中国的全球构造位置和地球动力系统

现今之中国位于亚洲大陆东南部,西太平洋活动带中段;在全球板块构造图上,中国位于欧亚板块的东南部,南为印度板块,东为太平洋板块和菲律宾海板块。地质历史上,以中朝、扬子、塔里木等小克拉通为标志的中国主体属于冈瓦纳和西伯利亚两个大陆之间的转换(互换)构造域:古生代时期,位于古亚洲洋之南,属冈瓦纳结构复杂的大陆边缘;中生代阶段,位于特提斯之北,属劳亚大陆的一部分。显生宙中国大地构造演化依次受古亚洲洋、特提斯-古太平洋、太平洋-印度洋三大动力体系之控制,形成古亚洲洋、特提斯和太平洋三大构造域。不论古亚洲洋,还是特提斯,都不是结构简单的大洋盆地,而是由一系列海底裂谷带(小洋盆带)和众多微陆块组合而成的结构复杂的洋盆体系。加之中、新生代的太平洋构造域和特提斯构造域叠加在古生代的古亚洲洋构造域之上,使中国地质构造图像在二维平面上呈现镶嵌构造,在三维空间上呈现立交桥式结构,使中国不仅是亚洲,也是全球构造最复杂的一个区域。不同阶段的地球动力体系在中国的叠加、复合,使多旋回构造-岩浆和成矿作用成为中国地质最突出的特征。因而中国的造山带大多是多旋回复合造山带,成矿(区)带大多是多旋回复合成矿(区)带,大型含油气盆地大多是多旋回叠合盆地。     

地球的物质运动与地幔热柱多级演化

地球是重力分异和热力对流的对立统一体。重力分异使地内重物质下沉、轻物质上浮，并分划成壳－幔－核结构圈层。核幔间巨大的温度差、压力差、粘度差和速度差的存在，导致源于“超临界层”的热物质流呈柱状上涌形成地幔热柱及其多级演化。由于地球圈层结构及其间的差异，分别在670km、100km深处，即核－幔界面上和岩石圈底部形成地幔亚热柱和幔枝构造。地幔热柱、地幔冷柱共同驱动幔壳运动，并控制着板块运动，形成复杂的大陆（大洋）动力学系统。这种动力学模式越来越得到地球物理学的证实。     

地球内部流体运动与全球构造

把地球的形成和演化分成天文演化和地质演化两个阶段，地球表面温度达极大值为两个时段转换的标志。在天文演化阶段，地球从一个胚胎通过引力归并增长成行星地球，在此过程中形成了地球内部固核和核外岩浆流体，表层流体温度最高时为天文演化阶段的结束。在地质演化阶段，地球冷却形成了岩浆流体圈层外的地壳岩石圈。无论是在天文演化阶段的固核与岩浆圈层的动力系统，还是在地质演化阶段中固核、岩浆圈层和地壳组成的动力系统，由于系统内部热（动）力的耦合，始终发生着不同圈层间的角动量交换。借助年际时间尺度内对固体地球与大气角动量交换机制的认识，研究了地球不同演化时期内部圈层的角动量交换和作用过程，从而得到：天文演化结束时形成了两极的高位势面（古大陆）；地质演化初期，岩浆流体圈层与固核的角动量交换形成了流体相对固核的加快旋转，这一运动驱动了流体外地壳的分裂和漂移，北半球分裂的板块向东南漂移，南半球分裂的板块向东北漂移，这就是全球大陆漂移的方向性。随着大陆板块的漂移，岩浆流体辐合带的位置发生了变化。历史上这一辐合带曾位于地中海、青藏高原南边缘、斐济、加勒比海和地中海一线，沿这一辐合带现今两半球大陆面积相等。后来分裂的板块随岩浆流体又多次往复     

全球构造研究的思考

“板块构造”并不直接等价于全球构造。将各板块同一构造力学属性和特征的边界分别连接起来 ,可以建立起环太平洋深俯冲构造系、南半球为主体的洋脊构造系和北半球为主体的陆 /陆浅俯冲构造系 ,它们空间展布的分区 ,揭示了全球表层构造格架具有N/S半球与 0°/ 180°半球双棕胀缩耦合非对称性。这一认识获得全球地热与地幔质量分布非均一性的初步证明。此全球构造格局和运动 ,可作为启发和约束地幔运动和动力学分析的表层边界条件。全球板块内部的次级构造 ,在大陆型板内有两种 ,一是以盆、山、原 (高、低 )作为次级构造单元 ,重点是研究它们的演化耦合关系 ;二是以次板块、地块、块体之类的概念作为次级、再次级构造单元 ,重点是研究块体以及多块体之间的应力、应变和运动的相互关系。两种研究方式的不同 ,也可能与研究的目的和时间尺度要求不同有关。两者能否融合 ,应不应该融合 ,需深入思考。地球多圈层相互作用的科学目的是建立地球大系统科学。流体地球部分与固体地球部分以往因研究的时间尺度很难匹配而分立。但地球一系列“微动态”行为 ,如地震、火山、洋脊涌流等 ,其时间尺度和多级的动态韵律与地球流体的动态韵律是可以比较的。固体地球微动态行为对地下流体的运动有重要影响。     

全球构造研究的若干重要进展

全球构造是百余年来国际地学界普遍关注的最重要研究领域之一，近十多年来研究不断取得新的重大进展；揭示出全球现今大洋中脊系统良好的定向性与等距性分布规律、地球各圈层不等速的西向运动规律及其他全球构造运动与地球自转的种种相关性；证明大陆板块内部存在不同类型的强烈陆内造山作用；发现了古今不同时期巨厚的大陆山根与岩石圈的去根作用等重要现象。当今全球构造研究出现若干新的趋势。在全球构造驱动力源与驱动机制研究方面，开始由单一动力驱动机制研究转入多种动力因子所构成地球动力系统的综合研究。大陆动力学中的山脉隆升过程与隆升机制、陆内造山机理、大陆岩石圈去根作用等已成为新的研究热点，中国颇具特色的大陆地质构造正吸引着越来越多国家众多地球科学家们的重视。     

试论地球的构造动力

笔者对地球内部压力分析提出了楔状体压力模式,即地球内部某深度单位面积(水平)上的压力(垂向)等于由该截面和所有经由该截面边缘的重力线所围限的楔状岩体的重量。据此模式,理论上地球内部压力随深度呈抛物线状急增,在地心处无穷大。但由于地球固液(塑)圈层交替存在及冷收缩,导致楔状岩体重力引起的作用力可分解成水平的侧向压力和垂向静岩压力,并随深度呈锯齿状升降变化。当岩石圈侧向压力增加导致岩石圈破裂(构成板块),在重力的向心力作用下,板块间相互错动形成俯冲带和拉张带,继而牵引软流圈构成远程对流运动,进而引发一系列地质构造作用。因此认为,地球的构造动力源于地球重力本身,其中侧向压力是地质构造的初始起动力和驱动力,引起的对流运动既是地质构造运动学表征又是动力学作用,重力势能及其转变的热能构成对流运动的最主要动力能源。     

塔斯特北西西向金成矿断裂的构造地球化学特征

本文着重探讨了成矿断裂带中成矿元素和稀土元素的构造化学行为，初步揭示了塔斯特北西西向成矿断裂带内金等成矿元素的变化特点，阐明构造及其相关的蚀变作用对构造蚀变岩和金矿体的形成起决定性作用，金成矿部位是经历了多构造成矿作用的地段的研究结果。     

构造地球化学方法找矿的基本问题

构造地球化学是构造地质研究与地球化学研究有机结合的一门边缘学科，主要研究各种地质建造和构造的物质组成特征、地质构造作用与元素活化迁移、分散富集的关系、规律及其动力学机制。构造地化找矿（构造化探）是运用构造地球化学的思路和方法进行找矿研究的一种新方法。     

地壳破裂型式和幔根构造间断面形成的成矿控制(英文)

尽管地壳最上部的构造、岩性和地球化学条件控制着内生金属矿床的就位,然而最大量金属富集的地点和空间分布却常被幔根构造间断面（ｍａｎｔｌｅ ｒｏｏｔｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ）所控制。这些构造间断面延长几百到几千ｋｍ,这表明它们是在比地壳最上部更为均质环境的应力分布下产生的。这些构造间断面与其它的近于垂直的深部构造的交切面界定了主要的岩石圈块体并提供了热、岩浆和成矿流体上升的通道。金属趋向于富集在这些块体的角上,以及构造间断面与板块边缘、裂谷构造或造山带的穿插部位。对上述组合型式的幔根构造间断面和它们在地表地质投影的识别,可确定金属聚集有较大潜力的靶区。文章还提供了来自不同地质环境的实例。     

青藏高原的现今构造变形与地球动力过程

作为地球陆地上最高、最大、最平坦的地貌单元,青藏高原晚第四纪—现今构造变形的运动学状态是研究其深部地球动力作用的重要基础。全球卫星导航系统能够观测几十年时间尺度的地壳运动定量资料,历史记载和仪器观测获得的历史地震资料提供着数百年时间尺度的构造运动和深部变形数据,而上万年时间尺度的活动断裂定量研究数据则揭示着长期、平均构造变形状态。综合这三类不同时间尺度的地表构造变形定量数据,就能够定性推测或定量模拟驱动地表构造变形的深部地球动力作用。本文综合利用上述三类资料,发现青藏高原晚第四纪—现今的运动状态受控于统一的应变场,地表与深部一致,现今与长期一致。最大剪切应变主要分布在高原周边的主要逆冲断裂带和内部的巨型活动走滑断裂带,产生众多的强震;收缩应变和地壳缩短主要发生在周边山系及其伴随的前陆盆地,形成逆冲断裂和逆冲型强震;面膨胀应变和地壳拉张发生在高海拔的青藏高原内部,形成近南北向正断层和北东/北西向共轭剪切断裂系,并控制着正断层型地震的发生;青藏高原的所谓“向东挤出”,不是刚性岩石圈地块在走滑断裂夹持下的向东滑移,而是高原内部岩石圈物质的向东流动和绕喜马拉雅东构造结的顺时针旋转。这种运动状态...     

湘南—桂北及邻区的地球物理场特征,深部构造和铀矿床

本文讨论了湘南-桂北及邻区的地球物理场特征、深部构造及其与铀矿床的关系。研究结果主要表明了以下几点: (1)铀矿化分布在重力场反映的深断裂上,尤其在断裂构造的交汇处。 (2)铀矿化位于莫(?)面的变化带上,并在变化带的转弯部位。 (3)铀矿化与大规模的岩浆活动有关,产铀岩体厚度大,铀源来自深部花岗岩浆。 (4)所有铀矿化区与低磁区有关,产出在低磁区的边缘,这种低磁区是由于热液作用所致。花岗岩型铀矿床的形成主要是非岩浆水的热液作用,隐伏断裂为地层中的热液水运移到岩体中提供了通道,地球物理场指示了这些隐伏断裂的存在。     

国内外对天体撞击地球的撞击构造研究的新进展

以 31届国际地质大会有关论文为基础 ,综述了国内外撞击构造研究的最新进展 ,分 4个方面 :(1)新的撞击坑发现与报道 :除已知的 145个之外 ,还有巴西的 14个撞击坑 ,其中 7个目前已经证实 ;蒙古的 2 0个撞击坑 ,其中 11个已经证实 ;中国自 2 0世纪 70年代以来发现和报道的 8个撞击坑和对它们的研究简况。 (2 )撞击构造与地球演化 :涉及到地球的起源 ,天体撞击在地球形成中的作用 ,撞击周期 ,撞击与地磁 ,地轴变动的关系 ,撞击作用与板块构造 ,撞击与地球内动力的关系 ,太阳系其他行星上的撞击作用对比。 (3)撞击构造研究方法 :包括对复杂撞击坑中心隆起的深钻研究成果 ,对海洋巨型撞击坑的地震测量 ,撞击熔岩的分异与蚀变的物理化学实验计算 ,深部流体与撞击作用的研究进展 ,撞击压力测量的新方法 ,撞击变质作用在矿物学上的进展 ,撞击数学模型的建立与应用。 (4 )撞击构造与经济矿产 :包括金刚石 ,宝玉石 ,Au ,Ag ,Cu ,Ni,Co ,Se ,Te ,Pb ,Zn ,PGE ,REE ,U ,Th等多种元素与矿产以及石油、煤、天然气与撞击构造的关系 ,这些矿产在成因、分布规律、控制作用与撞击构造的关系。     

全球洋中脊系统的构造特征及其运动学意义

本文将全球洋中脊系统作为研究整体,根据洋中脊的全球分布、运动学特征及其初始形成时与泛大陆的构造几何关系,将全球现今的洋中脊系统划分为内、外支洋中脊。外支洋中脊为探索者洋中脊-太平洋洋隆-东南印度洋中脊-西北印度洋中脊,起源于泛大洋及冈瓦纳大陆内部;内支洋中脊为西南印度洋中脊-大西洋中脊-北冰洋加科尔洋中脊,起源于泛大陆内部。两者之间通过俯冲带、转换断层以及弥散性板块边界实现全球板块构造在运动上的平衡,并保持地球的球形几何形态恒定。外支洋中脊在全球板块构造上造成泛大洋缩减,并持续被太平洋取代,直接推动了环太平洋俯冲带的形成;内支洋中脊造成大西洋盆、印度洋盆中生代以来持续扩张。中生代以来,外支洋中脊和内支洋中脊共同作用引起非洲板块、印度澳大利亚板块向北运动,新特提斯洋盆关闭,形成特提斯(阿尔卑斯山-喀尔巴阡山-扎格罗斯山-喜马拉雅山)碰撞造山带,并通过洋中脊扩张平衡了相关的岩石圈缩短。     

地球内部构造和动力学的地震学研究

扼要论述地震学研究在地球内部构造和动力学领域中取得的新进展。我国人工震源的观测在青藏高原、下扬子、大别造山带、华北地震区等获得了一批地壳细结构的成果,已广泛地用于地球动力学研究中。天然地震观测资料的层析成像取得了我国大陆地壳上地幔三维结构的图像。虽然大多数结果提供了地球动力学的背景,但就其分辨率而言还不足于进行有效的大陆动力学研究。笔者认为,提高最终三维模型的分辨率是当前地震学研究的关键之一。美国的两个地震学研究小组根据各自研究工作,揭示了地球内核自转比地幔和地壳部分快,是地震学对地球科学的重大贡献。     

湘南内生锡矿的成矿构造-地球化学类型

以地质构造特征和锡矿的富集规律为依据,对湘南地区内生锡矿的构造-地球化学类型进行了研究和划分.认为湘南内生锡矿主要形成于燕山期,属于造山带型中酸性-酸性岩浆成矿建造,其成矿构造-地球化学类型为陆内板块拼贴带亲氧型、亲铁-亲硫型和走滑断裂带亲硫-亲氧型.     

东秦岭卢氏地区构造控矿的地球化学判据

[摘 要]卢氏地区位于华北陆块与秦岭构造带结合部,具有独特的成矿构造地质背景,已发现矿床、矿点百余处。东秦岭中生代斑岩钼矿及相关的脉型铅锌矿具有明显断裂控矿特征,在断裂的交汇部位、断裂膨大处或拐折处通常可形成大矿和富矿。在卢氏地区这种构造控矿特征得到地球化学判据的支持,水系沉积物测量表明,钨、钼、铅、锌等地球化学异常规模大、强度高,清晰的分带和明显的浓集中心都与区域断裂构造系统有着密切的相依关系。这种钨钼铅锌异常的空间分布成为良好的构造找矿标志,并可为本地区及中国东部进一步开展此类矿床找矿勘查所借鉴。     

赣中相山新元古代变质岩的地球化学特征及形成的构造环境

相山新元古代变质岩由泥砂质变夺和斜长角闪岩组成。本文对其已变质为下字石榴云母片岩、石片和变粒岩的泥砂质岩石进行了地球化学研究，并研究了某些元素间存在的线性关系。这套泥砂质石相对富ＳｉＯ２、ＴＦｅＯ、Ａｌ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ，贫ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｎａ２Ｏ；总稀土含量高，轻稀土高度富集，负Ｅｕ异常较强。其主要岩类岩石化学和地球化学特征它可能形成于大陆岛构造环境，形成的时代为前震旦纪。     

超级地幔树对全球构造的控制作用

全球横波低速异常体成像发现: Jason超级地幔柱与Tuzo超级地幔柱彷佛植根于地球外核顶部、生长在核幔边界(core mantle boundary, CMB)上的两株榕树,我们将其命名为超级地幔树(super mantle tree),以突出Jason超级地幔柱与Tuzo超级地幔柱连接地核与地壳的纽带特征,强调它们在地球演化过程中对全球构造的作用。地幔柱仅是超级地幔树的局部分支。我们定义超级地幔树为4层结构：① 植根于地球外核顶部;② 1600~2890 km为“树干”; ③ 110~1600 km为“树冠”;④ 110 km以上为“树枝”。“树枝”平面分布形态与全球板块轮廓大致相似,意味着板块构造可能起始于地球110 km处。推测地球深度1550~1600 km之间可能存在一个地球化学过渡层;Jason超级地幔树与Tuzo超级地幔树之间可能存在地球化学分隔面(简称地幔分隔面),地幔分隔面将地球划分为太平洋半球与大西洋半球;它的地面投影北端大致指向地磁北极,南端基本指向地磁南极。外核顶部脉动作用可能是地幔运动的动因,地核运动控制地幔运动。Tuzo超级地幔树逆时针旋转控制大西洋半球旋转形态,Tuzo超级地幔树的“细树干”伸向南大西洋, Tuzo超级地幔树“粗树干”伸向北大西洋,使得中大西洋脊减薄。Jason超级地幔树顺时针旋转控制太平洋半球旋转形态以及环太平洋地区地貌构造形态。青藏高原及邻区地质地球物理三维构造模型说明：向北运动的Tuzo超级地幔树“树枝”与向西运动的Jason超级地幔树“树枝”共同作用,形成青藏高原东构造结。