过榴辉岩相变质条件下富CO_2、P和卤族元素的流体改造。样品的全岩Lu-Hf等时线年龄为332±24 Ma,这与前人用SHRIMPU-Pb锆石定年等方法得到的西天山峰期变质年龄一致。这三部分样品的全岩Th-U-Nb-Ta-Zr-Hf、稀土元素等不易迁移元素的配分模式均类似于洋岛玄武岩(OIB)的特征,表明其原岩与OIB类似。这三部分样品的K、Rb、Cs、Ba等元素相对亏损,且含量变化较大,在蓝片岩部分的含量明显高于榴辉岩部分,表现了这些元素的活动性。另外,白云母中富集Rb、Cs、Ba元素,以及K和Rb、Cs、Ba之间很好的相关性体现了白云母的存在对这些元素的控制作用。这些岩石样品主要经历了两阶段变质作用,即榴辉岩化过程和不同程度水化作用改造。第一阶段中,K、Rb、Cs、Ba等水溶性元素丢失,而第二阶段中,外来流体造成水化作用改造,并使水化程度高的蓝片岩部分形成了大量白云母等含水矿物,使这些元素表现出再富集并得以保存。因此,如果白云母稳定存在,俯冲大洋岩石圈简单变质脱水则难以解释岛弧岩浆高K、Rb、Cs、Ba等水溶性元素特征。     

弧后盆地的形成与演化探讨：以东亚陆缘区为例

通过对弧后盆地大地构造体制的讨论，作者认为基属活化作用的产物根据地质，地球物理，地球化学等资料的分析，作者提出结论认为，由于东亚岛弧系岩石圈的均衡作用及海沟外侧冷却大洋岩石圈块体的下沉拖曳牵引等作用，使软流圈在岛弧系下方发生分异，这种分异作用带动东亚陆缘向东扩张，从而产生弧后的张开。     

IODP357航次——阿特兰提斯地块的海底过程:蛇纹石化及生物

<正>IODP357航次源自758号建议书,涉及大洋中脊研究两个令人振奋的最新发现:偏离中脊轴部的蛇纹岩主导的热液活动(如迷失之城热液区),与构造-岩浆活动过程中形成和暴露的异变蛇纹石化超基性岩和岩石圈构成缓慢和超慢速的扩张脊。蛇纹石化是一个控制大洋岩石圈流变学和物理性能的重要因素,对于热通量和在各种环境中微生物活动的地球化学循环具有重大影响。建议的重点是:(1)定量蛇纹石化的作用,如在超镁铁质岩中产生H2和富烃流体、驱动热液系统、维持微生物群落和固碳潜力;(2)理解挤离断层、