全球构造的新概念——脉动构造

<正> 脉动构造(Surge tectonics)是由Meyerhoff等人创立的一个新的地球动力学假说,是一个新的全球构造概念。该假说的雏形是由H.A.meyerhoff和A.A.Meyerhoff于1977年提出的,当时称为软流圈脉动。利用洋中脊扫描雷达图象,证实了洋中     

全球构造格局及其动力学机制研究

本文从地质力学观点出发，概述了全球构造的基本格局，即地球表层巨型构造（中、新生代造山带、裂谷系、板块边界、大型剪切网络等）的展布与地球坐标系和自转轴之间存在着一定的联系。它可能是由于地球自转惯性力所引起的导向和联通作用，把地球的热力、重力、物质间联系力、西向引潮力及其它有关天文因素等多种力源，在地球层圈滑脱效应和应力－时间效应的条件下，联合成统一的动力系统，构成全球构造格局形成的驱动机制。文中还提出了沿着这一条思路开展研究的方法和设想。     

中国开全构造研究的回顾与展望

简介了中国开合构造研究的现状及动向。开合构造是中国学者提出来的一种大地构造理论，它强调开裂运动和聚合运动是统一地球动力体系中的两种基本运动形式。开合构造是从开与合相互对立、相互依存、相互转化中来研究区域地质特征和大地构造演化的。开合构造具旋回性、互补性、级别性和不均一性等特征。确定开合标志是研究开合构造的基础，建立开合类型是研究开合构造的关键问题。     

浅谈大陆构造-板块构造的回顾与反思

60年代提出的板块构造理论拓宽了人们的思路,给地球科学带来了活力。但是随着对大陆区域地质调查的深入,发现大陆板块与大洋板块差异很大,用刚性板块运动学理论不能解释大陆内部复杂的构造形变和板内地震活动。J. Dewey(1986)和P. Molnar(1988)相继提出大陆构造及其研究方法。我国青藏高原是一个典型而独特的大陆构造单元,是最强烈的板内形变带和地震活动区,同时是亚洲大气环流的启博器。青藏高原很可能成为新的地球科学理论的诞生地。     

全球新——中生代构造的基本特征

新编全球新－中生代构造图中清楚显示：（1）洋底增生构造具有不连续性和复杂性，时间上有6个增生阶段；空间上可划分为49个增生单元。（2）存在全球纬向构造系统，突出表现为环太平洋地震与火山带的分段性和大洋底纬向转换断层直接伸入大陆及大陆本身存在众多纬向构造。（3）地球具有反对称性，北半球为全球级挤压带；南半球发育全球性纬向洋脊张裂环。     

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。     

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。     

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。     

现今全球构造特征及其动力学解释

构造地质学、大地构造学和全球构造学是三个尺度的构造学研究领域,它们平行交叉而且互有扬弃。全球构造学可分为历史的和现今的两个分支。岩石圈板片和板条构造、板舌构造、洋脊构造以及大陆岩石圈多元组合板的多重滑脱构造和多层剪切构造网络等是现今岩石圈板的基本构造形态。全球级现今岩石圈构造主要表现为三大构造系统:环太平洋深消减带板舌构造系、大洋增生带洋脊构造系和大陆碰撞造山构造系,三者在球坐标系内表现出构造形态、物理场背景和动力学状态等多方面半球级的反对称关系(南/北、0°/180°),各构造系统内部还表现了普遍的东西反对称。论其动力学解释,岩石圈向西和地幔向东相对漂移的定向性显示了地球自转变化的导向作用,决定了经向构造两侧的多级反对称;地震层析探测到的地幔结构显示的热心南偏和质心北偏可能是南北反对称的动力基础;上地幔分层结构及“软层”物质在构造引张条件下形成的热涌有可能解释地表的视对流现象,有助于说明构造变动的跳位和变格以及板条和反对称运动机制。     

关于中国大地构造研究之思考

从中国具体实际出发,研究中国大地构造。在各学科深入工作的基础上,把握区域地质背景的全局,进行高层次综合研究;板块构造范例的惊人成功,在客观上产生了某种负面效应;以天地合一的地球动力观,探索新的科学思路,更科学、更准确地解释中国大地构造,为大地构造学理论的新飞跃做出贡献。     

板块构造理论研究新进展

本文评述了80年代以来板块构造理论的重要研究成果,就板块划分与板块运动学研究,大洋中脊与板块的扩张,活动边缘与板块的俯冲,板块再造和造山研究等方面的进展,展示板块构造的许多概念已更趋复杂化,板块构造理论变得更加成熟了。     

岩石圈板块的分形及其降维演化

根据分形理论和各板块的面积以及现代大陆各地块面积资料 ,分别进行了全球岩石圈板块和全球大陆地块自相似性特征尺度与频度关系的研究讨论。结果表明 ,现代全球岩石圈板块在特征线度r =30 0～ 180 0km的无标度空间范围内具有分形分布特征 ,其分维数D =0 72 ;现代全球大陆地块在特征线度r =30 0～ 150 0km的无标度空间范围内具有分形分布特征 ,其分维数D =1 16 ,比现代全球板块 0 72的分形值高出 6 1%。进一步讨论认为 :传统的“板块构造动力”应区分为岩石圈破裂形成板块动力的“板块构造动力Ⅰ”和板块水平运动驱动力的“板块构造动力Ⅱ”两个方面 ;全球板块总数为 18个左右、最小板块面积在 3× 10 5 km2 左右的板块分布 ,可能与板块的形成、演化有密切关系 ;原始岩石圈板块的分形分布 ,在地球构造演化过程中有一个降维演化趋势 ,其降维演化的速率约为 4 34× 10 -10 a-1;根据分维数反映分形客体复杂与不规则程度的物理意义 ,岩石圈破碎地块的降维演化意味着岩石圈地块的破碎状况及其分布 ,具有在总体上随时间演化而逐渐向简单、规则方向演化的趋势 ;原始岩石圈的破裂以及岩石圈破碎地块从古老大陆地块向现代板块的降维演化可能源于地球的膨胀 ,膨胀使各岩石圈块体面积以及地球总面积共同增长并从     

岩石圈板块的分形分其降维演化

根据分形理论和各板块的面积以及现代大陆各地块面积资料,分别进行了全球岩石圈板块和全球大陆地块自相似笥特征尺度与频度关系的研究讨论。结果表明,现代全球岩石圈板块在特征线度ｒ＝３００～１８００ｋｍ的无标度空间范围内具有分形分布特征,其九Ｄ＝０．７２;现代全球大陆地块在特征线度ｒ＝３００～１５００ｋｍ的无标度空间范围内具有分形分布特征,其分维数Ｄ＝１．１６,比现代全球板块０．７２的分形值高出６１％。进一     

华北地台北侧的古板块构造演化

在华北地台北侧原兴蒙华力西褶皱带内相继确立了加里东褶皱带和中晚元古代褶皱带,并划分了早、晚华力西褶皱带,探讨了定位于中亚—蒙古古大洋中的微大陆。本文概述了华北地台北侧古板块构造格局、各板块构造单元的地质构造特征以及华北地台北侧元古代—古生代岩石圈的形成与演化。     

拆离构造动力学与地洼理论

拆离构造是当前地学中的研究热点,对其研究具有重要的理论与经济意义。在20世纪90年代初,笔者应《铀矿地质》编辑部之约,以“拆离构造理论与找矿实践”命题分八个方面在“铀矿地质”期刊断续刊登,其内容涉及:(1)拆离构造在我国研究的新进展;(2)拆离构造概念的演化与地球圈层;(3)拆离构造基本含义与相关构造术语;(4)拆离构造形成的动力学讨论;(5)拆离构造的厘定和鉴别;(6)拆离构造的研究方法;(7)拆离构造控矿理论与找矿;(8)拆离构造研究展望。本文仅就拆离构造的动力学机制研究和地洼理论在拆离构造动力学研究中的应用作简要论叙,并以此草文敬献陈国达院士九十华诞以兹纪念。