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。

从GPS水平矢量场对中国及全球地壳运动的新认识

利用中国GPS矢量场和IERS公布的全球矢量场,对中国及全球地壳水平运动的状态进行了从全球到局部不同空间尺度的构造运动的描述和理解,其要点如下:①GPS矢量场定量地显示了中蒙构造区是全球大陆内变动最强的地区;②中蒙构造区(或中蒙次板块)内部可分出三级各具特色的构造区块、条块和地块;③中蒙西部区块呈大" ",3条边缘带都是地壳厚度陡变带,是结构性地震带,控制了全球大陆内2/3以上的8级地震;④中蒙东部构造区块是挤压型和伸展型大陆边缘最典型地区,GPS矢量场展现了现今向东的伸展蠕散运动;⑤中国西部2001年在昆仑山发生的8.1级地震与西部从GPS矢量场算得的视应变场中高应变带相关;⑥全球GPS矢量场揭示N/S半球之间存在明显的运动不协调带,该带(B带)直接表现为13条左列的走滑兼挤压断裂带,该带控制的强震活动与环太平洋俯冲带(A带)控制的地震自1897年以来交替活动已有七幕。讨论提出:①全球4个构造系(环太平洋构造系、洋脊构造系、北半球大陆高原构造系和环赤道构造系)是否与地球的N/S半球、0～180°半球的双重非对称有关?②全球GPS矢量场所描述的板块运动可否作为约束推算地幔三维运动的表层条件?