中国板块构造研究的某些新进展

<正> 1972年尹赞勋综合大量国外资料,在我国首次较系统地介绍了板块构造理论,接着李春昱、傅承义等又著文进一步介绍板块构造的基本理论,在我国广大地质工作者中引起了强烈的反响。由于当时还处在十年动乱时期,板块构造这一新兴学说得不到应有的重视,研究工作未能广泛开展,只有局部地区的探索。李春昱先生不顾古稀之年,带领西北地质研究所少数几人,首先开展了祁连山—秦岭地区的板块构造研究工作,这对我国板块构造研究起了先锋作用。     

地球接受太阳辐射能量变化对板块构造影响的估算

板块构造理论可以被认为是构造地质学研究的基本模型和框架。传统板块构造理论认为岩石圈板块在软流圈上方随软流圈对流发生运动,软流圈对流所需要的能量则完全由地球内部能量,如重力势能和放射性衰变产生的热能提供。但是近年来的一些研究证明了气候变化会对板块构造活动,如造山带活动产生直接影响。对传统的板块构造所需能量全部由地球内部提供这一观点做出了补充和更新。本文主要从两个方面对外动力作用可能影响板块构造做出分析,一是利用傅里叶分析证明了太阳辐射变化在构造活动,如洋中脊两侧地貌和火山沉积物中均能够留下记录;二是建立了一个简单的平面力学模型,探究洋流同大陆的力学作用会如何影响大陆运动特征。虽然这一模型忽略了很多因素,定量计算的结果本身并不具有很严格的数据绝对意义。但是这一模型的结果可以证明地球所有板块构造活动中释放的能量低于地球系统每年从太阳辐射中接收的能量,而且模型得到的大陆运动特征同现今实际观测下的运动特征存在一致性,洋流向大陆岩石圈传递的能量同地震活动释放的能量处于同一量级,从侧面可以证明洋流可能对板块构造产生了较大的影响。     

花岗岩类与构造迁移

研究表明,花岗岩类表现了在时间上、空间上,及地质性状上的构造迁移特征,具有清晰的侧向、走向迁移规律。构造迁移的产生是由于板块构造运动在时间上、空间上作用强度、俯冲角度等的差异所致。所以,构造迁移是板块构造运动作用不平衡性的一种标志。花岗岩类岩浆作用迁移的运动轨迹,反映了板块构造运动的这一特征。     

板块沉积学

近二十几年来,板块构造理论极大地促进了现代沉积学的发展,使我们对沉积作用、沉积体系和沉积盆地形成机制等方面有了更为深刻的认识,基于现代已知板块构造背景下沉积盆地的研究而发展起来的盆地分析模式使盆地分析进入一个崭新的时代,井且成为古板块再造的重要手段。与此同时,特别是近年来,沉积学家越来越认识到板块构造对沉积作用控制的重要性,已有众多的研究是围绕着沉积学和板块构造相结合进行的,这已成为沉积学界热门的前沿课题,于是逐渐产生了一个以沉积作用同板块构造密切结合为研究特色的交叉学科——板块沉积学。这一提法尚未见国内外公开报道,虽然龚一鸣在其博士论文中使用这一概念,但遗憾的是并没有对其做出深入讨论。中国地质大学刘本培和孟祥化教授1992年也开始招收板块沉积学方向的     

太古亩板块构造研究综述

“沟变论”这一经典的地学原理最近成了前寒武纪地质研究的新思潮，而对立新的诠释为“板块构造是打开过去的钥匙”。本文介绍了目前国外太古富克拉通典型地区有关板块构造的研究进展，板块构造的证据以及有关大古亩地球动力学的讨论。     

板块构造图的制图理论与方法探讨

通过编制区域性1：300万“青藏高原板块构造图”和1：50万“柴达木北缘板块构造地质图”的体会，并结合国内学者对这两份图件的审查意义及建议，重点讨论有关区域性板块构造图编制的理论与方法，供区域地质工作者参考。     

中国高压低温变质带概述兼论蓝闪石冻蓝闪石有关问题

双变质带是地球岩石圈板块构造运动产生的重要地质图象,高压低温变质带是大陆上开展板块构造研究的重要目标。它是大洋板块在岛弧和大陆边缘之下俯冲形成的。蓝闪石及其共生矿物的存在是鉴别高压变质岩石产出的标志。板块构造理论问世以来,区域成因岩石学和板块构造矿物学有很大发展。这个理论引进我国十余年来,高压变质带(即高压低温变质带,下同)作为板块构造研究的一个重要方面也取得了成果。本文着重论述我国这方面研究情况,并对蓝闪石、冻蓝闪石的有关问题进行介绍和讨论。     

中国高压低温变质带概述兼论蓝闪石冻蓝闪石有关问题

双变质带是地球岩石圈板块构造运动产生的重要地质图象,高压低温变质带是大陆上开展板块构造研究的重要目标。它是大洋板块在岛弧和大陆边缘之下俯冲形成的。蓝闪石及其共生矿物的存在是鉴别高压变质岩石产出的标志。板块构造理论问世以来,区域成因岩石学和板块构造矿物学有很大发展。这个理论引进我国十余年来,高压变质带(即高压低温变质带,下同)作为板块构造研究的一个重要方面也取得了成果。本文着重论述我国这方面研究情况,并对蓝闪石、冻蓝闪石的有关问题进行介绍和讨论。     

微板块与大板块：基本原理与范式转换

传统板块构造理论50多年来一直是占统治地位的地学理论，是理解固体地球运行的基本范式，但遇到三大难题：板块起源、板内变形和板块驱动力。针对这三大难题，微板块构造理论试图开拓一个全球构造研究的新范式。本文通过与传统板块构造理论中基本原理的逐条对比，阐明了微板块构造理论的基本原理和优势及其对传统板块构造理论的拓展。微板块构造范式既不同于传统板块构造范式，又不同于地幔柱范式，是两者的重要补充与拓展。文中着重从几何学、运动学、动力学、适用范围、理论出发点、理论假设与预测的角度，阐明了大板块与微板块的异同，并探讨了两者的转换关系及其转换机制的多样性，介绍了微板块生长成为大板块的4种途径、大〖JP2〗板块破碎为微板块的3种转换模式，探索了前板块构造体制下微地块在非线性地球系统中通过自组织、自生长等方式，进化为板块体制下微板块的自然选择过程。本文还提出陆壳型微地块是密度选择的结果，其密度决定了其保存机制，这是陆壳起源的根本；〖JP〗微地块向微板块的转变是刚性选择的结果，其刚性是初始板块构造体制起始的必要条件；微板块不对称俯冲或对流型式的转变是热选择的结果，其热不对称性是现代板块构造体制起始的必要条件。     

早期大陆与板块构造启动——前沿热点介绍与展望

板块构造的启动时间和机制,一直是国内外地球科学界关注的焦点,有不少热点文章对此进行了讨论。它涉及的不仅是早期地球的构造机制问题,更关系到整个地球的演化历史、变化过程和演化规律,以及地球的未来。本文对国内外的研究状况、研究重点进行了简单述评,强调地球的"热状态和热演化"是构造机制演化的关键控制因素,提出大陆形成和岩石圈的演化与板块构造起源关联密切,是理解早期板块构造启动的重要研究内容。华北克拉通是代表性的古老大陆,本文对它的研究状况给出了介绍和评述。文章最后展望了"早期大陆与板块构造启动"这一重要科学问题的研究方向,并对相应的研究方法提出了评论和建议性意见。     

旋转的大陆

自从板块构造理论产生以来,尽管大陆地质学家对其十分热衷,但板块构造理论对大陆形变的描述却十分贫乏。问题在于,大陆变形带可以宽达2000km,这全完不同于大洋板块的较窄的边界。虽然可以用旋转来准确描述板块刚性核部的相对运动,但却不能描述发生于板块软弱带间的所有有趣地质事件。这就是为什么板块构造没有被测绘大陆上小区域地图的构造地质学家更早发现的原因。只有地震学家在足够广阔的研究区域工作,以理解大陆正在进行的过程,这当首推England和Molnar,他们对半个欧亚大陆的变形进行了研究(见Nature     

《板块构造——它是怎样工作的》评介

在70年代以来出版的英文的地质学论著中,以板块构造为书名的已不下5种。不过,它们中的大多数要么是创建板块构造学说的经典论文的选集,要么是关于该学说的定性的概括介绍。能够定量计算和预测岩石圈板块的运动,使板块构造理论超越了以往任何一种活动论大地构造假说。在板块构造理论业已确立20多年的今天,大多数地质工作者和地质院系的学生对     

砂岩碎屑组分与板块构造位置关系的研究现状

近年来,“碎屑模型”和“颗粒指数”概念的提出使得砂岩碎屑组分的研究进入了宏观地质学的实用领域.碎屑组分一物源区类型一板块构造背景研究已构成有机的整体,成为沉积学与板块构造学紧密联系的纽带之一.本文综述了这方面的研究现状和存在的问题,并对其前景作了展望.     

康滇地轴中段前震旦纪地质特征及其与板块构造的关系

本文试用板块构造学说,剖析康滇地轴中段前震旦纪地层沉积、岩浆活动、变质作用以及硫化矿床成矿作用等特征,并探索它们与板块构造的关系,供研讨板块构造学说和我国大陆古板块构造参考。     

太古宙大地构造学

前言近几年来,已提出了多种解释太古宙构造型式的设想,这些设想通常是根据模拟当代板块构造过程而得出的。这类模式的着眼点往往偏重干地球化学或岩石成因方面,而比较忽视构造方面的证据。在高级片麻岩地体中,存在着近水平的高应变构造的成因这样一个特殊问题,这个问题同经典的俯冲或碰撞驱动地壳构造的理论很难一致。然而,一些作者认为,直到晚前寒武纪时,作为当代板块构造学说所要求的岩石圈的俯冲才开始出现。如果这一观点是正确的,那么均一的板块构造过程就不适用于太古宙了。因而     

造山带概念的由来与演变及问题探讨

造山运动和造山带是被广泛应用和影响较大的两个古老概念,一百多年来随着地球科学的快速发展和板块构造理论的问世,情况已发生很大的变化。如何修订这一概念的内涵使之适应新的认识而又保持原定义的首尾一贯性正受到普遍关注。本文回顾了上述概念产生的历史背景,分析了它们在板块构造理论框架下、特别是在现今大陆构造研究中所面临的问题,本文认为对这一古老概念应进行重新修订、增补或再定义。     

星地碰撞的板块构造效应

板块构造是一种全球大地构造理论.它以洋底扩张、洋壳边缘俯冲及转换断层为主要构造活动形式,配以地幔对流为原动力,建立一套颇具魅力的板块构造机制理论,被受到广泛认同.但也存在一些重要问题,主要是其地幔对流理念难以令人信服和对海陆格局变迁问题没提出明确的动力机制.在阐明造成板块构造理论这两方面困难问题的主要理由之后,介绍了星地碰撞事件的存在状况及其动力作用,着重论述了大规模星地碰撞的动力作用强大,对全球地质构造活动都有重要影响,板块构造也难以避免;星地碰撞的强烈冲击作用,有能力造成洋底开裂或使大陆裂解.据此设想,可用"星地撞击成缝,减压诱发岩浆上侵"的模式,取代与地球内部层圈结构相抵触的"地幔对流"模式来解释洋底扩张;并以星地碰撞发生地点的随机变化性作为大规模海陆格局变迁的主控原因.如此,则可有助于上述板块构造理论中存在的两大难题的解决.     

"蓝色风暴"与"红色革命"——论创建新的"大陆构造学说"

60年代兴起的板块构造学说如一场"兰色风暴"席卷全球,开创了地球科学的新纪元。但是,板块构造学说也存在许多难以解释的问题,板块构造学说解决不了大陆地质问题。大陆有不同于海洋的特点,大陆需要有新的理论。为此,美国构造学家在2002年率先提出了超越板块构造(beyond plate tectonics)的思想,开辟了地球科学研究的新领域,具有里程碑式的意义。作者的研究发现,板块构造学说解释不了花岗岩问题,应当另辟蹊径,开展一场"红色革命",创建有别于板块构造学说的新的大陆构造学说。作者指出,板块构造不是全球构造,板块构造 地幔柱构造也不是全球构造,板块构造 大陆构造才是全球构造。文中回顾了中国大陆构造研究的历史和现状,建议将大陆的形成与演化、大陆构造与板块构造的关系、陆壳与地幔的关系和大陆变化与环境、生态、人居的关系作为大陆构造学研究的4个目标,提出4项研究任务,并建议以中国东部活化和青藏高原抬升两个课题作为研究的切入点。文中还探讨了大陆构造学研究的前景,分析了中国在创建新的大陆构造学中的有利条件和不利因素,指出开创新的大陆构造学说,需要国家的大投入,思想的大解放和人才的大引进。     

前寒武纪地球动力学(Ⅴ):板块构造起源

文中系统综述了板块构造启动时间的不同观点及其依据,并探讨了板块构造启动的三个必备条件:刚性岩石圈、俯冲作用、地幔对流循环的起源,进而探讨了前寒武纪俯冲作用、板块构造体制与现代俯冲作用、板块体制的差异。板块构造体制启动的三个缺一不可的条件:刚性、俯冲和地幔对流,直到27~21亿年期间才在全球不同地点同时满足。但现代板块构造体制起始的时间为10(或19)~8(或6)亿年,其标志性物质记录或识别标志依然是蛇绿岩建造、高压-超高压变质、岛弧型岩浆建造等。最后,系统描述了板块构造可能的启动机制和过程,为认识前板块构造和板块构造差异提供一个约束,也为推动地球动力学统一理论的思考和探索提供一些最新认识。     

基于GPlates平台的“深时”板块构造重建：数据库现状与应用实例

板块构造重建是大地构造领域一项关键的研究工作,是构建"深时数字地球"(Deep-time Digital Earth, DDE)的重要途径。板块重建工作需要整合地球科学多个研究领域、海量的数据,同时又是地球动力学和气候模拟等研究的重要约束条件。因此,追踪目前国际主流的板块重建所需的数据库以及板块重建工具的最新进展和应用为了解板块重建研究的前沿提供全面的信息。文章系统介绍了支持板块构造重建研究的多个主流数据库,着重描述数据库的数据格式、数据获取方式及数据如何支持基于GPlates平台的板块构造重建。为了阐述大地构造研究相关数据库在板块重建研究中的应用,此次研究从板块构造重建的三个不同层次出发,列举了多个最新的板块重建模型及其在探索地球系统演化方面的意义。最后,结合DDE项目的相关任务,对250 Ma以来全球板块构造和变形的演化、量化大地构造在地球系统演化中的作用、超大陆旋回中的古大陆和古海洋构造重建以及前中生代(250 Ma)全球板块运动模型重建这四个关键科学问题作出了新的展望。