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、...     

运用开合旋构造观探究地球内部是如何运行的

地球上一切物质都是做开合运动的。以热力(热能)驱动物质上浮运动定义为开;以重力(势能)驱动物质下沉的运动定义为合。开合运动具有垂直开合与水平开合的同步统一性和开合相互依存、相互对立、相互转化两个重要特性。因而在旋转运动的统领和调剂下,将所有地球物质、构造、能量等从无序状态转化到有序状态,最后建成了动态稳定平衡的开合旋构造体系。所以,动态稳定平衡体系的形成、破坏、修复不断旋回式演化就是研究地球内部运行的基础和有效方法。为此,我们在垂向上划分了8个开合构造旋回和地壳(球面)开合构造体系,组成了地球四维运行系统。动态稳定平衡体系的建立是遵循重力均衡准则、最小内能原理(结晶化)、几何优选方位(垂直地心)生长和横向物质均匀化4条自然规律的长期作用而实现的,其中重力均衡是主导的。大约40亿年时,地幔岩石圈形成,它像一个球形锅盖盖住热地球,初步建成了稳定的开合旋构造体系,使地球长期进入动态稳定平衡发展阶段。尔后,每次重大地质事件(失衡运动)就是把岩石圈地幔捅个窟窿或撕开一条裂缝,破坏该地区的开合平衡。旋转运动和开合运动迅速将其恢复达到新的平衡,从而构成一个开合旋回,目前地球已经历了8个大旋回。板块构造仅研究最新4个旋回的岩石圈地幔是如何被捅破及被修复的规律并总结相关的理论,因而它在时间上和空间上都有局限性,不属于全球构造。地球类比为一个生命体,其运行系统中的内部结构和功能比较齐全:包含有开合运动、旋转运动和失衡运动组成的运动系统;起“血液”作用的地质流体、贮存和制造“血液”的“心脏”——地核和联系各种“血液”的地幔柱组成的“血液”系统;以重力均衡为准则,由四个重力均衡面、四个开合转换带和球面两条质量均衡线构成的地球平衡系统。由于开与合的转换具有自发形成和自我调剂的功能,所以开与合相互依存、相互对立、相互转化,是地球内部运行体系基本的动力机制和主要的动因。开合转换的本质是热能和势能的转换,驱动失衡运动的主要内因是高温、高压流体超临界爆裂;主要外因是陨击作用。     

Jack Hills锆石的安山质源区支持板块构造始于冥古代北大核心CSCD

地球最老的地壳组成和构造属性是地球科学研究中两个最基本的问题,但是由于缺乏合适年龄的岩石,难以进行约束。很多研究主要集中于西澳Jack Hills变质沉积岩中4.4~4.3 Ga的碎屑锆石,但是对其原岩性质的认识依然缺乏共识。对其原岩成分的推断主要基于锆石的Hf同位素组成,研究者普遍认为这些碎屑锆石来源于火成岩源区。     

地幔柱研究进展

地幔柱假设自提出以来,在学术界争议很大,对于其是否存在还没有统一答案.本文对地幔柱的起源做了详细阐述,将质疑者的观点和地幔柱假设自身存在的问题进行罗列,对地幔柱存在的证据进行汇总.从地球化学及岩石学方面对大陆溢流玄武岩和大洋岛玄武岩的分布进行研究,了解地幔柱在地表的形态;从大地构造学角度分析地幔柱如何使超大陆不断合并、...     

全国地理教学研究会’99综合学术年会在成都召开

高中地理第四章第一节“地球的内部结构”和第四节“板块构造学说”．都使用了“软流层”这一概念。这是教学的重点和难点之一。如果教师不讲深讲透．学生对此概念的理解就会产生偏差．进而影响学生对岩石圉、板块等概念的学习和理解。     

一个改进的地球圈层差异旋转模型

地球自转速度在长期的减慢,而内核自转 又较其外部的地球部分转动快,这是由日 、月对地球的潮汐摩擦引起的同一动力学背景下导致的相关现象。通过能量守衡的定量分析 ,得出地球潮汐耗散能的11% 即可导致内核自转较其外部的地球部分自转快的结论。通过推 理比较和定量分析,提出了岩石圈层、主地幔圈层与内核三个圈层的差异旋转模型：岩石圈 自转速度<主地慢自转速度<内核自转速度。它可能是导致大陆向西飘移-板块构造及地磁产 生的重要机制之一。     

从华南板块构造演化探讨中国主南碳酸盐岩含油气远景

中国南方碳酸盐岩有良好的成油气条件,许多学者对其含油气远景寄予厚望,但开展勘探工作四十多年仍未取得突破,原因复杂,本文从宏观的角度,从华南板块演化的有铲性讲座了中国南方成盆成藏的有利条件,从华南板块地壳改造的复杂性阐明了不利因素,进而回答了人们关注的南方碳酸盐岩油气勘探中有关规律和前景的几个重要问题,尤其是从构造史,成烃史和勘探现状的角度,运用“两点论”对前人认定的保存条件产好的七个有利区块（沉湖－土地堂,句容－常州,渝鄂湘地区,以及楚雄,兰坪－思茅,南盘江,十万大山盆地）的油气远景进行了评述,认为中国南方碳酸盐岩地区很难找到大油田,最后从勘探策略,关键地质问题,勘探技术攻关和拓宽找气思路等方面提出了建议。     

中国南方大陆岩石圈结构分析

中国南方多条大地电磁剖面揭示,研究区内大陆岩石圈具清楚的层圈结构。根据高阻层、高导层间互成层的特点,可分出壳内、壳幔、幔内三组高导层。根据高导层的埋深、变形、组合特点,中国南方可分成华北、扬子、康滇中间、华夏四个微板块,各微板块可进一步分为陆壳板段和过渡壳板段。陆壳板段中各高导层广泛分布,地壳三分性清楚,产状平缓,有统一的结晶基底;过渡壳板段中各高导层常有缺失,倾角较大,常受到错断,没有统一的结晶基底。认为华北微板块与扬子微板块间的结合带具有不对称扇状结构的特点,而扬子微板块与华夏微板块间的结合带具有剪刀式闭合结构的特点。微板块之间的构造活动主要受幔内第一高导层控制,微板块内部的构造活动主要受中地壳高导层控制,也受幔内第一高导层控制;而莫霍面构造主要反映了近期构造阶段的地球动力学特征,它对区域构造控制较差。     

地球科学进展

简要回顾了地球科学最为重大的进展和发现、存在的主要问题和地学思维方式的变革。     

粤港地震的分布规律及防范对策初探

广东及香港的地震与板块构造背景息息相关,并可划分为东,西,中三个地震带,东带位于大埔－海丰断裂南京的粤东沿海一带,属西环太平洋地震带主带西侧的影响带,与太平洋板块向欧亚大陆板块俯冲有关;西分布于广西灵山至广东阳江北西西向连线南西侧的粤西沿海一带,属喜马拉雅山－横断山－印度尼西亚地震带主带北东侧的影响带,与印度板块向欧亚大陆板块俯冲有关;