岩石圈研究新进展 ——超越板块构造
一、岩石圈的纵向和横向不均一性
1、岩石圈的纵向不均一性
对岩石圈的经典理解——刚性的固体板块
超深钻和地球物理探测发现:
岩石圈存在垂向的分层性
构造证据:不同规模、不同层次的层间滑动断裂,如变质岩区普遍存在的顺层韧性剪切带(一定层次)、固态流变构造、大型伸展剥离断层和逆冲推覆构造
地球物理证据:
广泛存在低速层和高导层。
大陆岩石圈存在“三明治”结构。
2、岩石圈横向的不均一性
不规则的多边形结构(陆块构造)
多级次(10-8~108)的强变形带围绕弱变形域而构成的网结状构造。
壳内低速层的不连续
全球统一的软流圈是否存在?
岩石圈之下的软流圈一般为低速层,但有些大陆没有观测到软流圈的低速层。
岩石圈纵横向上的不均一性的发现其意义在于:
大陆构造是极为复杂的,其成因机制也是复杂的——提出了大陆动力学的研究方向
对经典板块构造理论提出了质疑
太古代地盾区岩石圈厚度比以前认为的深得多,超过300km,甚至达到400-600km。
壳内高导低速层的解释
显生宙盖层与结晶基底的界面
上地壳的低速层与含水和岩石破碎有关——来自俄罗斯科拉半岛超深钻的观测资料
下地壳中包含的沉积岩层
地壳深处水平层状的物质流动层
下地壳的部分熔融岩浆
二、岩石圈的力学性质—岩石圈的流变分层性
传统的岩石圈流变学分层性
均一的地壳
——以石英为代表的流变学行为
均一的上地幔
——以橄榄石为代表的流变学行为
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