大陸動力學PPT課件

1、N S F C2021/6/71國家自然科學基金委員會地球科學部2001N S F C大陸動力學2021/6/72w 是保證人類居住安全性和生活資料可供性是保證人類居住安全性和生活資料可供性的最基本保證的最基本保證w 是當前和今后一段時期內固體地球科學研是當前和今后一段時期內固體地球科學研究中最重要的課題之一究中最重要的課題之一w 是是20世紀世紀90年代以來，國際地學界一直非年代以來，國際地學界一直非常注重的研究領域常注重的研究領域w 我國已為進一步系統(tǒng)規(guī)劃和開展大陸動力我國已為進一步系統(tǒng)規(guī)劃和開展大陸動力學研究奠定了良好基礎學研究奠定了良好基礎w 東亞是地球上結構和演化過程最為復雜的東亞是

2、地球上結構和演化過程最為復雜的一塊大陸，中國被公認為大陸動力學研究一塊大陸，中國被公認為大陸動力學研究的最佳場所的最佳場所N S F C大陸動力學2021/6/73是保證人類居住安全性和生活資是保證人類居住安全性和生活資料可供性的最基本保證料可供性的最基本保證w 大陸是人類生活的主要場所，她不僅是目前人大陸是人類生活的主要場所，她不僅是目前人類居住的唯一選擇，更是人類生活資料（糧食、類居住的唯一選擇，更是人類生活資料（糧食、水、能源和礦產資源）的最主要來源。水、能源和礦產資源）的最主要來源。w 了解大陸的構成和所發(fā)生的動力學過程，是保了解大陸的構成和所發(fā)生的動力學過程，是保證居住安全性和生活資

3、料可供性的最基本保證，證居住安全性和生活資料可供性的最基本保證，也是滿足人們好奇心的最基礎需要。尤其是自也是滿足人們好奇心的最基礎需要。尤其是自然災害的減輕、化石能源和礦產資源的找尋以然災害的減輕、化石能源和礦產資源的找尋以及生態(tài)環(huán)境的保護與利用，都依賴于對大陸動及生態(tài)環(huán)境的保護與利用，都依賴于對大陸動力學的深入了解和廣泛應用。力學的深入了解和廣泛應用。N S F C大陸動力學2021/6/74是當前和今后一段時期內固體地是當前和今后一段時期內固體地球科學研究中最重要的課題之一球科學研究中最重要的課題之一w 近十幾年來，由于新的觀測、探近十幾年來，由于新的觀測、探測和分析技術的應用及其所獲取測

4、和分析技術的應用及其所獲取的資料信息迅速增長，再加上固的資料信息迅速增長，再加上固體地球科學理論研究的不斷深入，體地球科學理論研究的不斷深入，我們對大陸的認識正在進入一個我們對大陸的認識正在進入一個新的高度，即從對大陸地殼淺表新的高度，即從對大陸地殼淺表部的局部認識上升為對大陸地殼部的局部認識上升為對大陸地殼地幔系統(tǒng)的整體認識。地幔系統(tǒng)的整體認識。N S F C大陸動力學2021/6/75是當前和今后一段時期內固體地是當前和今后一段時期內固體地球科學研究中最重要的課題之一球科學研究中最重要的課題之一w 移動寬頻數(shù)字地震、深地震移動寬頻數(shù)字地震、深地震反射剖面和地震層析成像等反射剖面和地震層析成

5、像等技術的發(fā)展與廣泛應用，提技術的發(fā)展與廣泛應用，提供了地下高分辨率的地殼和供了地下高分辨率的地殼和地幔圖像。地幔圖像。N S F C大陸動力學2021/6/76是當前和今后一段時期內固體地是當前和今后一段時期內固體地球科學研究中最重要的課題之一球科學研究中最重要的課題之一w 全球定位系統(tǒng)（全球定位系統(tǒng)（GPS）的厘米級測量精）的厘米級測量精度，使我們能夠直接測量板塊的運動速度，使我們能夠直接測量板塊的運動速率和大陸內部的形變。率和大陸內部的形變。N S F C大陸動力學2021/6/77是當前和今后一段時期內固體地是當前和今后一段時期內固體地球科學研究中最重要的課題之一球科學研究中最重要的課

6、題之一w 使用使用X射線、離子探針手段的高空間射線、離子探針手段的高空間分辨率化學和同位素分析已使人們能夠分辨率化學和同位素分析已使人們能夠測定直徑小至幾微米的樣品。測定直徑小至幾微米的樣品。N S F C大陸動力學2021/6/78是當前和今后一段時期內固體地是當前和今后一段時期內固體地球科學研究中最重要的課題之一球科學研究中最重要的課題之一w 高速計算機、高速計算機、INTERNET和地理信息系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)的廣泛使用，大大促進了全球范圍內有關的廣泛使用，大大促進了全球范圍內有關大陸動力學資料和數(shù)據(jù)的搜集與交換，并大陸動力學資料和數(shù)據(jù)的搜集與交換，并使三維虛擬的動力學模擬成為可能。使三維

7、虛擬的動力學模擬成為可能。N S F C大陸動力學2021/6/79是當前和今后一段時期內固體地是當前和今后一段時期內固體地球科學研究中最重要的課題之一球科學研究中最重要的課題之一 從從20世紀世紀70年代以來，板塊構造理論雖然完美年代以來，板塊構造理論雖然完美地描述了大洋板塊動力學的海底擴張和俯沖機制，地描述了大洋板塊動力學的海底擴張和俯沖機制，但在解釋大陸復雜的物質增生與消減過程上卻遇到但在解釋大陸復雜的物質增生與消減過程上卻遇到了相當大的困難。許多學者認為，大陸地區(qū)與大洋了相當大的困難。許多學者認為，大陸地區(qū)與大洋地區(qū)至少在上地幔的深度范圍內存在巨大的動力學地區(qū)至少在上地幔的深度范圍內存

8、在巨大的動力學差異，現(xiàn)有的板塊構造理論不能簡單地搬來解釋大差異，現(xiàn)有的板塊構造理論不能簡單地搬來解釋大陸的動力學過程。并且由于板塊構造理論所闡明的陸的動力學過程。并且由于板塊構造理論所闡明的主要是巖石圈的運動學，因而人們正在通過向地球主要是巖石圈的運動學，因而人們正在通過向地球深部內層進軍，發(fā)展闡明從地核到地表整個固體地深部內層進軍，發(fā)展闡明從地核到地表整個固體地球系統(tǒng)的動力學新理論。球系統(tǒng)的動力學新理論。N S F C大陸動力學2021/6/710是當前和今后一段時期內固體地是當前和今后一段時期內固體地球科學研究中最重要的課題之一球科學研究中最重要的課題之一 因此無論是從進一步深化板塊構造因

9、此無論是從進一步深化板塊構造理論還是從發(fā)展新的地球動力學理論出理論還是從發(fā)展新的地球動力學理論出發(fā)，都有必要把探索大陸動力學的本質發(fā)，都有必要把探索大陸動力學的本質作為當前和今后一段時期內固體地球科作為當前和今后一段時期內固體地球科學研究中最重要的課題之一。學研究中最重要的課題之一。N S F C大陸動力學2021/6/711是是20世紀世紀90年代以來，國際地學年代以來，國際地學界一直非常注重的研究領域界一直非常注重的研究領域w 進入九十年代，國際巖石圈計劃的重點從巖石圈的結構、進入九十年代，國際巖石圈計劃的重點從巖石圈的結構、構造和演化轉向了過程和動力學，其中大陸巖石圈、深構造和演化轉向了

10、過程和動力學，其中大陸巖石圈、深部作用過程和動力學成為國際巖石圈計劃四個主要領域部作用過程和動力學成為國際巖石圈計劃四個主要領域中的兩個。中的兩個。n美國國家科學基金會、地質調查所和能源部聯(lián)合提出并實施了美國國家科學基金會、地質調查所和能源部聯(lián)合提出并實施了為期為期30年（年（19902020）的）的“大陸動力學計劃大陸動力學計劃”n英國自然環(huán)境研究委員會英國自然環(huán)境研究委員會19942000年地球科學戰(zhàn)略報告中也年地球科學戰(zhàn)略報告中也把大陸動力學列為其專題性重點研究領域，并集中研究大陸深把大陸動力學列為其專題性重點研究領域，并集中研究大陸深部構造與成分、大陸邊緣構造、地殼垂直運動在巖石循環(huán)中

11、的部構造與成分、大陸邊緣構造、地殼垂直運動在巖石循環(huán)中的作用及其與地表作用的關系等四個問題作用及其與地表作用的關系等四個問題。n歐洲歐洲16個國家針對大陸成因與演化而共同開展的個國家針對大陸成因與演化而共同開展的“歐洲透鏡歐洲透鏡”計劃從計劃從1992年開始實施，延至本世紀初，其目的是增進對地球年開始實施，延至本世紀初，其目的是增進對地球殼幔構造演化和控制其隨時間演化的動力學過程的理解。殼幔構造演化和控制其隨時間演化的動力學過程的理解。N S F C大陸動力學2021/6/712我國已為進一步系統(tǒng)規(guī)劃和開展我國已為進一步系統(tǒng)規(guī)劃和開展大陸動力學研究奠定了良好基礎大陸動力學研究奠定了良好基礎 2

12、0世紀世紀90年代初我國地學界就開始熱烈討論開展中國大陸動力學研究的年代初我國地學界就開始熱烈討論開展中國大陸動力學研究的問題，并將大陸動力學作為優(yōu)先研究領域列入國家問題，并將大陸動力學作為優(yōu)先研究領域列入國家“九五九五”有關基礎研究的有關基礎研究的戰(zhàn)略規(guī)劃之中。戰(zhàn)略規(guī)劃之中。w科技部設立國家重點基礎研究項目：“大陸科學鉆探”、“現(xiàn)代地殼運動觀測網”等重大科學工程和“青藏高原形成演化及其環(huán)境、資源效應”、“大陸深俯沖作用”等；w國家自然科學基金委通過設立了一系列重大、重點項目和面上項目，支持專家對我國大陸主要構造單元（造山帶、盆地和地盾）的巖石圈結構與演化開展多學科研究，先后資助了有關興蒙、秦

13、嶺、大別、三江等造山帶的重大研究項目；w中科院、國土資源部和國家地震局等部門也針對大陸動力學問題部署了相關的大型觀測、調查和研究項目。 通過上述工作，對我國主要造山帶及其它構造單元的巖石圈結構和演化通過上述工作，對我國主要造山帶及其它構造單元的巖石圈結構和演化有了不少新的認識，并積累起一大批寶貴的地質、地球物理和地球化學資料有了不少新的認識，并積累起一大批寶貴的地質、地球物理和地球化學資料與數(shù)據(jù)，為我們進一步系統(tǒng)規(guī)劃和開展大陸動力學研究奠定了良好基礎。與數(shù)據(jù)，為我們進一步系統(tǒng)規(guī)劃和開展大陸動力學研究奠定了良好基礎。N S F C大陸動力學2021/6/713東亞是地球上結構和演化過程最為復雜東

14、亞是地球上結構和演化過程最為復雜的一塊大陸，中國被公認為大陸動力學的一塊大陸，中國被公認為大陸動力學研究的最佳場所研究的最佳場所w 中國地質構造復雜、演化歷史漫長，大陸動力學作用明顯，不僅記中國地質構造復雜、演化歷史漫長，大陸動力學作用明顯，不僅記錄了微陸塊小洋盆型古板塊演化旋回的完整歷史，也疊加了中新錄了微陸塊小洋盆型古板塊演化旋回的完整歷史，也疊加了中新生代太平洋板塊俯沖和印度板塊碰撞導致的大陸邊緣和內部復雜的生代太平洋板塊俯沖和印度板塊碰撞導致的大陸邊緣和內部復雜的動力學過程的信息。動力學過程的信息。n它既有它既有38億年的穩(wěn)定古老陸塊，又有現(xiàn)代活躍的地震帶；億年的穩(wěn)定古老陸塊，又有現(xiàn)代

15、活躍的地震帶；n既有遠古時期的造山帶，又有現(xiàn)在還在隆升的喜馬拉雅山脈；既有遠古時期的造山帶，又有現(xiàn)在還在隆升的喜馬拉雅山脈；n既有世界屋脊的青藏高原，又有眾多的盆地和典型的邊緣海；既有世界屋脊的青藏高原，又有眾多的盆地和典型的邊緣海；n以及西部陸殼抬升和增厚、東部巖石圈減薄、大別蘇魯超高壓變質以及西部陸殼抬升和增厚、東部巖石圈減薄、大別蘇魯超高壓變質帶等等，這些都為大陸動力學的研究提供了得天獨厚的天然實驗室。帶等等，這些都為大陸動力學的研究提供了得天獨厚的天然實驗室。w 立足于全球構造的視野，充分發(fā)揮這一地域優(yōu)勢，通過大地測量和立足于全球構造的視野，充分發(fā)揮這一地域優(yōu)勢，通過大地測量和地球物理

16、探測、野外實驗室與科學鉆探、理論與模擬，研究大陸物地球物理探測、野外實驗室與科學鉆探、理論與模擬，研究大陸物質組成、結構、演化過程與動力學，并與世界其它大陸開展對比，質組成、結構、演化過程與動力學，并與世界其它大陸開展對比，就有可能在大陸動力學這一國際關注的領域取得突破。就有可能在大陸動力學這一國際關注的領域取得突破。N S F C大陸動力學2021/6/714 通過多學科手段研究中國大陸的地質、通過多學科手段研究中國大陸的地質、地球物理和地球化學特征，對比亞洲相鄰地球物理和地球化學特征，對比亞洲相鄰地區(qū)和世界其它大陸，了解中國大陸殼地區(qū)和世界其它大陸，了解中國大陸殼幔系統(tǒng)的三維結構圖像，揭示

17、大陸物質增幔系統(tǒng)的三維結構圖像，揭示大陸物質增生和消減的主要過程，建立東亞大陸中新生和消減的主要過程，建立東亞大陸中新生代演化的動力學模型，為資源勘查、災生代演化的動力學模型，為資源勘查、災害減輕和環(huán)境保護提供新的預測與評價理害減輕和環(huán)境保護提供新的預測與評價理論。論。N S F C大陸動力學2021/6/715N S F C大陸動力學2021/6/716 大陸巖石圈結構及組成、非均一性和各向異性（包括物理的大陸巖石圈結構及組成、非均一性和各向異性（包括物理的與化學的）是大陸動力學研究的基礎科學問題，同時又是深化與化學的）是大陸動力學研究的基礎科學問題，同時又是深化認識地球本體及其資源、能源與

18、地震災害成因的關鍵要素。認識地球本體及其資源、能源與地震災害成因的關鍵要素。巖石圈結巖石圈結構與變化構與變化巖石圈形巖石圈形成演化的成演化的深部過程深部過程物理結構化學結構記錄記錄巖石圈的物質組巖石圈的物質組成與性質的差異成與性質的差異制約制約相互制約相互制約相互依存相互依存N S F C大陸動力學2021/6/717探測大陸巖石圈結構的高新技術已日趨成熟。探測大陸巖石圈結構的高新技術已日趨成熟。n高分辨率的深地震反射技術高分辨率的深地震反射技術對探測100km的厚巖石圈精細結構已不是難事，橫向與縱向分辨率可達50m20m，并且由于排列覆蓋長度增加（達600道至1200道）和數(shù)據(jù)處理自動水平的

19、提高，已使單位公里費用降低。n深地震反射和寬角反射的聯(lián)合觀測深地震反射和寬角反射的聯(lián)合觀測已可求得巖石圈的精細結構與速度分布。n可移動式高靈敏度，大動態(tài)的寬頻地震觀測技術可移動式高靈敏度，大動態(tài)的寬頻地震觀測技術的發(fā)展，可給出巖石圈下部深達410km和670km間斷面、地幔結構和的不均一性展布。n地球化學探測地球化學探測深部化學結構的途徑，不僅從地幔捕虜體，而且從地殼中廣泛出露的花崗巖、火山巖溢出中得到巖石圈結構不均一性和各向異性信息，分析精度和速度也逐步提高。通過地球物理，同位素地球化學和巖石地球化學的綜合研究，可對巖石圈通過地球物理，同位素地球化學和巖石地球化學的綜合研究，可對巖石圈進行四

20、維的物理化學填圖。進行四維的物理化學填圖。N S F C大陸動力學2021/6/718w 陸陸陸碰撞、洋陸碰撞、洋陸消陸消減邊界的深部結構與動減邊界的深部結構與動力學力學w 遠離板塊碰撞邊界的造遠離板塊碰撞邊界的造山帶地殼結構與地幔動山帶地殼結構與地幔動力學力學w 古老大陸克拉通的根部古老大陸克拉通的根部結構與去根作用結構與去根作用w 地幔（柱）與深層動力地幔（柱）與深層動力過程過程w 巖石圈化學結構與組成巖石圈化學結構與組成的不均一性的不均一性w 典型造山帶巖石圈精細結典型造山帶巖石圈精細結構與深層過程構與深層過程w 活動大陸邊緣與海域巖石活動大陸邊緣與海域巖石圈圈/ /軟流圈結構及邊緣海軟

21、流圈結構及邊緣海盆地的形成盆地的形成w 中國華北巖石圈減薄區(qū)與中國華北巖石圈減薄區(qū)與深部物質運移深部物質運移w 板塊及其陸內塊體會聚邊板塊及其陸內塊體會聚邊界的巖石圈結構界的巖石圈結構w 中國大陸塊體的地球化學中國大陸塊體的地球化學分區(qū)與巖石圈化學結構分區(qū)與巖石圈化學結構w 東亞地幔柱東亞地幔柱“十五”期間應當重點研究的關鍵性科學問題N S F C大陸動力學2021/6/719w 大陸動力學研究是在板塊構造理論在大洋地區(qū)成功實踐后，在古老的大陸構造研究的基礎上，于九十年代初明確提出和開展起來的。它不但要描述和量化大陸的變形，確定大陸的運動，而且需要闡明大陸變形和運動的機理。w 大陸內部則經歷過

22、強烈的變形，這與板塊構造理論的基本認識相抵觸，是大陸動力學需要重點研究的。w 大陸板塊變形的復雜性緣于大陸板塊遠比大洋板塊古老。每個大陸經歷的演化歷史不同，具有的大地構造的行為不同，先存的構造對后期的板內變形產生了重要的影響。N S F C大陸動力學2021/6/720w 1）青藏高原及其周緣是印度板塊與亞洲板塊碰撞后現(xiàn)今陸內變形最強烈的地區(qū)，由于板塊邊界的歷史已知，陸內變形的原因可以作為與時間相關的邊值問題來定量確定，被國際地學界公認為板內變形研究的理想天然實驗室。同時，印亞碰撞引起的板內變形至今影響著我國大部分地區(qū)。w 2）我國東部位于全球性三大構造域特提斯、古亞洲和太平洋構造域的交疊部位

23、；克拉通地塊規(guī)模小，中生代以來，揚子地塊、華北地塊和相鄰西伯利亞地塊的碰撞與相互作用，不僅在板間形成了舉世聞名的大別蘇魯超高壓變質帶和秦嶺造山帶，而且在長期穩(wěn)定的克拉通內出現(xiàn)了強烈的變形和造山作用，有的板內造山帶不但堪稱我國大陸構造研究的經典，而且也對全球陸內變形和大陸動力學研究提供了不可替代的實例。我國開展陸內變形研究的地域優(yōu)勢我國開展陸內變形研究的地域優(yōu)勢N S F C大陸動力學2021/6/721w 陸內造山帶的變形過陸內造山帶的變形過程與變形機制程與變形機制w 大型走滑斷裂對于調大型走滑斷裂對于調節(jié)板內變形的作用節(jié)板內變形的作用w 板內變形與氣候環(huán)境板內變形與氣候環(huán)境劇變之間的耦合關系

24、劇變之間的耦合關系w 巖石圈擠壓增厚體制巖石圈擠壓增厚體制向伸展減薄體制的轉向伸展減薄體制的轉變變w 活動構造運動學與動活動構造運動學與動力學力學w 復活年輕山系的變形過復活年輕山系的變形過程及動力學程及動力學w 板內造山帶的格局、變板內造山帶的格局、變形過程及動力學形過程及動力學w 大型走滑斷裂系與盆地大型走滑斷裂系與盆地的變形的變形w 晚新生代我國構造地貌晚新生代我國構造地貌的劇變與巨水系的貫通的劇變與巨水系的貫通東流東流w 我國關鍵地區(qū)的活動構我國關鍵地區(qū)的活動構造與地質災害及其成災造與地質災害及其成災機理機理“十五”期間應當重點研究的關鍵性科學問題N S F C大陸動力學2021/6/

25、722 大陸的形成與演化是地球科學研究的主題之一。當前研究的重點除繼續(xù)加強對大陸本質特征的認識以外，主要從全球動力學的角度研究大陸形成演化的地質作用過程，強調全球重大地質事件的對比，并運用實驗模擬、數(shù)值模擬等手段定量描述這些地質作用過程。N S F C大陸動力學2021/6/723w 中國是世界上最年輕的亞洲大陸的重要組成部分，其地質演化主要受不同時期構造域的影響。古亞洲洋和古特提斯構造域控制了中國大陸古生代的地質演化，并最后導致中國大陸主要塊體的拼合，其后在東西部分別疊加有太平洋和新特提斯構造域的影響。w 我國地質學家對中國大陸的組成、形成與演化進行了大量的研究，取得了大量的豐碩成果，有些認

26、識是對當前大陸形成演化理論的重要補充。N S F C大陸動力學2021/6/724w 大陸地殼的形成時間大陸地殼的形成時間與增生機制與增生機制w 造山帶的演化與大陸造山帶的演化與大陸形成演變的基本格式形成演變的基本格式w 超大陸聚合與裂解的超大陸聚合與裂解的地球動力學機制地球動力學機制w 大陸巖石圈物質再循大陸巖石圈物質再循環(huán)與大陸的破壞環(huán)與大陸的破壞w 大火成巖事件與地幔大火成巖事件與地幔動力學動力學w全球重大地質事件在中國全球重大地質事件在中國的響應的響應w中國大陸的聚合與構造域中國大陸的聚合與構造域轉換轉換w中國大陸典型造山帶的造中國大陸典型造山帶的造山過程與演化格式山過程與演化格式w大

27、陸地殼物質的深俯沖作大陸地殼物質的深俯沖作用及其折返機制用及其折返機制w華北克拉通被破壞的機制華北克拉通被破壞的機制w中國東部中新生代盆山構中國東部中新生代盆山構造體系與大規(guī)模巖漿造體系與大規(guī)模巖漿- -成成礦作用事件礦作用事件“十五”期間應當重點研究的關鍵性科學問題N S F C大陸動力學2021/6/725w “十五十五”期間優(yōu)先支持的研究工期間優(yōu)先支持的研究工作作w 加強部門間有關研究計劃和重大加強部門間有關研究計劃和重大項目之間的協(xié)調與協(xié)作項目之間的協(xié)調與協(xié)作N S F C大陸動力學2021/6/726w 優(yōu)先支持的研究工作：優(yōu)先支持的研究工作：w 1）關鍵地區(qū)的野外實）關鍵地區(qū)的野外

28、實驗室研究驗室研究w 2）大范圍調查和觀測）大范圍調查和觀測資料與數(shù)據(jù)的綜合資料與數(shù)據(jù)的綜合w 3）針對特定過程的綜）針對特定過程的綜合性研究合性研究w 4）具有應用前景的大）具有應用前景的大陸動力學預測理論研陸動力學預測理論研究究w 5）深部探測新理論與）深部探測新理論與新方法研究新方法研究選擇的關鍵科學問題包括：選擇的關鍵科學問題包括：1）典型造山帶巖石圈精細結構與深層過程）典型造山帶巖石圈精細結構與深層過程2）活動大陸邊緣與海域巖石圈）活動大陸邊緣與海域巖石圈/軟流圈結構及邊緣軟流圈結構及邊緣海盆地的形成海盆地的形成3）中國華北巖石圈減薄區(qū)與深部物質運移）中國華北巖石圈減薄區(qū)與深部物質運

29、移4）板塊及其陸內塊體會聚邊界的巖石圈結構）板塊及其陸內塊體會聚邊界的巖石圈結構5）中國大陸塊體的地球化學分區(qū)與巖石圈化學結）中國大陸塊體的地球化學分區(qū)與巖石圈化學結構構6）東亞地幔拄）東亞地幔拄7）復活年輕山系的變形過程及動力學）復活年輕山系的變形過程及動力學8）板內造山帶的格局、變形過程及動力學）板內造山帶的格局、變形過程及動力學9）大型走滑斷裂系與盆地的變形）大型走滑斷裂系與盆地的變形10）晚新生代我國構造地貌的劇變與巨水系的貫通）晚新生代我國構造地貌的劇變與巨水系的貫通東流東流11）我國關鍵地區(qū)的活動構造與地質災害及其成災）我國關鍵地區(qū)的活動構造與地質災害及其成災機理機理12）全球重大

30、地質事件在中國的響應）全球重大地質事件在中國的響應13）中國大陸的聚合與構造域轉換）中國大陸的聚合與構造域轉換14）中國大陸典型造山帶的造山過程與演化格式）中國大陸典型造山帶的造山過程與演化格式15）大陸地殼物質的深俯沖作用及其折返機制）大陸地殼物質的深俯沖作用及其折返機制16）華北克拉通被破壞的機制）華北克拉通被破壞的機制17）中國東部中新生代盆山構造體系與大規(guī)模巖漿）中國東部中新生代盆山構造體系與大規(guī)模巖漿成礦作用事件成礦作用事件N S F C大陸動力學2021/6/727加強部門間有關研究計劃和加強部門間有關研究計劃和重大項目之間的協(xié)調與協(xié)作重大項目之間的協(xié)調與協(xié)作國家自然科學基金委國家

31、自然科學基金委科技部科技部國土資源部國土資源部中國地質調查局中國地質調查局中國地震局中國地震局中國科學院中國科學院石油天然氣總公司石油天然氣總公司海洋石油天然氣總公司海洋石油天然氣總公司深部地球物理調查深部地球物理調查活動構造監(jiān)測活動構造監(jiān)測地質填圖地質填圖專題研究專題研究大陸動力學計劃達成合作協(xié)議大陸動力學計劃達成合作協(xié)議避免重復投資避免重復投資,發(fā)揮研究經費的最大效益發(fā)揮研究經費的最大效益提供良好的資料和數(shù)據(jù)共享基礎提供良好的資料和數(shù)據(jù)共享基礎N S F C大陸動力學2021/6/728把握未來開拓未來開拓未來團結協(xié)作N S F C大陸動力學2021/6/729“大陸動力學計劃”w 目的是

32、建立大陸不同尺度的動力學演化模型，發(fā)展新的地學理論，并為地震動力預報、油氣和金屬礦產三維預測及大尺度生態(tài)環(huán)境變化預測提供新的基礎。w 該計劃自90年正式實施以來，平均每年資助5060個有關大陸動力學研究的項目。N S F C大陸動力學2021/6/730 地球內部的熱場效應，溫度與物質密度的變異導致對地球內部的熱場效應，溫度與物質密度的變異導致對流。溫度，密度與物質組成與分異和調整密切相關。流體流。溫度，密度與物質組成與分異和調整密切相關。流體的分布、含量與運移既影響著化學的不均一性，又制約著的分布、含量與運移既影響著化學的不均一性，又制約著物理的不均一性和各向異性。因而，人們在研究和揭示大物

33、理的不均一性和各向異性。因而，人們在研究和揭示大陸演化各種過程的行為中，就必然地依賴于深部探測所獲陸演化各種過程的行為中，就必然地依賴于深部探測所獲保存在大陸巖石圈中各種復雜記錄的詳細程度與完整性。保存在大陸巖石圈中各種復雜記錄的詳細程度與完整性。N S F C大陸動力學2021/6/731陸陸陸碰撞、洋陸碰撞、洋陸消減邊界的深陸消減邊界的深部結構與動力學部結構與動力學w 中國大陸處于印度中國大陸處于印度亞洲、亞洲亞洲、亞洲太平洋（菲律賓海）等板塊共同太平洋（菲律賓海）等板塊共同作用下，形成了一個破碎鑲嵌的塊體組合。板塊碰撞和消減帶深部作用下，形成了一個破碎鑲嵌的塊體組合。板塊碰撞和消減帶深部

34、與板內塊體邊界則位于中國大陸內部及其大陸邊緣。板塊或塊體邊與板內塊體邊界則位于中國大陸內部及其大陸邊緣。板塊或塊體邊界作用的力源體系和邊界場響應則是大陸動力學研究中的基點所在。界作用的力源體系和邊界場響應則是大陸動力學研究中的基點所在。w 在青藏高原由于缺少詳細的長剖面觀測與高分辨的深部三維速度結在青藏高原由于缺少詳細的長剖面觀測與高分辨的深部三維速度結構，故使地球科學家們尚不清楚俯沖的印度板塊與歐亞板塊殼、幔構，故使地球科學家們尚不清楚俯沖的印度板塊與歐亞板塊殼、幔物質與能量交換的深層動力過程和空間狀態(tài)？印度次大陸的地幔與物質與能量交換的深層動力過程和空間狀態(tài)？印度次大陸的地幔與亞洲的地幔碰

35、撞的前緣或動力邊界在哪里？碰撞過程的深部行為怎亞洲的地幔碰撞的前緣或動力邊界在哪里？碰撞過程的深部行為怎樣？兩者的物理與化學結構和場效應有多大變化？巖石圈與軟流圈樣？兩者的物理與化學結構和場效應有多大變化？巖石圈與軟流圈如何相互作用的？與之相伴隨的地質響應是什么？（發(fā)生大型火成如何相互作用的？與之相伴隨的地質響應是什么？（發(fā)生大型火成省？或巖石圈垮塌？），兩大板塊相互作用，即作用力系的響應范省？或巖石圈垮塌？），兩大板塊相互作用，即作用力系的響應范圍有多大？以何種形式向周邊擴展？塊體碰撞、短縮和地殼增厚與圍有多大？以何種形式向周邊擴展？塊體碰撞、短縮和地殼增厚與高原隆升的動力學要素的直接證據(jù)是

36、什么？陸高原隆升的動力學要素的直接證據(jù)是什么？陸陸碰撞在高原周緣陸碰撞在高原周緣是否也發(fā)生？如何發(fā)生？是否也發(fā)生？如何發(fā)生？N S F C大陸動力學2021/6/732陸陸陸碰撞、洋陸碰撞、洋陸消減邊界的深陸消減邊界的深部結構與動力學部結構與動力學w 在中國東南，呂宋島弧和菲律賓海板塊正在與中國在中國東南，呂宋島弧和菲律賓海板塊正在與中國大陸邊緣碰撞，并引發(fā)大型地震，南海中央海盆誕大陸邊緣碰撞，并引發(fā)大型地震，南海中央海盆誕生新生的洋殼，進行陸洋物質的循環(huán)。同樣，我們生新生的洋殼，進行陸洋物質的循環(huán)。同樣，我們對那里的殼幔結構，特別是深層過程知之尚甚少。對那里的殼幔結構，特別是深層過程知之尚甚

37、少。許多科學問題尚難定論，例如中國東南大量火成活許多科學問題尚難定論，例如中國東南大量火成活動是起因于太平洋（菲律賓海）板塊俯沖？還是地動是起因于太平洋（菲律賓海）板塊俯沖？還是地幔熱柱？太平洋板塊，菲律賓海板塊與我國臺灣島，幔熱柱？太平洋板塊，菲律賓海板塊與我國臺灣島，東南大陸邊緣之間錯綜作用的動力機制在空間和時東南大陸邊緣之間錯綜作用的動力機制在空間和時間上的響應是怎樣的格局？東南大陸是怎樣延伸的，間上的響應是怎樣的格局？東南大陸是怎樣延伸的，又怎樣據(jù)此來確定我國的疆域？又怎樣據(jù)此來確定我國的疆域？N S F C大陸動力學2021/6/733遠離板塊碰撞邊界的造山帶地殼結遠離板塊碰撞邊界的

38、造山帶地殼結構與地幔動力學構與地幔動力學w 大陸的演化以山脈與盆地的呈現(xiàn)為顯著標志，它們的形成是深部物質運移導致大陸巖石圈脆性和韌性變形的結果。中國西部天山、昆侖、祁連山等山脈遠離板塊碰撞邊界，是何種力源機制能傳遞并致使這些山脈于新生代強烈抬升？其下發(fā)育著大規(guī)模的地幔柱嗎？這些問題吸引著世界各國著名學者爭先前來考察。研究這些山脈的形成及動力學，就依賴于這些地域與周邊地帶被保存、并記錄下來的物理結構和化學結構及其物質組成的不均一性，特別是殼內低速層、殼幔邊界結構與屬性、巖石圈地幔精細結構及山脈形成的深層過程尤為重要。N S F C大陸動力學2021/6/734古老大陸克拉通的根部結構與去根作用古

39、老大陸克拉通的根部結構與去根作用w 中國東部古老大陸克拉通（如華北）的解體為世界矚目。華北盆地出露的太古代巖石表明華北曾是一個古老的克拉通，是中朝古陸的一部分。w 近年來已有的地球物理探測和地幔捕虜體研究發(fā)現(xiàn)華北克拉通巖石圈厚度不是200km，有的地方甚至不足100km。地幔的組成隨區(qū)域而異。太古代地幔的減薄或消失意味著一個古老克拉通已經或正在解體。然而，我們對華北巖石圈減薄的起因和時空行為尚知之甚少。w 現(xiàn)今巖石圈/軟流圈結構是否隱含著古老克拉通解體的深部過程？地殼地幔物質與能量交換的多種可能途徑及其地表響應是什么？N S F C大陸動力學2021/6/735地幔（柱）與深層動力過程地幔（柱

40、）與深層動力過程 與地幔對流驅動大洋板塊運動不同，地幔（柱）動力學有可能是驅使大陸變形的主要動力。我國對這方面的研究和認識積累尚很少。如何獲取與認識地球內部殼/幔邊界、巖石圈/軟流圈邊界、地殼與地幔低速層、大火成省根帶、100km與670km間斷面和核幔邊界（D）的精細結構，卻是大陸動力學取得創(chuàng)新發(fā)展的關鍵性基礎。這些界（帶）的物質組成與屬性和其相互作用的物理和化學過程，特別是殼幔邊界和核幔邊界的屬性與動力學效應和發(fā)展的深層動力過程的研究，是深化認識地球本體和建立整體性地球科學系統(tǒng)的關鍵。N S F C大陸動力學2021/6/736巖石圈化學結構與組成的不均一性巖石圈化學結構與組成的不均一性w

41、 巖石圈化學組成的認識是大陸動力學研究的基本前提。w 對巖石圈化學組成及其不均一性方面的研究，目前已成為深入認識大陸形成演化的重要工具。n對不同時代大陸地殼化學成分的研究，可揭示在地質歷史不同時期大陸地殼的形成演化規(guī)律，n不同深度層次大陸地殼年代和化學成分的研究可揭示地殼內部的物質轉化和殼幔相互作用。N S F C大陸動力學2021/6/737典型造山帶巖石圈精細結構與深層過程典型造山帶巖石圈精細結構與深層過程 以橫穿山脈的深部地球物理探測，即高分辨率二維與三維殼、幔速度結構的人工源深部地震探測和人工源與天然源地震相匹配的臺陣（網）觀測系統(tǒng)為基礎，結合深層電性結構、深部地球化學填圖和地質構造填

42、圖，深入研究造山帶與盆地巖石圈的二維與三維速度結構、巖石圈與上地幔物質運移的深層過程。建立貫穿整個巖石圈的精細結構與構造恢復剖面，追蹤、探索造山帶與盆地形成，研究資源、能源和地震災害的形成分布與物質和能量的交換及其深層動力過程。N S F C大陸動力學2021/6/738活動大陸邊緣與海域巖石圈活動大陸邊緣與海域巖石圈/ /軟流圈結構軟流圈結構及邊緣海盆地的形成及邊緣海盆地的形成 探測研究東南大陸邊緣地域的巖石圈/軟流圈結構，揭示大陸活動邊緣成因和演化。對比研究南海中央盆地與邊緣盆地的深部結構，南海的形成時代及時空進程，探索南海殼幔熱狀態(tài)及其天然氣水合物生成與成藏條件及其深層過程。研究太平洋板

43、塊，菲律賓板塊和歐亞板塊在我國東南、臺灣島和海南島地域的相互作用格局和其與海陸變遷，資源、能源及地震活動特征的耦合效應。以新的探測和已有的資料相結合的方式進行研究。新的探測包括：陸緣地帶陸海人工源地震探測剖面，高分辨率重磁場測量，海底寬頻帶地震觀測，反射地震剖面以及深鉆井科學研究。N S F C大陸動力學2021/6/739中國華北巖石圈減薄區(qū)與深部物質運移中國華北巖石圈減薄區(qū)與深部物質運移 布設人工源地震深部探測剖面和寬頻帶地震臺網，對巖石圈/軟流圈結構進行高分辨率（25km25km）非均質二維和三維結構研究，結合深部地球物理場、地球化學場、（含巖石地球化學、同位素地球化學）調查巖石圈物質組

44、成的時空變化，研究華北大陸的深部結構及深部物質運移。研究該區(qū)斷裂的伸展空間和活動行為，探討地震“孕育”，發(fā)生和發(fā)展的深部介質和構造環(huán)境、成礦的深層過程，殼幔內的流體狀態(tài)，火成活動區(qū)域的內部結構與巖漿巖體的橫向范圍，大陸地殼根部與地幔動力學，地幔不均質性對大陸克拉通解體的影響和控制。N S F C大陸動力學2021/6/740板塊及其陸內塊體會聚邊界的巖石圈結構板塊及其陸內塊體會聚邊界的巖石圈結構 實施高分辨率人工源深部地震探測和人工源與天然源地震相匹配的臺陣（網）觀測、大地電磁測深等深部地球物理探測，結合地球化學和構造填圖，揭示板塊碰撞前緣殼、幔精細結構和深部物質運移與能量的交換及方式，研究典

45、型成礦區(qū)與地震區(qū)深層動力過程，確定板內構造單元界帶，了解板塊邊界穿過大陸巖石圈的運動學形式，碰撞引起的巖石圈增厚、拆沉和下沖作用，巖石圈尺度的山盆耦合，及大陸的增生過程。N S F C大陸動力學2021/6/741中國大陸塊體的地球化學分區(qū)中國大陸塊體的地球化學分區(qū)與巖石圈化學結構與巖石圈化學結構 在地表地質和深部地球物理探測基礎上，大力開展不同塊體的地球化學對比研究，注意不同類型構造域的地球化學巨邊界和地球化學省研究，為構造單元的劃分提供地球化學依據(jù)。研究不同深度層次地殼與巖石圈地幔的化學（包括同位素）成分，特別是加強殼幔過渡帶和下地殼化學成分的研究，明確其成分演化的規(guī)律，為建立大陸生成演化

46、的理論提供依據(jù)，并進一步指導礦產資源的找尋工作。N S F C大陸動力學2021/6/742東亞地幔柱東亞地幔柱 以全球地震臺網觀測、重力觀測、大地熱流和地磁觀測等為基礎資料，對東亞地幔進行物性結構三維成像，揭示地幔組成的非均一性和各向異性，特別注重研究大型巖漿活動區(qū)下方地幔密度和溫度的變異，追蹤地幔柱活動證據(jù)。注意研究地球磁場變化與地幔動力學的關系，以及大陸與海洋軟流圈地幔結構差異與大陸動力學過程。N S F C大陸動力學2021/6/743陸內造山帶的變形過程與變形機制陸內造山帶的變形過程與變形機制w 陸內造山帶的格局與板間造山帶存在怎樣的差異？w 如何確定其主要構造事件的準確時代？w 其

47、與相鄰構造帶主要變形事件之間是否存在成因聯(lián)系？w 產生板內變形的構造應力是如何傳遞的？w 變形的時空分布和陸內造山帶形成的關鍵過程？w 繼承性構造對形成板內變形帶的作用和陸內造山帶是在怎樣的動力學背景下形成的？N S F C大陸動力學2021/6/744大型走滑斷裂對于調節(jié)板內變形大型走滑斷裂對于調節(jié)板內變形的作用的作用w 如何確定大型走滑斷裂帶走滑運動起止的時代？w 其與板內變形時空分布的演化關系怎樣？w 大型走滑斷裂帶的滑移量、滑移速率和分布特點是什么？w 與端點的變形和構造形式的轉換是如何實現(xiàn)的？w 怎樣確定伴隨大規(guī)模走滑運動，相鄰塊體的運動與斷裂帶內塊體的抬升和剝露？w 大型走滑斷裂帶

48、的研究對于恢復區(qū)域古地理和古構造格局的意義等。N S F C大陸動力學2021/6/745板內變形與氣候環(huán)境劇變之間的板內變形與氣候環(huán)境劇變之間的耦合關系耦合關系w 印亞碰撞產生的板內變形、青藏高原的隆升和周緣山系的復活給我國大陸晚新生代氣候、環(huán)境的變化產生了深刻影響。青藏高原周緣盆地沉積物的充填和沉積記錄是如何反映這一劇變？w 我國地貌格局如何在這一時期發(fā)生反轉？w 現(xiàn)今構造地貌的初步奠定的過程與主要江河的東流入海的準確時代都需要逐一查明。N S F C大陸動力學2021/6/746巖石圈擠壓增厚體制向伸展減薄體巖石圈擠壓增厚體制向伸展減薄體制的轉變制的轉變w 板內變形過程中，巖石圈如何從擠

49、壓增厚體制向伸展減薄體制轉變需要詳細調查。w 轉變點的時代和方式是問題的最重要環(huán)節(jié)。w 推覆和伸展構造轉換的時空關系有待明確。w 變質核雜巖和深源包體的地球化學信息是如何反映了不同層次的深部過程？w 平行構造帶的前期活動過程是怎樣保存的？N S F C大陸動力學2021/6/747活動構造運動學與動力學活動構造運動學與動力學w 活動構造的快速運動導致了地震、滑坡、地裂縫等地質災害頻繁發(fā)生，但我們對這些快速發(fā)生的構造運動過程及其動力學機制尚不清楚。w 活動構造區(qū)的主要變行型式是怎樣的？其變形速率的非均勻性分布格局有什么特點？w 地震的深度分布、隨時間的變化、應力降及其機制是什么？w 壓力、溫度、

50、流體等因素在斷層發(fā)生和發(fā)展中起什么作用？N S F C大陸動力學2021/6/748復活年輕山系的變形過程及動力學復活年輕山系的變形過程及動力學 通過構造變形填圖、熱年代學、GPS和地震及大地電磁成像等手段，準確地了解由于印亞碰撞產生的遠離碰撞邊界年輕山系復活的時代、主要的變形方式、水平位移和垂直隆升速率，著重研究不同塊體和山系的相互作用、構造應力的傳遞和變形結的形成與遷移，現(xiàn)今巖石圈結構的形成過程。N S F C大陸動力學2021/6/749板內造山帶的格局、變形過程板內造山帶的格局、變形過程及動力學及動力學 重點了解板內造山帶與板緣造山帶構造格局是否存在本質的差異，確定主要構造事件的時代和

51、區(qū)域及全球的大地構造背景，板內造山帶構造格局的形成過程與巖漿作用記錄的巖石圈深部構造過程的關系，查清板內造山帶的形成機制。N S F C大陸動力學2021/6/750大型走滑斷裂系與盆地的變形大型走滑斷裂系與盆地的變形 研究走滑斷裂系的大規(guī)模平移引起的沿斷裂帶塊體的隆升、深位巖石的剝露和相鄰塊體的運動，其對相鄰盆地沉積物充填形態(tài)的控制，造成的盆地周緣和整體的變形，盆地沉積中心遷移與盆地中能源礦產的形成和改造，以及伴隨的古地理與古構造格局的重要變遷。N S F C大陸動力學2021/6/751晚新生代我國構造地貌的劇變晚新生代我國構造地貌的劇變與巨水系的貫通東流與巨水系的貫通東流 晚新生代時期，

52、隨著印度板塊與亞洲板塊持續(xù)碰撞導致了青藏高原的隆起和板內變形的加劇，我國構造地貌格局出現(xiàn)了從東高西低到西高東低的劇變。在這場構造地貌格局的劇變中，產生了晚新生代晚期長江和黃河貫通入海。她們是中華民族文明起源的重要環(huán)境因素。因此，需要詳細和準確地了解板內變形如何造就了中華民族的母親河及其演化。N S F C大陸動力學2021/6/752我國關鍵地區(qū)的活動構造與地我國關鍵地區(qū)的活動構造與地質災害及其成災機理質災害及其成災機理 我國是全球現(xiàn)今板內變形最為活躍的地區(qū)之一?；顒訕嬙鞂е碌牡刭|災害對經濟核心區(qū)、人口稠密區(qū)和重大工程建設區(qū)產生了破壞和損失。需要運用GPS臺網、數(shù)字地震臺網、先進的遙感技術和新

53、年代定年技術與新構造調查分析技術等多種方法研究，查清關鍵地區(qū)活動構造產生的動力學背景和地質災害的成災機理。N S F C大陸動力學2021/6/753大陸地殼的形成時間與增生機制大陸地殼的形成時間與增生機制w 大陸地殼是由地幔生長而來，但大陸是在何時何地以什么方式形成和消失？w 板內的巖漿底侵作用在地殼生長中起多大作用？w 拆沉作用是否是造成大陸地殼物質返回地幔的主要機制？其具體過程是怎樣的？w 此外在地球演化的不同地質歷史階段，其大陸地殼的形成演化格式是否存在明顯的差別？ N S F C大陸動力學2021/6/754造山帶的演化與大陸形成演變的基造山帶的演化與大陸形成演變的基本格式本格式w

54、我國是一個造山帶極為發(fā)育的國家，演化的時間跨度大、類型復雜多樣。那么造山帶演化的基本格式是怎樣的？其對大陸的形成、保存起什么作用？w 微陸塊匯聚、小洋盆閉合引起的造山與大陸碰撞、大洋消減導致的造山有什么不同？對其后大陸的演化與保存分別有什么影響？N S F C大陸動力學2021/6/755超大陸聚合與裂解的地球動力學機制超大陸聚合與裂解的地球動力學機制w 大陸的聚合與裂解是當前地球科學研究中最活躍的領域之一，研究發(fā)現(xiàn)，在Pangea之前，地球在其形成演化的過程中還存在過多次超大陸的聚合，甚至有可能在地球演化歷史中存在過超大陸旋回。目前討論的問題是:n大陸為什么會聚合？n這些超大陸又為何發(fā)生了裂

55、解？n這些超大陸的聚合和裂解又是如何影響了地球的內層動力學，并影響了地球的表層環(huán)境，最后導高等生物乃至人類的出現(xiàn)？N S F C大陸動力學2021/6/756大陸巖石圈物質再循環(huán)與大陸的破壞大陸巖石圈物質再循環(huán)與大陸的破壞w 大陸由于其密度較小，在后期的地質作用過程中易于保存而不被破壞。但目前有確鑿的證據(jù)顯示，大陸地殼可以被俯沖而進入深部地幔，即低密度的大陸地殼可以被再循環(huán)(我國大別-蘇魯?shù)貐^(qū)的超高壓變質巖是典型的被俯沖的大陸地殼物質。)w 這些被俯沖的地殼物質是如何從200公里左右的深度折返回地殼淺部，且基本保存其原有的各項地質特征。w 大陸被破壞的機制。大陸為何能被破壞(我國的華北地臺)，它與地球深部動力學的關系卻是目前還未深入研究的課題。N S F C大陸動力學2021/6/757大火成巖事件與地幔動力學大火成巖事件與地幔動力學w 大陸動力學的實質是地幔動力學。n一方面，大陸地殼是從地幔衍生而來，大陸由于巨厚巖石圈地幔根的存在而得以保存；n另一方面，大陸演化的動力來自于深部巖石圈與軟流圈地幔的互饋作用，并導致一系列影響大陸地殼形成演化的殼幔相互作用、殼內分異作用等。w 人們預測，未來10-20年，有望誕生地幔分異作用與巖石圈成因的一般理論。在這一研究領域中，大火成巖省（LargeIgneousProvince