从板块构造到地幔柱

板块构造学说和地幔柱假说是解释地球运动的两种大地构造动力学模式。本文总结了两种构造理论的基本观点和所解决的地学问题,阐述了存在的不足和局限之处。板块构造学说和地幔柱假说各有其独到之处,两者并不矛盾,在许多方面可以互为补充、共存;但也都有其内在的缺陷,尤其缺乏令人信服的直接证据,需要今后不断补充和完善。     

地幔动力学与板块俯冲

通过地幔粘滞性及粘滞结构、地幔热状态、地幔热生成三个方面,探讨了地幔物质发生对流的物理背景,并归纳出地幔对流模式热动力系统,在此基础上剖柏了地幔对流和现代板块构造的直接联系.     

重力场和地幔流应力场的关系

本文从地幔是Lamina牛顿可压缩粘滞性流体假设出发,根据流体力学推导出重力场和地幔流应力场的基本关系为: 此关系式为人们根据重力场认识地幔流对岩石圈的作用提供一新的途径。     

地幔光子热传导机制的初步研究

本文基于Lubimoua.E.A.(1967)和Mao.H.K(1973)所作的工作,采用非平衡量子统计方法,讨论了地幔光子热传导机制的四种不同情况,得到较为普遍的结果:若地幔中不存在相干结构的幅射热传导时,在上地幔下部和过渡带,压力和温度引起吸收的综合效应将进一步降低幅射热传导,光子的热导将不是热传递的主要机制。同时,文献[1]、[2]所讨论的有关问题则成为我们理论的一个特殊情况。     

利用地震层析成像研究地幔非对称结构

利用Su,Vasco,Hilst,Grand等提供的地震层析成像模型，根据实验室结果外推得到的地震波速度异常与密度异常之间的线性关系，将地幔进行分层，网络化处理，计算了地幔各层异常密度，密度异常质心和全地幔密度异常质位置。结果表明，地幔密度异常表现出的总体特征是：整体地幔密度异常为负值，上地幔异常大，中，下地幔密度异常较小；地幔整体和多数分层密度异常质心分布在北半球。这一结果反映，现今地幔热动力学演化呈现出南半球膨胀和北半球收缩的非对称基本格局。     

重力场与地幔流应力场

视地幔为牛顿粘滞层状流体,根据流体力学导出地幔流体动力学基本方程,并以此通过对重力场和岩石圈底面地幔流应力场的研究,得到两种力场的重要关系,从而获得利用地面或卫星重力资料确定岩石圈底面地幔流应力场的新公式。文中从详细推导到结论分析说明了该公式克服了Runcorn模式的三个缺陷。     

俯冲起始的机制、地质记录及其研究意义

板块俯冲起始是固体地球科学的重大前沿领域之一,是板块构造理论发展的关键和新方向,主要包括俯冲起始时间和机制两个关键科学问题。目前,关于俯冲起始机制存在多种模型,但根据其驱动力的来源不同,可以分为自发俯冲起始和诱发俯冲起始两类,前者包括转换断层塌陷、被动陆缘塌陷和地幔柱头周缘垮塌,后者包括俯冲传递和极性反转。不论是自发还是诱发俯冲起始过程,均会产生相应的地质记录,主要包括俯冲带(SSZ)型蛇绿岩、前弧玄武岩、玻安岩和变质底板。深入研究俯冲起始的地质记录是解开俯冲起始机制的基础,更是检验俯冲起始机制最直接、最有效的手段。另外,通过俯冲起始的地质记录研究,可对地幔属性提供制约,揭示不同源区对大陆地壳增生的贡献,并有效恢复古大洋及相关构造单元的演化历史,进而对其动力过程提供制约。虽然地质记录是解决板块俯冲起始问题的关键,但这些记录具有碎片化、非系统性的特征。在今后的研究中,应将这些地质记录进行横向、大面积对比,从而形成系统性约束;另外,需要注意现有的地质记录和俯冲起始可能并不是一一对应的关系,即没有地质记录的地方不一定就没有俯冲起始。但无论如何,通过俯冲起始研究,可以深入理解特定板块的几何学、...     

胶西北金矿集中区亚热柱幔枝构造成矿研究

胶西北是我国最大的黄金矿集区,不仅黄金储量巨大,而且成矿时间集中（115±5)Ma。研究认为燕山运动以来,华北东部地区进入了地幔热柱演化阶段;胶西北形成了莱阳地幔亚热柱及其外围郭家店、艾山、盘石店等幔枝构造体系。深源含矿流体通过地幔热柱→地幔亚热柱→幔枝构造→有利构造扩容带,迁移到幔枝构造的脆韧性韧脆性剪切带、侵入岩体的内、外接触带、密集的构造裂隙带、各种脉岩与围岩的接触带等有利部位集聚成矿,从而构成以幔枝构造为中心的金成矿密集区。该文以郭家店幔枝构造研究为例,分析了成矿作用,归纳了成矿模式。     

声子在地幔矿物热传递过程中的作用

采用非平衡量子统计方法讨论了地幔矿物声子热传导的3种不同情况,得到了较为普遍的结果,结果表明在下地幔声子热传导将是主要机制.     

热幔柱构造与地核热能

地核内部的压力和温度比以前人们的设想高得多。地核加热部分下地幔使之在地幔中升起形成热幔柱。有些热幔柱穿透岩石圈在地表形成热点，其余热幔柱消溶在上地幔形成热室。这是上地幔在结构和温度上不均匀的原因．也是激发控制全球变化的头等重要因素。     

现今板块、块体运动定量模型的发展

从简单的几何学描述到刚性板块假设下的最小二乘法拟合、转动角速度的级数展开、弹性平面和球壳有限元模型、各向同性弹性地球的格林函数方法和粘弹—重力层状地球模型等数学力学模型的引入和发展,从地质数据的不断完善到空间大地测量数据的应用等方面阐述了现今板块运动定量模型不断完善的发展过程。评述了现今板块运动定量模型的现状与发展趋势。