中国大陆动力学研究导向和思考(12)

来源:地球物理学进展 作者:杨 辉1, 刘 财3 发表于:2010-01-13 20:51  点击:
【关健词】壳、幔结构,大陆动力学,物质与能量交换,圈层耦合,动力机制
善,有待多元数据的积累,多要素的约束,以达逐渐 逼近于实际的结果和认识. 4.2.3 造山带和其与盆地的耦合 造山带和盆-山耦合的研究关系到它们的形成 与演化过程和动力学响应,同时与资源、能源、灾害 和对

善,有待多元数据的积累,多要素的约束,以达逐渐
逼近于实际的结果和认识.
4.2.3 造山带和其与盆地的耦合
造山带和盆-山耦合的研究关系到它们的形成
与演化过程和动力学响应,同时与资源、能源、灾害
和对地球本体的认识密切相关.因此近年来对其研
究逐渐由浅到深,由形态描述到深层过程进行着深
化研究和探索.
(1)造山带是地球动力学研究的重要问题之
一.这些巨型的造山带不仅证实了板块汇聚造山的
历史,而且由于板块扩张等处深部物质的上涌,故板
块裂解、洋盆扩张、俯冲和消减等过程亦在这里留下
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地 球 物 理 学 进 展24卷 
了印迹.实际上地球上面的很多复合造山带却是长
期活动的构造带[3].然而人们对复合造山带长期活
动的深层过程和力源机制并不十分清楚.
近年来大陆造山带地球物理研究揭示了造山带
岩石圈的物理状态具有流变学分层结构,壳内、幔内
的低速层(高导层),古造山带无山根,莫霍面呈水平
状,软流圈的巨大起伏,岩石圈地幔的减薄,地壳、地
幔的非均一性与各向异性等特征[70,71]等使得人们
对造山机制的研究得到升华.
当今对造山带的研究正在由单一造山带向复合
造山带研究及综合研究过渡.但地球上绝大部分复
合造山带的长期活动原因至今尚不十分清楚,这主
要是其动力机制并不能形象地以“碰撞造山”来解
释.Hyndman 等(2005)[72]根据科迪勒拉造山带具
有长期弱化、低强度、厚度较薄和较热的岩石圈特征
认为:造山带的花岗岩基、高级变质作用和韧性变形
所导致的造山热能来自原先的弧后热岩石圈,而不
是来自造山变形过程.
人们可以看到,地球上的很多造山带都是长期
的构造活动带(>300 Ma).例如太平洋东岸、美洲
大陆西海岸宽近1000km、长度超过10000km 的科
迪勒拉造山带就是长期活动的复合造山带的典型代
表,在200 Ma之前,该造山带经历过多期次的造山
运动,如奥陶纪(425Ma)、泥盆纪(380 Ma)、晚古生
代(约300 Ma);青藏高原也是一个巨型的复合造山
带,它的形成经历了早古生代、三叠纪、晚古生代和
新生代造山带的多期次的构造运动及拼贴过程[3],
有人称其为“造山形成的高原”[73].然而它却呈现了
亚洲大陆从北向南的增生过程,而喜马拉雅则是其
中最后形成的一条造山带,而现代喜马拉雅造山带
的前身则应是泛非-早古生代形成的原始喜马拉雅
造山带[74].这里必须重视的是,喜马拉雅造山带的
形成,东、西弧顶以刚性“尖锲”状向北扦入青藏高原
东部、东北部和西北部的构造运动以及成矿和成灾
均起着极为重要的作用[75,76].
(2)盆-山耦合
早期对盆地的研究很注重其分类,当然主要是
与油、气勘察密切相关.自20世纪末时,即20世纪
90年代以来,大陆动力学计划把盆地与山脉作为一
个有机整体已成国际上地球科学界的一个重要研究
领域.通过全球地学断面(GGT)计划的实施,改变
了以往将盆地和山脉分别进行研究的历史.但对盆
-山耦合过程、演化和机理,迄今尚缺乏系统的分析
和研究,即在认识上主要是基于其浅表层过程.
同时还应看到,过去的研究重点主要放在沉积
盆地与相邻造山带的沉积的关系上,而对盆地和山
脉的演化过程却涉及甚少.大陆造山带内原型沉积
盆地构造恢复是造山带研究的重点和前沿科学问题
之一[77,78],而深部物质的分异、调整和运移则是盆
-山耦合研究的主体内容[8,79,80].现代板块构造理
论将沉积盆地与造山作用紧密联系起来,并按照造
山作用类型对沉积盆地进行了分类[77],这些不同类
型沉积盆地在地史期间曾详细记录了一系列的构造
运动与事件和板块、板内块体相互作用及造山带的
演化过程[78].大洋板块俯冲消减作用、陆壳的拼合
增生作用、各类块体的碰撞作用以及造山带晚期大
规模推覆和走滑作用等使得造山带内不同大地构造
单元发生裂解和破坏[81].沉积盆地作为造山带最为
重要的大地构造单元之一,在造山带演化过程中因
强烈的构造变形而使得其原型发生破坏,从而使得
造山带内沉积盆地的构造原型恢复难度增大,进而
影响着造山带构造恢复的研究工作进程[3].
当今对造山带和盆-山耦合的研究中,必须对
大陆造山带与相关沉积盆地之间的深层动力过程进
行详细研究,因为这是揭示板块内构造作用和大陆
增生作用的关键所在.在对大陆造山带内沉积盆地(责任编辑:南粤论文中心)转贴于南粤论文中心: http://www.nylw.net(南粤论文中心__代写代发论文_毕业论文带写_广州职称论文代发_广州论文网)
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