仅是在假设条件下的推断，然后又赋予它一种解释． 所以它尚为一个必须深入研究和探索的问题，远未 能定论． （７）全球上地幔Ｓ波速度分布表明，在地幔热柱 （热点）处，如夏威夷与亚速尔群岛地幔显示为低速 异常带
仅是在假设条件下的推断，然后又赋予它一种解释．
所以它尚为一个必须深入研究和探索的问题，远未
能定论．
（７）全球上地幔Ｓ波速度分布表明，在地幔热柱
（热点）处，如夏威夷与亚速尔群岛地幔显示为低速
异常带，深度为８０～２００ｋｍ，而洋脊（冰岛）的低速
异常延伸到１００ｋｍ 深度，支撑被动上涌的地幔软
流层位于洋脊岩石圈板块分离的边缘，而主动上升
的地幔热柱（热点）和低速层则在岩石圈板块之下．
如果板块位于一个或几个热点之上，将可能会有新
的热点形成．在大陆岩石圈中，由于板块相对运动及
下伏，地幔对流可产生板内构造带．北美大陆的黄石
公园热点和夏威夷热点，可能是现代板块构造活动
的一个例子，在大陆克拉通内的造山带及推覆断裂
带则是由不同板块挤压形成的，加拿大地盾的卡普
斯坎多构造带就是这种机制的产物．当今国际上对
地幔柱的研究已成为一个“热点”，其中一个很大的
原因，不仅仅是人们在地球上发现越来越多地幔柱
存在的证据，例如，在夏威夷玄武岩包裹体中发现金
刚石等深部地幔矿物证据［４４］，同时还发现火星和金
星上亦存在这地幔柱的证据［４５］．特别是２０ 世纪９０
年代后期，地球物理学中地震资料的分辨率不断提
高，使人们能够第一次给出地幔图像，并证明地幔介
质确实是很不均匀的，拆沉的岩片能够下沉达到核
幔边界的深度，而夏威夷和冰岛地幔柱的确有很深
的根．地球上地幔柱直径达几百到几千公里，深度抵
２９００公里的核幔边界（ＣＭＢ），并造成地幔物质由深
部到浅部的运移［４６，４７］．人们通常认为大火山岩省的
形成与地幔柱活动密切相关，而与板块构造可能没
有直接关系［４８，４９］．
（８）通过面波和体波的地震层析成像、ＧＧＴ 大
断面以及地球的自由振荡所作的全球性研究［９］，地
１９１７
地 球 物 理 学 进 展２４卷
球内部构造、地震深层过程、地幔对流和全球变化方
面，均取得了不少新认识，发现核－幔边界起伏可达
６～１０ｋｍ 或更厚，并建立了初步的模式．它与大地
水准面变化和地幔对流密切相关，这对区域性的研
究是有指导意义的．关于洋脊、地幔热柱的上涌和热
源方面，也有着不少研究和探讨：如是分层对流还是
全地幔对流以及其地幔热柱呈几级“分裂”和地表呈
现的岩性、构造和展布等．
（９）在大陆漂移，海底扩张和年龄的深化研究
中，板块构造理论得到不断推进［１１］．板块运动的新
研究进展表明，若只考虑岩石圈的尺度及岩石圈动
力学是远远不够的．全球地震层析成像的新资料和
研究提出了板下构造及整个地幔运动的地球物理证
据表明，岩石圈板片可以从地球表面穿过６７０ｋｍ
深度的地幔不连续面俯冲到核幔边界（２９００ｋｍ 深
度，压力１３５ＧＰａ），引起核－幔物质的相互作用，通
过地幔对流，深部物质有可能再上升，即记录了地幔
底辟和上升的历史．超地幔柱也可以从核幔边界的
热动力学边界层上涌到地壳表层，并导致大量热点
的产生；同时，全球范围内地幔地震波高速异常和低
速异常的连续出现表明：壳、幔物质可以从上到下或
者从下往上穿过４１０ 和６７０ｋｍ 间断面（１３～２２
ＧＰａ）深度的地幔内部转换带［５０］．这一发现进一步
证实了转换带边界并不能阻止大规模物质从上地幔
进入下地幔或下地幔进入上地幔的深部物质与能量
的交换和其耦合响应．
（１０）研究手段和观测技术的发展
新的观测手段和实验方法不断涌现，尤其是高
精度的地震反射、宽角反射和折射深部地震探测、高
分辨率层析成像技术、高温高压实验技术、高精度重
力场、磁力场和大地热流测量以及ＧＰＳ定位等方法
的发展为地球动力学的研究提供了强有力的手段．
近些年来，在高压实验技术，尤其是高压变形实
验技术的发展，可以在上地幔和地幔转换带的条件
下进行大样品的流变学实验．高温高压技术与同步
辐射技术相结合，使之可以在极端条件下就位测量
地球内部物质的结构和属性．
２０世纪，高温高压变形实验能够达到的压力在
３Ｇｐａ左右，这样的压力范围，对于研究地幔转换带
和地球内部各圈层的流变学性质有着很大的局限．
进入２１世纪以来，一些新的大体积高压设备开始出
现，ＤＤＩＡ 是可以进行变形实验的金刚石对顶砧
（ＤＩＡ），它在上下导块内各增加了一个小型液压缸，
使得上下两个砧头能够独立于其它四个砧头而运
动．这样，在产生准静水压以后，驱动上下砧头就能
对试样造成可控制的形变．在高温高压下，试样不仅(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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