Science:地球板块运动始于30亿年前

正地球板块运动的启动时间和机制一直是构造地质学领域备受争议的一个科学问题。2015年11月12日刊登于Nature的一篇文章《地球上板块构造由地幔柱诱导俯冲产生》(Plate tectonics on the Earth triggered by plume-induced subduction initiation)提出,第1次板块运动是由地幔柱诱导产生,但     

中美日学者证明板块运动始于7亿年前

日、美、中三国的研究小组最近查明7亿年前就已存在被认为是大陆漂移和地震成因的板块(覆盖地球表面的20—30块坚硬的岩板)运动。他们在中国的塔里木盆地采集到了板块俯冲时形成的称为蓝闪片岩的变质岩,通过年代测定已确认这是7亿年前形成的。它将成为阐明板块载着大小陆块不断离合集散的地球历史的重要线索。板块运动是从何时开始的,目前还没有定论。尽管两个板块碰撞时一方在插入时的低温高压条件下产生的蓝闪片岩是板块运动的有力证据,但迄今为止只发现过5亿年前的。美国斯坦福大学和中国科学院于1988年共同在塔里木盆地的阿克苏周围采集到了蓝闪片     

浅谈板块运动的动力

在对固体潮计算的基础上,提出固体潮很可能是使印度洋板块向南挤压中国大陆的力源,而地球自转角速度的变化很可能是太平洋板块沿东西方向挤压中国大陆的力源。     

板块运动驱动力的大小

以全部岩石圈板块处于动力学平衡为条件,可估计贡献给板块运动的各种驱动力的绝对大小。本文采用的方法是,先从已知参数估计出洋脊推力和下插板块拉力,然后解所有板块这些力的转矩的平衡方程。洋脊的推力是根据洋底年龄、海洋板块的深度和厚度,以及横向密度变化来估计,而下插板块的拉力是根据下行板块和周围地幔的密度差、下插板块的厚度和长度来估计。目前,计算的结果表明下插板块的拉力大约比洋脊推力大五倍;然而,具有短而浅的下插板块,但洋脊长的北美和南美板块似乎是由洋脊推力驱动。作用在太平洋板块上的下插板块拉力超过全部下插板块拉力的40％,作用在太平洋板块上的洋脊推力在所有板块中是最大的,地幔曳力与下插板块拉力和洋脊推力的和之间的高相关性使估计绝对纯驱动力变得困难。然而,下插板块阻力对抵消板块驱动力的贡献比地幔曳力的贡献似乎更大。根据应力估计,发现高应力集中在下行板块的前沿。     

板块现代运动的研究

二十世纪六十年代兴起的板块构造学说,是在大陆漂移说和海底扩张假说基础上建立起来的关于全球地壳结构发展变化的科学假说,是地球科学中的一门带有革命性的科学理论。因     

地幔流和板块运动

地幔粘度变化和板块运动的新资料暗示,作者以前的关于驱动和阻止板块构造的力的理论需要修改。在地幔中,与板块运动有关的流动可能遍及整个地幔,而不是几乎完全在地幔顶部的薄的软流层中。本文的第一个任务是计算作用在半球板块上的粘滞转矩,该转矩是由在板块边界之下地幔中的垂直点力产生的。这个原始问题是足够简单的,即使软流层和中间层的粘度给的不同时也是这样,并允许使用一系列有关的球谐级数项来计算。它表明:岩石层和软流层中的力是作用于板块上的转矩的主要来源,特别是当软流层粘度低的时候;按早先给定的项数给定截断项数时,会严重地低估软流层中力的作用。这些结果被用来指导如何近似地取更真实的边界条件。对于真实边界条件,用前述原始问题相同的方法,精确计算将太费时间。第二个任务是估计驱动和阻止地球板块运动的实际转矩。它包括“洋脊推力”驱动机制的重新计算,该机制给出围绕地心的总转矩为零,它与Archimedes原理一致,而同Davis和Solomon的新近结论相反。重新计算不影响仍具有非零合力的“下插板块拉力”,其主要部分被板块系统相对于平均中间层的非零平均角速度平衡(本文认为,在中间层中存在“热点”)。这个角速度与观测资料符合得很好,对于驱动中未用的资料,它也给出了一个近似检验。对于每一板块帮发现了驱动转矩和阻止转矩之间的不吻合。本文提出的方法比其它已知的最佳的方法吻合程度要好一些。两者的共同结论是“下插板块拉力”应该对年龄和速率加权;最重要的阻力是整个板块区下方抗剪切流的粘滞阻力,而不是早期著作中所说的俯冲带的局部摩擦。     

弹性板块运动模型研究进展

传统板块构造理论认为板块是一个刚体,实际上板块是可变形的.板块内部几年到几十年时间尺度的变形主要是弹性变形,因此应当用弹性模型描述板块运动.推导了板块的弹性运动方程,由空间大地测量新的观测成果建立了菲律宾海、太平洋和澳大利亚板块的弹性运动模型.发现三个板块内部都存在明显的水平形变.板内应变场的空间变化有明显的规律：板块边界附近的应变率最大,从边界向内部逐渐减小;在板块扩散边界附近,主张应变率大于主压应变率,主张应变轴基本上与边界的扩张方向一致;在俯冲边界附近,主压应变率大于主张应变率,主压应变轴基本上与板块的俯冲方向一致;在走滑兼有俯冲性质的边界附近,最大剪应变的方向与边界断裂的走向基本一致.由GPS观测得到的主压应变轴与由震源机制解得到的主压应力轴方向具有很好的一致性.板内的应力－应变场基本上遵循广义胡克定律.     

青藏高原震源分布与板块运动

本文分析了青藏高原及其邻区大量近期地震的震源深度分布资料,发现中源地震不仅分布在众所周知的兴都库什和印缅山弧一带,而且在印度洋板块与欧亚板块汇聚带印度河—雅鲁藏布江以南,以及欧亚板块内部的帕米尔、西昆仑、柴达木和天山南缘一带也有中源地震分布,它们构成了这一地区三条向南倾斜的震源带。 这些中源地震震源带的存在表明,向北运动的印度次大陆与亚洲大陆碰撞以后,印度次大陆北缘本身并没有消减,而是迫使亚洲大陆通过三条向南倾斜的岩石层消减带产生了大规模的消减作用。 中源地震在平面上分布的不连续性,揭示了这一地区的许多条走滑断层的现代活动。这些走滑断层的巨大位移显示了青藏高原内部各块体之间的横向运动也是很可观的。 最后,提出了亚洲大陆多条南倾消减带的形成和发展模式。     

地壳板块运动的广义相对论理论

地壳板块运动的广义相对论理论板块构造学说问世以来，迅速地为广大地学工作者所接受￣［１，２］，被Ｊ．Ｔ．威尔逊宣称为一次“地球科学中的革命”。它是当前最广泛采用的一种大地构造理论。但是，随着板块构造学说的理论研究不断深入，人们也发现和遇到一些新问题。人...     

青藏高原震源分布与板块运动

本文分析了青藏高原及其邻区大量近期地震的震源深度分布资料,发现中源地震不仅分布在众所周知的兴都库什和印缅山弧一带,而且在印度洋板块与欧亚板块汇聚带印度河-雅鲁藏布江以南,以及欧亚板块内部的帕米尔、西昆仑、柴达木和天山南缘一带也有中源地震分布,它们构成了这一地区三条向南倾斜的震源带。 这些中源地震震源带的存在表明,向北运动的印度次大陆与亚洲大陆碰撞以后,印度次大陆北缘本身并没有消减,而是迫使亚洲大陆通过三条向南倾斜的岩石层消减带产生了大规模的消减作用。 中源地震在平面上分布的不连续性,揭示了这一地区的许多条走滑断层的现代活动。这些走滑断层的巨大位移显示了青藏高原内部各块体之间的横向运动也是很可观的。 最后,提出了亚洲大陆多条南倾消减带的形成和发展模式。     

龙潭峡：12亿年前的约会

龙潭大峡谷,位于河南洛阳黛眉山世界地质公园境内,是在12亿年前由一条由紫红色石英砂岩经流水追踪下切形成的U型嶂谷。从平面图看,龙潭大峡谷像一条东西蜿蜒的巨龙,且谷内多处有着龙的传说,其名即由此而生。     

测定板块运动的空间大地测量方法

本文主要介绍空间大地测量测定板块运动的成果和最新进展并与地质学方法进行了比较，研究结果表明，地质学方法和空间大地方法获得的板块运动参数基本一致，说明板块运动三百多万年来在整体上有较好的确定性，但太平洋板块用空间大地测量方法获得的板块运动速率高于地质学结果，随着空间大地测量的不断发展，用空间大地测量测定精确的全球和区域性板块运行参数已经成为可能。     

Nature:地幔柱诱发最早板块运动

正众所周知,地球岩石圈分为6大板块,而且这些板块是不断运动的。但是,什么因素引发了第一次板块运动?第一个板块俯冲带又是如何产生的?2015年11月12日刊登于Nature的一篇文章《地球上板块构造由地幔柱诱导俯冲产生》(Plate tectonics on the Earth triggered by plume-induced subduction initiation)回答了这些问题,并提出了诱     

青藏高原地区板块运动的一些新论点

青藏高原是印度洋板块和欧亚板块的汇聚区域,是陆壳碰撞的典型地区。地质构造十分复杂,成为解决大陆地球动力学等重要理论问题的关键地区。在1980年国际青藏高原科学讨论会上,关于青藏高原板块运动的讨论大致分为三部份:一、关于板块边界划分的论点以古生物为依据,喜马拉雅地区发现分布广泛的反映冷温环境的动植物化石和含有冰碛落石的石炭—下二叠统冰海相沉积。它们大致可以和印度次大陆同时代的冈瓦纳型沉积对比。因此认为喜马拉雅山是印度板块的一部份,其北缘的雅鲁藏布江为两大板块的边界。