中国地球物理学会大陆动力学委员会近期学术活动概述

中国大陆动力学专业委员会在中国地球物理学会领导下,2010～2011年初进行了以下学术活动:(1)2010年11月20～21日在北京拉斐特城堡召开了"松潘—甘孜块体南缘地域强烈地震发生的构造背景与动力过程"专题研讨会.(2)2011年1月15日在中国地质大学学术交流中心召开"新年团拜暨中国大陆动力学研究的导向和轨迹"学术讨论会.(3)落实中国地球物理学会大陆动力学委员会2011年研究方向与任务.

滇黔桂湘地区中生代复合大陆动力成矿系统特征

通过大陆构造地质研究和分析认为在印支期SW→NE挤压构造应力场的驱动下,本区沉积盆地内可能形成自SW→NE向的盆地流体大规模流动(滇东南→桂西北)。在燕山早期,环太平洋板块自SE→NW挤压构造应力场驱动下,本区可能形成自SE→NW向的盆地流体大规模流动(桂东南→黔西北→滇东北),且可能被限定在康滇断块隆升区西边界的以东地区。在燕山晚期,伴随大陆构造进入伸展-走滑体制和山间断陷盆地的形成,幔源热物质侵位形成盆地流体的垂向热(流)应力驱动源,这种张剪性构造为流体成矿提供了良好的构造背景。古潜山、褶皱-断裂带、逆冲断裂-褶皱带和脆韧性剪切带可能是本区主要流体圈闭构造和矿床定位构造,成矿系列可划分为改造型拉分盆地中古潜山控制的F-Fe-S-Sb-Au成矿系列、褶皱-断裂带热水再造成因的Sb-As-Hg-Au成矿系列、改造型盆地边部逆冲断裂-褶皱带中热流体成因的Ge-Ag-Pb-Zn成矿系列和脆韧性剪切带中W-Sb-Au成矿系列。

扬子地块南缘及邻区大陆动力成矿系统、成矿系列特征与找矿方向

采用大陆动力成矿系统 成矿系列 矿床组合的地球化学类型及矿石建造的系统研究与分析方法 ,对扬子地块南缘及邻区大陆动力成矿系统与成矿系列进行了研究 ,认为本区大陆动力成矿系统有震旦 寒武纪大陆伸展动力成矿系统、泥盆纪 中三叠世大陆伸展动力成矿系统、中生代 (热点构造 )垂向大陆动力成矿系统和大陆挤压收缩动力成矿系统 ,提出本区 1 2个成矿系列及其相应矿床组合的地球化学类型和矿石建造类型 ,指出今后的找矿方向。

青藏高原大陆动力学研究若干进展

近10年来,"大陆构造与动力学实验室"在青藏高原大陆动力学研究,尤其在特提斯演化和青藏高原生长方面取得若干进展,包括(1)"青藏高原——造山的高原"理念的提出;(2)青藏高原特提斯体制和构造格架的再造;(3)新特提斯蛇绿岩中原位金刚石和深地幔矿物群的重大发现;(4)新特提斯洋盆俯冲新机制的揭示;(5)印度/亚洲碰撞的早期岩浆和喜马拉雅折返中的作用;(6)喜马拉雅三维碰撞造山机制和折返全过程的初步建立;(7)青藏高原东南缘物质逃逸的新机制——"弯曲与地壳解耦"的提出;(8)青藏高原俯冲型、碰撞型及陆内型片麻岩穹窿;(9)青藏高原东缘汶川强震的构造背景和强震机制;(10)青藏高原碰撞造山成矿模式;(11)印度/亚洲碰撞过程的数值模拟。综述和集成上述成果是为了与同行们交流磋商,进一步共同发展青藏高原大陆动力学理论,向国际地学前沿的冲刺。

中亚造山带大陆动力学过程与成矿作用

中亚成矿域是我国资源安全体系的重要组成部分,具有陆壳增生显著、壳幔作用强烈、陆内改造复杂、成矿类型多样4大特征.中亚成矿域研究的核心问题是中亚造山带增生改造过程中的壳幔作用与大规模成矿机理.

青藏高原岩石层三维和二维结构与大陆动力学

本文基于在西藏高原地区所进行的人工地震探测、天然地震长周期面波与分格三维反演，并结合大地电磁测深资料，对该区岩石层结构、断裂纵向延伸与横向展布及其性质进行了综合研究．发现西藏地区巨厚的层状地壳存在着两个低速层，且西藏高原地壳的速度比相邻地区低；地幔低速层埋藏较浅，仅为９０－１００ｋｍ，形成了该区特异的巨厚地壳与相对较薄的岩石层格局．地壳到地幔速度结构的纵向结构变化，横向分区和走时残差随深度的显著变化，板块边界的地球物理异常场效应，垂直向差异显著的地壳结构与深大断裂体系，低速层的变异、分布、尖灭与缺失，以及近代火山活动地区典型的地热活动特征等，不仅说明构造异常，而且也说明了青藏高原地壳与上地幔在纵向与横向上都不均匀．最后提出了该区深大断裂展布及属性，地幔物质上涌，印度板块向北“楔入”，深部物质侧向流展，巨厚地壳和薄岩石层模式。

电子背散射衍射(EBSD)技术在大陆动力学研究中的应用

电子背散射衍射(Electron backscatter diffraction,简称EBSD)技术可以快捷准确地进行物相鉴定,确定矿物晶体的晶格优选定向和多相岩石中各矿物的空间分布,使其成为定量研究岩石显微构造的理想工具。将岩石组构测量、野外地质观察与矿物的变形实验研究相结合,可以判别物质运动的剪切指向和变形的温压条件,从而进行运动学和动力学机制的分析。本文首先介绍了EBSD技术的原理和主要矿物组构的实验研究进展,然后以国土资源部大陆动力学重点实验室5年来的成果为例,总结了EBSD技术在研究大陆深俯冲和折返的动力学机制和大陆造山带动力学研究中的应用。结果表明:橄榄石和绿辉石的组构揭示了板块深俯冲阶段的组构运动学特征,而石英、斜长石和夕线石的组构可以用来研究地壳内大型韧性剪切带的变形历史,如与苏鲁超高压变质岩折返相关的韧性剪切带、龙门山逆冲剪切带、西昆仑康西瓦走滑剪切带和喜马拉雅造山带的康马拆离剪切带。因此,EBSD技术的应用有助于实现显微构造与宏观构造相结合,建立变质-变形-运动学相统一的地球动力学模型。

GPS观测的活动断裂滑动速率及其对现今大陆动力作用的制约

活动断裂的滑动速率是晚第四纪构造变形的定量描述 ,是制约和研究现今大陆动力过程的重要基础数据。地震地质学研究给出主要活动断裂的长期和平均运动水平 ,横跨断裂的GPS观测能够提供断裂的现今滑动速率。文中利用重大科学工程“中国地壳运动观测网络”的 10 0 0多个GPS观测站的复测数据 ,计算中国大陆主要活动断裂的现今滑动速率。发现主要活动断裂的GPS滑动速率与晚第四纪滑动速率在运动方式和运动量上是大体一致的。从GPS观测到的断层滑动速率来看 ,中国大陆的大多数活动断裂的速率都在 10mm/a之下 ,而没有类似于板块边界的大于 2 0 30mm/a的滑动速率。这种现象意味着整个中国大陆的构造变形可能是分布式的 ,而不是仅仅集中在少数几条大型活动构造带上 ,沿主要活动断裂的刚性块体滑移可能不是构造变形的主要方式。现今构造变形的分块运动图像可能只是脆性上地壳的变形方式 ,中下地壳和上地幔的运动则以连续变形为特征 ,从下部驱动脆性上地壳的变形和运动 ,使得上部地壳的变形既表现出分块特征 ,又发生块内的变形。“连续变形”理论模型能够更好地描述大陆内部的构造变形。

新能源锂矿战略与大陆动力学研究——纪念南京大学地球科学与工程学院100周年华诞

锂矿资源已经成为全球战略性金属矿产,实施新能源锂矿战略是国家和民生的重大需求。解析和对比国内外典型LCT伟晶岩型矿床的分布规律、构造背景、组成特征、成因类型以及成矿机制,找出关键科学难题是实施新能源锂矿战略的基础。为明确我国新能源矿产战略构思和突破之关键,构建新能源锂矿战略的思路,强调运用大陆动力学理论、进行多学科的整合和交叉研究以及新技术探索,以查明中国大陆典型伟晶岩型锂矿床的深部状态、锂元素的富集规律、以及锂矿"源-运-聚"的成矿机制,为实现锂矿资源的增储、矿集区的合理布阵、扩大上游开发前景,以及建立我国大型-超大型锂矿基地,提供科学依据。

大陆动力学演化与成矿研究:历史与现状——兼论华南地区在地质历史演化期间大陆增生与成矿作用

地球动力学演化过程与成矿作用是当今矿床学研究的前沿。文章回顾了自20世纪60年代以来,有关大陆动力学演化与成矿的研究历史和当前的研究动向。综述了几个研究大阶段,即:海底喷流成矿作用、大陆边缘成矿作用、板内成矿作用及地质历史演化过程的大陆汇聚或增生与多期次成矿。同时,以华南地区为例,将大陆侧向和垂向增生作为切入点,阐述了华南世界级有色、稀有、贵金属成矿省在地质历史过程中的成矿作用,并提出在该成矿省进一步实现找矿突破的重要科学问题。

辽河群区域变质特征及其大陆动力学意义

辽河群是胶辽吉古元古代造山带的主要组成部分。近年来对其区域变质作用的PTt轨迹研究发现:同一造山带内PTt轨迹具多样性。进一步研究认为,这一碰撞造山带南、北空间上PTt轨迹的逆向性起因于造山带南、北部的结构构造、变形过程和同变形变质花岗岩空间分布上的差异。就南辽河群和盖县岩组而言,早期、中期变质阶段,因中深部地壳大面积“辽吉花岗岩”的底垫式侵位及其诱发的沉积盖层顺层滑脱减薄作用,变质作用表现为近等压或小幅度增压而温度快速上升的过程;峰期变质阶段,又因收缩挤压增厚,表现为等温升压过程(盖县岩组)或升温升压过程(南辽河群);最后晚期变质阶段,差异剥蚀引起降温降压(盖县岩组)或近等压降温过程(南辽河群)。对北辽河群而言,早期、中期变质阶段,因盖层南辽河群及盖县岩组的大规模向北滑覆增厚作用及花岗岩浆不发育,仅有正常传导热及放射热,因而ΔP>ΔT;峰期变质阶段温、压同时达峰值,之后为等温快速降压过程,与构造剥蚀有关;至晚期变质阶段,同盖县岩组一样,经历降温降压过程。通过对比上述北、南辽河群及盖县岩组的大陆动力学过程,表明其早期大陆动力学过程正好是一个互为消长的过程,从而也决定了它们的PTt轨迹的逆反性。最后,本文提出了辽河群变质的底侵+拆沉模型。

大陆地质与大陆构造和大陆动力学

当代地球科学发展的新需求与板块构造对大陆地质的深化研究,使大陆问题成为21世纪地学发展的前沿研究领域、热点和关键。文中在提出"大陆动力学"研究20多年后的今天,进行关于大陆研究的新思考,从讨论厘定大陆研究的有关争议概念、大陆的基本问题、中国大陆构造的典型实例以及与世界同类范例的简要对比出发,综合概括了大陆地质与大陆构造和大陆动力学研究的关键科学问题与进一步探索研究的思考课题。提出了在大陆研究中,在进一步精确深化板块构造对大陆的研究的同时,应突出加强大陆构造中有无非板块构造动力及其远程效应的大陆内的、在深部动力学与陆块间差异非均衡背景下由陆内陆块间相互作用导致的真正陆内构造及其动力学问题的研究,以便为深化发展板块构造、认知大陆、探索大陆动力学、构建包括板块构造在内新的行星地球构造观作出努力与探索。

CCSD超高压变质岩绿辉石中的石英出溶体及其大陆动力学意义

单斜辉石中发育石英出溶体是UHP变质作用的典型矿物学标志之一,在世界上著名UHP变质地体中屡有发现。本文利用激光Raman光谱和电子探针分析在中国大陆科学钻探先导孔(CCSD-PP1)榴辉岩岩心的绿辉石中发现了大量石英(棒)出溶现象。通过与CCSD主孔榴辉岩各种赋存形式的绿辉石成分对比,发现含石英出溶体的绿辉石具有超硅特征,这是出溶现象发生的决定性因素之一。结合高压实验岩石学资料,提出在UHP变质的峰值期部分Si进入六次配位的Si-O八面体位置,压力降低这部分Si析出,形成石英出溶体的出溶机制。结合新的矿物学研究进展,认为绿辉石中出溶石英所标志的压力应远大于前人提出的2.5GPa,意味着苏鲁超高压变质带陆壳物质的俯冲深度要大于目前一般认为的80~120km范围。

中国大陆动力学研究内涵与轨迹的思考

大陆动力学已成为21世纪地球科学研究中的热点和中坚,在它面对当今资源、能源、灾害和环境等社会与经济快速发展需求日益增长的同时,是机遇,却也是挑战.因此厘定其研究的内涵和导向是十分重要的.基于多年的研究实践和探索,本文将对以下五个方面进行讨论:1)大陆动力学研究的内涵与界定;2)大陆动力学研究的导向和轨迹;3)大陆动力学研究中地球物理反演结果和解释中的矛盾;4)强化发展学科交叉以构成交叉科学;5)对2011年大陆动力学委员会学术活动的思考.

关于中国大陆动力学与造山带研究的几点思考

根据人类社会和我国发展的新需求和当代地学的新发展,就我国大陆动力学与造山带研究的学术思路、起点、科学目标和关键科学问题与主要研究内容及方法进行了分析讨论,提出了几点思考建议。面对地学发展的挑战与机遇,制定地学前沿领域研究战略,面向全球,从我国大陆地质实际出发,充分发挥地域优势与特色,突出中国大陆动力学关键科学问题,建立持续研究基地,重点解剖,重点突破。以大陆动力学研究为突破口,源头创新,参与国际地学发展与竞争,进入世界地学先进行列,为我国从地学大国走向地学强国而努力,作出中国应有的贡献。

中国大陆动力学研究导向和思考

大陆动力学是研究和探索地球内部物质大尺度运动和深化认识地球本体与其在整体运动中深部圈层耦合、介质与结构变异的物理—力学属性、物质与能量的交换、深层动力过程和机制的一门边缘科学.地球动力学集成了当代众多高、新学科技领域和学科交叉的研究成果,它涉及到成山、成盆、成岩、成矿、成灾和深化对地球本体的认识,它在地球科学研究中占有极为重要的地位.本文通过深入研究、综合集成与剖析讨论了该领域五个重要的基本科学问题,即:(1)地球动力学在地球科学研究中的地位和作用;(2)国际上地球动力学研究的进展和发展动向;(3)中国地球动力学的研究状况;(4)当今地球动力学研究的导向和战略思考;(5)地球动力学研究在我国的实现和开拓.

大陆动力学的过去、现在和未来--理论与应用

近十年来大陆岩石圈流变学、板块下的构造和整个地幔运动、现代大陆变形动力学、大陆深俯冲动力学、"中下地壳的隧道流"、复合造山带和复合造山动力学、盆-山耦合与大陆增生、地幔物质和地幔动力学以及全球大陆科学钻探整合计划等大陆动力学研究的重要进展,表明大陆动力学是继"板块构造"之后固体地球科学发展的新的起点,建立大陆动力学新的理论体系以及为资源、能源、环境和预防地震灾害的人类需求服务,是大陆动力学发展的未来。

青藏高原唐古拉山中新生代花岗岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其大陆动力学意义

应用单颗粒锆石 U - Pb法 ,对出露于羌塘地体中央隆起带唐古拉山北坡的花岗岩体进行侵位年代测定 ,结果表明它们是中生代末至新生代早期多次岩浆脉动、涌动上侵定位的产物。其中龙亚拉花岗岩体 (6 9.8± 2 .0Ma)、木乃花岗岩体 (6 7.1± 2 .0 Ma)是印 -亚板块早期碰撞的产物 ;赛多铺岗日花岗岩体 (40 .6± 3.1Ma)为印 -亚板块主碰撞期花岗岩。岩石类型主要包括辉石石英二长岩、二长花岗岩和钾长花岗岩 ,初始锶同位素比值 (87Sr/86 Sr)为 0 .70 6 0 39～ 0 .714 0 6 9。研究表明 ,中生代末至新生代花岗岩浆均起源于壳幔混熔 ,属同碰撞—晚造山期的壳幔型花岗岩。详细的单颗粒锆石 U - Pb同位素定年为研究青藏高原的形成演化与地球动力学过程提供了重要的依据。

壳幔过渡层及其大陆动力学意义

根据地震测量结果,造山带常见一个P波传播速度介于典型地壳和典型地幔之间的圈层,称为壳幔过渡层。这个圈层在地球物质科学领域常常被解释为壳幔混合层,形成机制不十分明确。提供了另一种选择,认为壳幔过渡层实际上可能是幔源岩浆底侵作用和地壳分异作用的产物,其密度随压力的逐渐变化是其波速特征的主要原因,是区域岩石圈重力不稳定的标志;也可能是软流圈物质岩石圈化的结果,是区域岩石圈逐渐冷却的象征。这个模型可以更好地解释造山带岩石圈拆沉作用、壳幔物质交换和岩浆活动,因而壳幔过渡层的查明具有重要的大陆动力学意义。

辽吉地区古元古代造山作用的大陆动力学过程及其壳内响应

古元古代是地质演化历史中一个重要转折时期，探讨其大陆动力学特征、机制、过程及其壳内响应具有重要的科学意义．本文以辽吉地区古元古代造山带为例，结合同位素年代学资料，综合分析了该区大陆动力学过程的构造、变质、岩浆、沉积等方面壳内响应特征最后，将该区深部大陆动力学过程划分为三大历史阶段：1）造山期前伸展阶段，包括建造伸展期和改造伸展期，深部底侵发生，壳内响应出现基底裂解、盖层顺层滑脱、拉张型垂向递增变质、岩浆呈席状侵位等；2）造山期挤压收缩阶段，俯冲碰撞，岩石田地幢可能出现拆沉，壳内响应出现招皱逆冲、双侧造山、侧向递增变质、碰撞型岩浆作用发生、早期岩浆底辟再就位等；3）造山期后伸展塌陷阶段，大陆岩石田在重力均衡作用下发生微弱伸展塌陷，出现环斑花岗岩侵位，等压冷却为特征的退变质表明没有明显的伸展剥蚀，没有出现明显的山根．