西北地质
西北地質
서북지질
NORTHWESTERN GEOLOGY
2013年
3期
1-38
,共38页
超大陆构造%地幔动力学%超级地幔柱%超级沉降流%岩浆和成矿响应
超大陸構造%地幔動力學%超級地幔柱%超級沉降流%巖漿和成礦響應
초대륙구조%지만동역학%초급지만주%초급침강류%암장화성광향응
supercontinent tectonics%mantle dynamics%superplume%super downwelling%response of magmatism and metallogeny
超大陆是地球上全部或近乎全部(>90%)大陆块的集合.推测最老的超大陆存在于3.0 Ga,称作Ur.由于年龄老,很难检测该超大陆的存在.地球的历史中,似乎曾有2次,所有的陆块被焊合到一起形成一个超大陆.地球历史中第一个真正被黏合在一起的超大陆大概是Columbia超大陆,它形成于1.85~1.90 Ga,在大约1.60 Ga开始破裂,于~1.3~1.2 Ga最终裂解.Columbia超大陆之后第二个真正被黏合在一起的超大陆是Rodinia超大陆,它存在于~1100 Ma到540 Ma.Pangea (0.25 Ga)并不是一个真正的超大陆,只是一个很大的大陆块的集合体——准-超大陆.该准-超大陆的南半部(冈瓦纳古陆)有一个离散的历史,北半部(劳亚古陆——即古亚洲)有一个会聚的历史.目前,第三个超大陆还未形成,我们的星球尚处在一个未来真正超大陆(Amasia)的形成途中.超大陆形成和裂离的机制是有争议的话题.对于一些新近概念模型的综合分析表明,地幔动力学对于地球历史中超大陆的会聚和裂解有着重要的控制作用.超大陆的形成过程受超级沉降流的控制.超级沉降流通过如当今在西太平洋所见到的双向俯冲带而发生,它也为地质历史和P-波全地幔层析所认可.超级沉降流就像外太空的黑洞一样吞噬了所有物质,将大陆会聚到一个紧密的集合之中.超大陆的命运受控于超级地幔柱(超级上涌流),后者将大陆集合裂离.随着数字模型技术的进步及计算能力和资源的增强,地幔动力学的数字研究已经在识别地幔结构的地震层析图像方面取得了明显进展,并对地球动力学机制有了更好地理解.固体地球可以被认为是由上地幔中具水平运动的板块构造、下地幔中受垂直运动主宰的地幔柱构造和地幔底部以水平运动为特征的‘反-板块构造’所构成.尽管地幔层析开启了进入深部地球的窗口,在增生造山带中被保存的“大洋板块地层”的叠瓦状残骸仍然构成了研究俯冲-增生-碰撞历史(特别是与地球表面古老超大陆聚合有关的俯冲-增生-碰撞历史)的有用的地质学工具.超大陆的动力学也影响着生命的起源和灭绝、地表环境变化以及岩浆作用和成矿作用.与超大陆会聚和裂解相伴的地幔下沉和地幔上涌引起大规模物质和能量的流动,也导致大规模岩浆作用和成矿作用、灾难性的环境变迁,有时甚至造成生物灭绝.当一个上升的地幔柱撞击超大陆的底部时,它所诱发的大陆裂谷化,形成大火成岩省、大规模成矿作用和火山喷发,可能会导致地幔柱的冬天,后果是生物灭绝和长时期的大洋缺氧.因此,与地幔动力学有关的超大陆构造为评估大陆地壳演化和破坏的历史,进行资源评价、了解生命的历史和追踪我们所居住的星球的主要地表环境变迁提供了一把钥匙.
超大陸是地毬上全部或近乎全部(>90%)大陸塊的集閤.推測最老的超大陸存在于3.0 Ga,稱作Ur.由于年齡老,很難檢測該超大陸的存在.地毬的歷史中,似乎曾有2次,所有的陸塊被銲閤到一起形成一箇超大陸.地毬歷史中第一箇真正被黏閤在一起的超大陸大概是Columbia超大陸,它形成于1.85~1.90 Ga,在大約1.60 Ga開始破裂,于~1.3~1.2 Ga最終裂解.Columbia超大陸之後第二箇真正被黏閤在一起的超大陸是Rodinia超大陸,它存在于~1100 Ma到540 Ma.Pangea (0.25 Ga)併不是一箇真正的超大陸,隻是一箇很大的大陸塊的集閤體——準-超大陸.該準-超大陸的南半部(岡瓦納古陸)有一箇離散的歷史,北半部(勞亞古陸——即古亞洲)有一箇會聚的歷史.目前,第三箇超大陸還未形成,我們的星毬尚處在一箇未來真正超大陸(Amasia)的形成途中.超大陸形成和裂離的機製是有爭議的話題.對于一些新近概唸模型的綜閤分析錶明,地幔動力學對于地毬歷史中超大陸的會聚和裂解有著重要的控製作用.超大陸的形成過程受超級沉降流的控製.超級沉降流通過如噹今在西太平洋所見到的雙嚮俯遲帶而髮生,它也為地質歷史和P-波全地幔層析所認可.超級沉降流就像外太空的黑洞一樣吞噬瞭所有物質,將大陸會聚到一箇緊密的集閤之中.超大陸的命運受控于超級地幔柱(超級上湧流),後者將大陸集閤裂離.隨著數字模型技術的進步及計算能力和資源的增彊,地幔動力學的數字研究已經在識彆地幔結構的地震層析圖像方麵取得瞭明顯進展,併對地毬動力學機製有瞭更好地理解.固體地毬可以被認為是由上地幔中具水平運動的闆塊構造、下地幔中受垂直運動主宰的地幔柱構造和地幔底部以水平運動為特徵的‘反-闆塊構造’所構成.儘管地幔層析開啟瞭進入深部地毬的窗口,在增生造山帶中被保存的“大洋闆塊地層”的疊瓦狀殘骸仍然構成瞭研究俯遲-增生-踫撞歷史(特彆是與地毬錶麵古老超大陸聚閤有關的俯遲-增生-踫撞歷史)的有用的地質學工具.超大陸的動力學也影響著生命的起源和滅絕、地錶環境變化以及巖漿作用和成礦作用.與超大陸會聚和裂解相伴的地幔下沉和地幔上湧引起大規模物質和能量的流動,也導緻大規模巖漿作用和成礦作用、災難性的環境變遷,有時甚至造成生物滅絕.噹一箇上升的地幔柱撞擊超大陸的底部時,它所誘髮的大陸裂穀化,形成大火成巖省、大規模成礦作用和火山噴髮,可能會導緻地幔柱的鼕天,後果是生物滅絕和長時期的大洋缺氧.因此,與地幔動力學有關的超大陸構造為評估大陸地殼縯化和破壞的歷史,進行資源評價、瞭解生命的歷史和追蹤我們所居住的星毬的主要地錶環境變遷提供瞭一把鑰匙.
초대륙시지구상전부혹근호전부(>90%)대륙괴적집합.추측최로적초대륙존재우3.0 Ga,칭작Ur.유우년령로,흔난검측해초대륙적존재.지구적역사중,사호증유2차,소유적륙괴피한합도일기형성일개초대륙.지구역사중제일개진정피점합재일기적초대륙대개시Columbia초대륙,타형성우1.85~1.90 Ga,재대약1.60 Ga개시파렬,우~1.3~1.2 Ga최종렬해.Columbia초대륙지후제이개진정피점합재일기적초대륙시Rodinia초대륙,타존재우~1100 Ma도540 Ma.Pangea (0.25 Ga)병불시일개진정적초대륙,지시일개흔대적대륙괴적집합체——준-초대륙.해준-초대륙적남반부(강와납고륙)유일개리산적역사,북반부(로아고륙——즉고아주)유일개회취적역사.목전,제삼개초대륙환미형성,아문적성구상처재일개미래진정초대륙(Amasia)적형성도중.초대륙형성화렬리적궤제시유쟁의적화제.대우일사신근개념모형적종합분석표명,지만동역학대우지구역사중초대륙적회취화렬해유착중요적공제작용.초대륙적형성과정수초급침강류적공제.초급침강류통과여당금재서태평양소견도적쌍향부충대이발생,타야위지질역사화P-파전지만층석소인가.초급침강류취상외태공적흑동일양탄서료소유물질,장대륙회취도일개긴밀적집합지중.초대륙적명운수공우초급지만주(초급상용류),후자장대륙집합렬리.수착수자모형기술적진보급계산능력화자원적증강,지만동역학적수자연구이경재식별지만결구적지진층석도상방면취득료명현진전,병대지구동역학궤제유료경호지리해.고체지구가이피인위시유상지만중구수평운동적판괴구조、하지만중수수직운동주재적지만주구조화지만저부이수평운동위특정적‘반-판괴구조’소구성.진관지만층석개계료진입심부지구적창구,재증생조산대중피보존적“대양판괴지층”적첩와상잔해잉연구성료연구부충-증생-팽당역사(특별시여지구표면고로초대륙취합유관적부충-증생-팽당역사)적유용적지질학공구.초대륙적동역학야영향착생명적기원화멸절、지표배경변화이급암장작용화성광작용.여초대륙회취화렬해상반적지만하침화지만상용인기대규모물질화능량적류동,야도치대규모암장작용화성광작용、재난성적배경변천,유시심지조성생물멸절.당일개상승적지만주당격초대륙적저부시,타소유발적대륙렬곡화,형성대화성암성、대규모성광작용화화산분발,가능회도치지만주적동천,후과시생물멸절화장시기적대양결양.인차,여지만동역학유관적초대륙구조위평고대륙지각연화화파배적역사,진행자원평개、료해생명적역사화추종아문소거주적성구적주요지표배경변천제공료일파약시.