欧亚大陆及边缘海岩石圈的结构特性

从地球层块结构的研究思路出发,运用构造解析的理论和方法,对东亚及西太平洋地区人工地震测深和天然地震面波层析成像进行构造解析,发现岩石圈中下部存在形态各异、大小不等的高速块体,结合地质学、地球化学及其他地球物理学标志的综合研究将其称为幔块构造,高速块体或幔块构造是控制东亚西太平洋岩石圈构造格局和岩石圈表层构造变形最基本条件之一。在系统研究该区岩石圈高速块体或幔块构造三维几何结构基础上,建立起东亚西太平洋岩石圈八种三维几何结构型式:克拉通陆根状结构、高原陆根状结构、造山带楔状结构、碎块状结构、香肠状结构、哑铃状结构、藕节状结构和板状结构,以及岩石圈形成与构造演化四种构造类型:克拉通型岩石圈、增厚型岩石圈、减薄型岩石圈和大洋型岩石圈。文章在详细论述岩石圈各结构构造类基本特征的基础上,认为全球最大的青藏高原具有增厚型岩石圈特性,存在大陆根,并且大陆根正在增厚过程中;地震层析成像显示,研究区存在全球最大的东亚大陆巨型裂谷体系,具有减薄型岩石圈特性,新生代晚期东亚大陆巨型裂谷体系被西太平洋沟弧盆体系叠加与改造。根据岩石圈三维结构型式,探讨了岩石圈形成机制与演化模式,东亚大陆边缘岩石圈大规模伸展拆沉减薄作用以及软流圈和地幔物质上涌加热作用与青藏高原岩石圈大规模俯冲碰撞?入增厚作用是东亚大陆及边缘海晚中生代以来地幔动力学最基本的表现型式,从而形成全球最大的青藏高原和全球最大的东亚大陆巨型裂谷体系。     

中国及相邻区域岩石圈结构及动力学意义

中国大陆及邻近陆域海域是晚古生代以来由多个较小的板块或地块汇聚形成的。中生代亚洲东部岩石圈拉张解体和减薄。古新世印度与欧亚大陆碰撞引起地壳缩短隆升,形成青藏高原和喜马拉雅造山带。根据中国大陆及相邻区域天然地震、人工地震及其他地学资料,采用多学科多手段进行反演。对沉积层、地壳、岩石圈特性及厚度变化进行研究,探讨中国大陆及相邻陆域海域岩石圈结构特征及深部动力学问题。     

用瑞利面波研究东亚及西太平洋地壳上地幔三维结构

用分布于欧亚大陆及西太平洋地区106个宽频带数字地震台站约20000多个长周期波形记录,挑选出沿10600条大圆路径传播的瑞利面波,采用频散分析及波形拟合反演方法,对东亚及西太平洋边缘海地区地壳上地幔进行高分辨率三维层析成像。高分辨率速度成像表明,从上地壳到70km深,在东亚东部及西太平洋边缘海地区均为高速分布,西部以青藏高原为中心呈极低速分布。从100km至250km深,在东亚东部及西太平洋边缘海,自北向南显示出一条宽约2500km~4000km,长约8000km的巨型低速异常带。深度为300km~400km的平面图上,速度差异幅度不大,塔里木至扬子地块仍然显示为高速分布。东、西两部份岩石圈与软流圈的结构有着巨大的差异。西部主要是印度板块与欧亚板块碰撞引起的岩石圈汇聚增厚区;东部则主要是由于软流圈上涌(地幔热物质上升)引起的岩石圈拉张减薄区。古新世印度板块与欧亚板块的碰撞,岩石圈板片以低角度下插到青藏高原之下,引起高原隆起和地壳增厚,西部地区成为岩石圈汇聚区。中生代中晚期东亚大陆东缘岩石圈解体,软流圈物质上涌,岩石圈减薄张裂,形成巨型低速带,并演化为东亚裂谷系。现今的西太平洋边缘海、沟弧盆体系,是新生代中晚期太平洋板块、澳大利亚板块与欧亚板块相互作用形成的。     

东亚西太平洋岩石圈三维结构及其地幔动力学

欧亚大陆及其边缘海地区是由约30多块尺度不同、形成时代和性质各异的板块或地块拼合而成。这些岩石圈板块或地块经过长时间的漂移,多次聚合与分离,碰撞与增生,在新生代最后形成现代的拼合欧亚大陆。欧亚大陆及其边缘海的板块或地块可以分为以下六类:(1)前寒武纪巨型克拉通地块及地盾;(2)前寒武纪小型克拉通地块及板块;(3)显生宙造山带及汇聚地块;(4)陆陆碰撞型地块及造山带;(5)新生代边缘海海盆;(6)大陆裂谷盆地及增生地块。高分辨率地震面波层析成像,显示同一类型的板块或地块的岩石圈和软流圈的速度结构十分相似,呈现出其独有的速度分布特征。不同类型板块或地块的速度结构有重大差异。直到400km深度,各个板块和地块的横向差异才逐渐减小。一般而言,前寒武纪克拉通板块及地块的岩石圈巨厚具有高速性质、软流圈很薄或不存在;边缘海、造山带等区域岩石圈较薄和速度较低,软流圈发育。根据欧亚大陆及边缘海地区天然地震层析成像,人工地震剖面数据及其他有关资料,建立了欧亚大陆及其边缘海岩石圈模型。     

岩石圈热—流变结构与大陆动力学

由于大陆内部存在上千公里宽的弥散边界变形带，板块构造理论用于解释新生代大陆内部的显著的构造变形遇到了困难。因此，探讨大陆岩石圈的构造变形机制、演化及动力学过程从而成为国际地球科学的热点研究领域---大陆动力学。大量的地震测深、地震层析成像技术的应用对岩石圈的精细结构研究，已揭示岩石圈结构和物质组成存在显著的横向非均质性。这种横向非均质性是地质时期内大陆岩石圈经历多期次构造-热事件叠加与改造所形成的。同时，也决定了岩石圈热-流变学结构的横向分块、纵向分层的特性。大陆岩石圈热-流变学结构非均质性及其构造继承性对大陆内部构造变形起控制作用。所以，大陆动力学应注重开展大陆变形的运动学、大陆岩石圈的热-流变学结构和大陆变形的地球动力学数值模拟研究。     

胶东金矿集中区岩石圈结构与深部成矿作用

利用胶东及其邻区1∶2 0万重力异常和1∶10万航磁异常探测资料, 结合地震各向异性研究成果, 解析其三维岩石圈结构.在此基础上, 综合深部结构和矿床地质特征, 探讨深部作用与成矿动力学, 深化矿床成因认识, 为科学找矿提供决策依据.研究表明, 壳幔结构的不均一性制约着成矿系统物质和能量的交换, 反映在其结构、构造和演化等多个方面.矿集区为地幔隆起带的坳陷区, 幔坳与幔隆接触部位成矿强度大, 幔隆区的局部隆起部位成矿强度小; 金矿床主要分布于花岗岩变薄部位与变质岩的接触带上; 印支中晚期郯庐断裂带深切上地幔, 通过壳-幔相互作用, 将含矿流体系统输运到更高的层位, 发生蚀变、矿化作用.艾山岩体所处构造部位的特殊性, 反映了它可能是壳幔岩浆对流侵位中心.      

陕西秦巴地区金属矿床密集区的岩石圈结构及深部成矿作用

根据陕西中小比例尺航磁、重力、地震波速资料，结合秦巴地区大地构造单元金属矿床密集区分布特点，从地球物理场研究角度，分析探讨矿床密度区岩石圈结构特征和深部流体深部的成矿作用。通过研究，表明陕西秦巴地区的金融矿床密集区主要分布在地幔隆起带的坳陷区、幔隆与幔坳接触部位，前寒武纪基底抬升区，其次是加里东－印支期深大断裂带附近，经对比分析，提出在陕西省北大巴山区部署寻找以铜钼银多金属矿产为主的依据。     

青藏高原岩石圈结构与地球动力学的30个为什么

本文依据亚东－格尔木及格尔木额济纳旗两条地学断面积累的丰富资料及近年来新的地球物理探测数据，分为高原的组成，结构与变形，物质流动，隆起的历史及动力学等５个方面，提出了青藏高原岩石圈结构与动力不须深化研究的３０个问题。其中一些问题涉及到青藏高原目前的科学前沿。笔者希望通过这些问题的提出把青藏高原的地球动力推向更加深入。     

中国大陆东部岩石圈深部地质结构与主要的中新生代盆地

中国大陆东部岩石圈深部地质结构与主要的中新生代盆地范小林，殷勇无锡地矿部石油地质中心实验室，无锡，２１４１５１关键词：地质构造，深部岩石圈，中新生代盆地，中国东部ＴｈｅＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＳｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＤｅｅｐｅｒＬｉｔｈｏｓｐｈｅｒｅａｎｄ...     

岩石圈三维结构与动力学数值模拟

通过基于专项所属各项目的探测数据和成果, 结合课题组已经积累的数据与建模基础, 以及本项目组特定需要进行岩石物性参数测试及相关的流变本构关系研究, 进而开发并集成大规模并行有限元数值模拟平台系统, 进行地球动力学过程的综合定量模拟分析。同时建立高性能并行可视化平台, 据此进行中国大陆深部地幔对流与岩石圈耦合关系的探测数据与数值模拟结果的并行可视化研究分析, 探讨回答中国部分典型构造区域的典型地球动力学过程的关键问题。     

中朝地台东北缘及邻区岩石层壳幔结构比研究

基于中朝地台东北缘及邻区的综合地球物理资料 ,参考最新研究成果 ,编制了该区 0 .5°×0 .5°壳 -幔结构比值R等值线图 ,明确了该区R值分布与构造分区 ,表明R值变化特征与地震活动的关系 :地壳、岩石层厚度分布与地震活动的强度、频度无确定性关系 ;R值梯度带即岩石层变形带 ,可作为构造分区的参考依据 ;高R值强转折梯度带很可能是岩石层的剧烈变形带 ,多对应于地震高强度、高频度活动区 ;R值可作为地震区划、地震危险性评定、潜在震源区划分的值得参考的量化依据。     

我国太平洋深海沉积研究综述

总结了我国对太平洋深海沉积物组成、分布、形成及深海沉积中宇宙尘、海洋沉积通量、铁锰结核的研究成果,指出了在全球变化研究中太平洋深海沉积的研究课题。     

湘南火山岩深源包体组合及岩石圈岩石学模型

湘南早白垩世（１３２～１３５）Ｍａ基性火山岩中含有橄榄岩类、辉长岩类、角闪麻粒岩相酸性岩包体，这三类包体的岩石学特征及地球物理参数（ｖｐ，ρ），分别与岩石圈地球物理模型中的上地幔，下地壳及中地壳相吻合。包体的岩相学、主要元素、ＲＥＥ及稀有元素地球化学特征及同位素年龄的研究结果表明，现在的岩石圈中的下地壳部分是元古代（１１４１Ｍａ±６７Ｍａ）由底板垫托垂直增生形成的；中地壳与世界范围内的中地壳和中国华北及扬子克拉通相比偏酸性，而下地壳则偏基性，以富Ａｌ２Ｏ３为其特征。这一富Ａｌ２Ｏ３的下地壳包体除了在美国亚利桑那以外，在世界范围内还未曾见过报道。     

青藏高原中部岩石圈结构-变形及地球动力学模式的天然地震学研究

根据中法合作项目（１９９２～１９９５）取得的新资料,对青藏高原岩石圈结构、变形及地球动力学模式进行了探讨,研究表明：青藏高原是由不同时期从冈瓦纳古陆分离出的微板块拼合而成的．从新生代开始印度板块与欧亚板块发生高角度陆－陆俯冲,青藏高原内部发生以垂直应变为主的缩短变形,中新世以后增厚的岩石圈上地幔发生不均匀剥离,导致高原快速隆升,并使青藏高原以南北挤压为主的变形变为东西拉张为主的变形,部分地区出现火山活动．     

岩石圈流变性与沉积盆地以辽西-辽北-松辽盆地区为例

岩石圈流变性取决于岩石圈的地热状态、物质组成和结构,并量化为岩石圈总强度。沉积盆地的沉降和抬升是地球最上层流变带形变的响应,岩石圈板块对构造应力的响应在很大程度上取决于岩石圈流变性在横向和纵向上的不均一性。辽西、辽北、松辽盆地区岩石圈流变性存在明显差异,因而岩石圈总强度明显不同,在晚中生代伸展过程中,变形方式、变形幅度不同,分别形成了断陷盆地、多断少坳型盆地和断坳型盆地。     

塔里木—华北板块的地壳和岩石圈元素丰度

塔里木—华北板块是我国境内最大的岩石圈板块,也是我国最重要的成矿区域之一。给出了本板块的地壳模型和岩石圈模型,并分别计算出本板块的地壳和岩石圈的元素丰度,讨论了本板块的主要丰度特征     

岩石圈的生态作用(英文)

文章确定了“岩石圈的生态作用”这一概念的内涵 ,考虑了作用的分类 ;阐述了岩石圈的各种生态作用 ,它们分别是资源的、地球动力学的、地球化学的和地球物理的生态作用 ;阐明了在地球演化过程中和工程技术造成的影响之下这些生态作用形成的规律 ;提出了有关这些生态作用的研究课题。     

论大陆岩石圈形成过程中的克拉通化阶段

克拉通化是大陆岩石圈形成和演化中 ,从活动转变到稳定过程中的重要阶段。它的鉴别和正确划出 ,无疑有助于大陆岩石圈形成和演化研究的深入。不仅如此 ,大量研究实践表明 ,克拉通化阶段还提供了形成大规模有用矿产的有利条件 ,往往构成成矿作用高峰期。因此 ,克拉通化阶段的研究具有重要的理论和实际意义。然而 ,长期以来 ,多数学者只认同始于古元古代末、世界上几个主要老地台地区的克拉通化作用。文中通过对文献的分析 ,并结合作者们自己的研究经验 ,回顾了克拉通化有关概念和理论的发生、发展 ,重点探讨显生宙以来形成的新大陆岩石圈的稳定化过程 ;目的是借鉴克拉通化概念和研究问题的思路对碰撞后和陆内阶段的构造岩浆作用的规律做一讨论。笔者认为 ,克拉通化作用的第一阶段 (碰撞后阶段 )仍继续碰撞阶段板块相互作用的方式和运动学特征 ,继承碰撞阶段的区域构造格局 ;第二阶段 (板内阶段 )则出现新的构造格局 ,深部地质作用的重要性也越来越增加了。