中国大陆动力学研究导向和思考(13)

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
构造原型恢复这一国际前沿问题研究时,则必须对 其深部物质和能量的交换、运移和其机制进行研究 和探索[16]. 4.2.4 青藏高原大陆动力学 青藏高原是一个巨型的碰撞造山过程的产物, 它的形成与始特提斯、

构造原型恢复这一国际前沿问题研究时,则必须对
其深部物质和能量的交换、运移和其机制进行研究
和探索[16].
4.2.4 青藏高原大陆动力学
青藏高原是一个巨型的碰撞造山过程的产物,
它的形成与始特提斯、古特提斯和新特提斯洋盆的
先后开启、消减、闭合及古大陆裂解、各地体运移、会
聚和拼合相关,而造山类型则与不同时期海域俯冲、
地体碰撞和陆内会聚的不同阶段有关.青藏高原在
长期地质历史演化中,在不同时期形成了从俯冲、碰
撞到陆内各种造山类型组构的山链、复合山链和高
原的整体隆升.显然,认识青藏高原丰富的造山类型
并与世界上典型的造山类型对比,乃是研究碰撞动
力学的重要内容.
青藏高原是在水平向和垂直向错综复合力系作
用下的一个耦合块体,不仅受到南、北方双向力系碰
撞作用影响,并持续向高原腹地挤压,促使高原壳、
幔物质运移,地壳短缩、增厚,而且在喜马拉雅弧形
山系的东西弧顶部位,即东、西“构造结”区均形成了
一对力偶的作用,构成了青藏高原及其周边地域错
综复杂的构造格局和动力学响应[74,61,8,74,76,82].
因此,结合当今在青藏高原大陆动力研究中进
1924
 6期滕吉文,等:中国大陆动力学研究导向和思考
展及其面临的机遇,在近期内有望进行和突破的几
个科学问题必须给予重视.
(1)喜马拉雅弧形造山带弧顶地域的深层动力
学响应
东、西弧顶,即“东、西构造结”区的介质属性和
构造格局及其深层过程制约着高原地域(特别是高
原的东、北缘,东部和西北缘及西部)的深、浅构造格
局与运动学和动力学效应[76,83,84].
①东、西“构造结”区本身的深部精细结构与物
质属性及其动力学响应.
②“东构造结”插入高原东缘的力源和运动轨
迹、样式,以及其在高原东北缘产生了什么样的变形
和深层动力过程?
③构造结区是否具有“热点”或地幔热柱的深部
物质和能量交换或迹象.
特别要对水平力系和垂直力系共同作用及其所
导致的深、浅构造运动和力源机制给予深化研究.
(2)青藏高原深部物质的侧向运移
①是逃逸、是挤压、是流展……在物理—力学作
用过程中和动力学效应上存在分歧吗?异同何在?
②介质的应力状态、分区属性和构造背景是什
么?
③深部壳、幔物质侧向运移的轨迹、边界条件和
效应及其对2008年汶川8.0级地震的响应;
④何处为物质运移通道,通道侧向限定边界和
底界在哪里?它们受到何种要素的制约?
⑤NS向的短缩量按什么方法和要素(纵向与
横向)来估算?精度如何?
⑥高原腹地深部物质侧向运移的特点、响应与
周边构造运动的作用.
物质运移的轨迹:壳、幔物质侧向运移不走“西
口”吗?即高原物质只向东运动而不向西部运移吗?
物质运移的边界条件、要素、特点和量化.
(3)印度洋板块与欧亚板块碰撞、挤压的运动学
和动力学模型
①遵从的物理—力学理念和合理的物理—力学
机制.
②深部物质的运动学与动力学背景和必要与充
分条件.
③陆-陆碰撞的时限与地球物理边界场的响应.
④建立有正确理念和高分辨率精确数据为支撑
的运动学和动力学模型.
(4)逼近于实际的物理—数学模拟
①多要素约束下的初始模型提取和物理模拟.
②多要素约束下的初始模型提取和数学模拟.
③与实际观测资料和研究结果的对比分析和辅
助的解释.
④集成分析与规律性认识.
4.3 深层过程与力源机制
在地球上面有着多种形态和类型的构造展布,
如成山、成盆、成岩、成矿、成灾和深化对地球本体的
认识,均为地球内部物质与能量的交换和其深层过
程及动力学响应的产物.为此,对力源机制的研究十
分重要.
4.3.1 深部物质分异,调整和运移的流变学
流变学是地球动力学研究的支柱学科,她是研
究地球组成岩石和矿物力学性质和变形行为的科
学[85~89].地球各圈层的构造变形归根到底就是多矿
物岩石的变形,因此要了解地球各圈层的变形及其
形成的构造,首先必须深刻理解多矿物复合岩石在
各种物理条件(例如温度、围压、差应力、应变速率、
应变方式等)下和化学环境(主要是氧逸度和水含
量)中的流变学行为.大陆在构造挤压作用下如何成
山、在拉张作用下如何成盆、成海?为什么地球上老
于200Ma的大洋岩石圈几乎全都已经俯冲到软流(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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