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文檔簡介

1、N S F C2021/6/71國家自然科學(xué)基金委員會地球科學(xué)部2001N S F C大陸動力學(xué)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(dāng)前和今后一段時(shí)期內(nèi)固體地球科學(xué)研是當(dāng)前和今后一段時(shí)期內(nèi)固體地球科學(xué)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(jì)世紀(jì)90年代以來,國際地學(xué)界一直非年代以來,國際地學(xué)界一直非常注重的研究領(lǐng)域常注重的研究領(lǐng)域w 我國已為進(jìn)一步系統(tǒng)規(guī)劃和開展大陸動力我國已為進(jìn)一步系統(tǒng)規(guī)劃和開展大陸動力學(xué)研究奠定了良好基礎(chǔ)學(xué)研究奠定了良好基礎(chǔ)w 東亞是地球上結(jié)構(gòu)和演化過程最為復(fù)雜的東亞是

2、地球上結(jié)構(gòu)和演化過程最為復(fù)雜的一塊大陸,中國被公認(rèn)為大陸動力學(xué)研究一塊大陸,中國被公認(rèn)為大陸動力學(xué)研究的最佳場所的最佳場所N S F C大陸動力學(xué)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(chǎn)資源)的最主要來源。水、能源和礦產(chǎn)資源)的最主要來源。w 了解大陸的構(gòu)成和所發(fā)生的動力學(xué)過程,是保了解大陸的構(gòu)成和所發(fā)生的動力學(xué)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(chǔ)需要。尤其是自也是滿足人們好奇心的最基礎(chǔ)需要。尤其是自然災(zāi)害的減輕、化石能源和礦產(chǎn)資源的找尋以然災(zāi)害的減輕、化石能源和礦產(chǎn)資源的找尋以及生態(tài)環(huán)境的保護(hù)與利用,都依賴于對大陸動及生態(tài)環(huán)境的保護(hù)與利用,都依賴于對大陸動力學(xué)的深入了解和廣泛應(yīng)用。力學(xué)的深入了解和廣泛應(yīng)用。N S F C大陸動力學(xué)2021/6/74是當(dāng)前和今后一段時(shí)期內(nèi)固體地是當(dāng)前和今后一段時(shí)期內(nèi)固體地球科學(xué)研究中最重要的課題之一球科學(xué)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(shù)的應(yīng)用及其所獲取測

4、和分析技術(shù)的應(yīng)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(xué)理論研究的不斷深入,體地球科學(xué)理論研究的不斷深入,我們對大陸的認(rèn)識正在進(jìn)入一個(gè)我們對大陸的認(rèn)識正在進(jìn)入一個(gè)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(rèn)識上升為對大陸地殼部的局部認(rèn)識上升為對大陸地殼地幔系統(tǒng)的整體認(rèn)識。地幔系統(tǒng)的整體認(rèn)識。N S F C大陸動力學(xué)2021/6/75是當(dāng)前和今后一段時(shí)期內(nèi)固體地是當(dāng)前和今后一段時(shí)期內(nèi)固體地球科學(xué)研究中最重要的課題之一球科學(xué)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(shù)的發(fā)展與廣泛應(yīng)用,提技術(shù)的發(fā)展與廣泛應(yīng)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(xué)2021/6/76是當(dāng)前和今后一段時(shí)期內(nèi)固體地是當(dāng)前和今后一段時(shí)期內(nèi)固體地球科學(xué)研究中最重要的課題之一球科學(xué)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(yùn)動速度,使我們能夠直接測量板塊的運(yùn)動速率和大陸內(nèi)部的形變。率和大陸內(nèi)部的形變。N S F C大陸動力學(xué)2021/6/77是當(dāng)前和今后一段時(shí)期內(nèi)固體地是當(dāng)前和今后一段時(shí)期內(nèi)固體地球科學(xué)研究中最重要的課題之一球科學(xué)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(xué)和同位素分析已使人們能夠分辨率化學(xué)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(xué)2021/6/78是當(dāng)前和今后一段時(shí)期內(nèi)固體地是當(dāng)前和今后一段時(shí)期內(nèi)固體地球科學(xué)研究中最重要的課題之一球科學(xué)研究中最重要的課題之一w 高速計(jì)算機(jī)、高速計(jì)算機(jī)、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(jìn)了全球范圍內(nèi)有關(guān)的廣泛使用,大大促進(jìn)了全球范圍內(nèi)有關(guān)大陸動力學(xué)資料和數(shù)據(jù)的搜集與交換,并大陸動力學(xué)資料和數(shù)據(jù)的搜集與交換,并使三維虛擬的動力學(xué)模擬成為可能。使三維

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

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

9、此無論是從進(jìn)一步深化板塊構(gòu)造理論還是從發(fā)展新的地球動力學(xué)理論出理論還是從發(fā)展新的地球動力學(xué)理論出發(fā),都有必要把探索大陸動力學(xué)的本質(zhì)發(fā),都有必要把探索大陸動力學(xué)的本質(zhì)作為當(dāng)前和今后一段時(shí)期內(nèi)固體地球科作為當(dāng)前和今后一段時(shí)期內(nèi)固體地球科學(xué)研究中最重要的課題之一。學(xué)研究中最重要的課題之一。N S F C大陸動力學(xué)2021/6/711是是20世紀(jì)世紀(jì)90年代以來,國際地學(xué)年代以來,國際地學(xué)界一直非常注重的研究領(lǐng)域界一直非常注重的研究領(lǐng)域w 進(jìn)入九十年代,國際巖石圈計(jì)劃的重點(diǎn)從巖石圈的結(jié)構(gòu)、進(jìn)入九十年代,國際巖石圈計(jì)劃的重點(diǎn)從巖石圈的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和演化轉(zhuǎn)向了過程和動力學(xué),其中大陸巖石圈、深構(gòu)造和演化轉(zhuǎn)向了

10、過程和動力學(xué),其中大陸巖石圈、深部作用過程和動力學(xué)成為國際巖石圈計(jì)劃四個(gè)主要領(lǐng)域部作用過程和動力學(xué)成為國際巖石圈計(jì)劃四個(gè)主要領(lǐng)域中的兩個(gè)。中的兩個(gè)。n美國國家科學(xué)基金會、地質(zhì)調(diào)查所和能源部聯(lián)合提出并實(shí)施了美國國家科學(xué)基金會、地質(zhì)調(diào)查所和能源部聯(lián)合提出并實(shí)施了為期為期30年(年(19902020)的)的“大陸動力學(xué)計(jì)劃大陸動力學(xué)計(jì)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(xué)戰(zhàn)略報(bào)告中也年地球科學(xué)戰(zhàn)略報(bào)告中也把大陸動力學(xué)列為其專題性重點(diǎn)研究領(lǐng)域,并集中研究大陸深把大陸動力學(xué)列為其專題性重點(diǎn)研究領(lǐng)域,并集中研究大陸深部構(gòu)造與成分、大陸邊緣構(gòu)造、地殼垂直運(yùn)動在巖石循環(huán)中

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

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

13、嶺、大別、三江等造山帶的重大研究項(xiàng)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(xué)問題部署了相關(guān)的大型觀測、調(diào)查和研究項(xiàng)目。 通過上述工作,對我國主要造山帶及其它構(gòu)造單元的巖石圈結(jié)構(gòu)和演化通過上述工作,對我國主要造山帶及其它構(gòu)造單元的巖石圈結(jié)構(gòu)和演化有了不少新的認(rèn)識,并積累起一大批寶貴的地質(zhì)、地球物理和地球化學(xué)資料有了不少新的認(rèn)識,并積累起一大批寶貴的地質(zhì)、地球物理和地球化學(xué)資料與數(shù)據(jù),為我們進(jìn)一步系統(tǒng)規(guī)劃和開展大陸動力學(xué)研究奠定了良好基礎(chǔ)。與數(shù)據(jù),為我們進(jìn)一步系統(tǒng)規(guī)劃和開展大陸動力學(xué)研究奠定了良好基礎(chǔ)。N S F C大陸動力學(xué)2021/6/713東亞是地球上結(jié)構(gòu)和演化過程最為復(fù)雜東

14、亞是地球上結(jié)構(gòu)和演化過程最為復(fù)雜的一塊大陸,中國被公認(rèn)為大陸動力學(xué)的一塊大陸,中國被公認(rèn)為大陸動力學(xué)研究的最佳場所研究的最佳場所w 中國地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、演化歷史漫長,大陸動力學(xué)作用明顯,不僅記中國地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、演化歷史漫長,大陸動力學(xué)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(dǎo)致的大陸邊緣和內(nèi)部復(fù)雜的生代太平洋板塊俯沖和印度板塊碰撞導(dǎo)致的大陸邊緣和內(nèi)部復(fù)雜的動力學(xué)過程的信息。動力學(xué)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(yuǎn)古時(shí)期的造山帶,又有現(xiàn)在還在隆升的喜馬拉雅山脈;既有遠(yuǎn)古時(shí)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(zhì)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(zhì)帶等等,這些都為大陸動力學(xué)的研究提供了得天獨(dú)厚的天然實(shí)驗(yàn)室。帶等等,這些都為大陸動力學(xué)的研究提供了得天獨(dú)厚的天然實(shí)驗(yàn)室。w 立足于全球構(gòu)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(gòu)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(shí)驗(yàn)室與科學(xué)鉆探、理論與模擬,研究大陸物地球物理探測、野外實(shí)驗(yàn)室與科學(xué)鉆探、理論與模擬,研究大陸物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、演化過程與動力學(xué),并與世界其它大陸開展對比,質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、演化過程與動力學(xué),并與世界其它大陸開展對比,就有可能在大陸動力學(xué)這一國際關(guān)注的領(lǐng)域取得突破。就有可能在大陸動力學(xué)這一國際關(guān)注的領(lǐng)域取得突破。N S F C大陸動力學(xué)2021/6/714 通過多學(xué)科手段研究中國大陸的地質(zhì)、通過多學(xué)科手段研究中國大陸的地質(zhì)、地球物理和地球化學(xué)特征,對比亞洲相鄰地球物理和地球化學(xué)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(jié)構(gòu)圖像,揭示

17、大陸物質(zhì)增幔系統(tǒng)的三維結(jié)構(gòu)圖像,揭示大陸物質(zhì)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(xué)模型,為資源勘查、災(zāi)生代演化的動力學(xué)模型,為資源勘查、災(zāi)害減輕和環(huán)境保護(hù)提供新的預(yù)測與評價(jià)理害減輕和環(huán)境保護(hù)提供新的預(yù)測與評價(jià)理論。論。N S F C大陸動力學(xué)2021/6/715N S F C大陸動力學(xué)2021/6/716 大陸巖石圈結(jié)構(gòu)及組成、非均一性和各向異性(包括物理的大陸巖石圈結(jié)構(gòu)及組成、非均一性和各向異性(包括物理的與化學(xué)的)是大陸動力學(xué)研究的基礎(chǔ)科學(xué)問題,同時(shí)又是深化與化學(xué)的)是大陸動力學(xué)研究的基礎(chǔ)科學(xué)問題,同時(shí)又是深化認(rèn)識地球本體及其資源、能源與

18、地震災(zāi)害成因的關(guān)鍵要素。認(rèn)識地球本體及其資源、能源與地震災(zāi)害成因的關(guān)鍵要素。巖石圈結(jié)巖石圈結(jié)構(gòu)與變化構(gòu)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(jié)構(gòu)化學(xué)結(jié)構(gòu)記錄記錄巖石圈的物質(zhì)組巖石圈的物質(zhì)組成與性質(zhì)的差異成與性質(zhì)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(xué)2021/6/717探測大陸巖石圈結(jié)構(gòu)的高新技術(shù)已日趨成熟。探測大陸巖石圈結(jié)構(gòu)的高新技術(shù)已日趨成熟。n高分辨率的深地震反射技術(shù)高分辨率的深地震反射技術(shù)對探測100km的厚巖石圈精細(xì)結(jié)構(gòu)已不是難事,橫向與縱向分辨率可達(dá)50m20m,并且由于排列覆蓋長度增加(達(dá)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(fèi)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(xì)結(jié)構(gòu)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(shù)可移動式高靈敏度,大動態(tài)的寬頻地震觀測技術(shù)的發(fā)展,可給出巖石圈下部深達(dá)410km和670km間斷面、地幔結(jié)構(gòu)和的不均一性展布。n地球化學(xué)探測地球化學(xué)探測深部化學(xué)結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(xué)和巖石地球化學(xué)的綜合研究,可對巖石圈通過地球物理,同位素地球化學(xué)和巖石地球化學(xué)的綜合研究,可對巖石圈進(jìn)行四

20、維的物理化學(xué)填圖。進(jìn)行四維的物理化學(xué)填圖。N S F C大陸動力學(xué)2021/6/718w 陸陸陸碰撞、洋陸碰撞、洋陸消陸消減邊界的深部結(jié)構(gòu)與動減邊界的深部結(jié)構(gòu)與動力學(xué)力學(xué)w 遠(yuǎn)離板塊碰撞邊界的造遠(yuǎn)離板塊碰撞邊界的造山帶地殼結(jié)構(gòu)與地幔動山帶地殼結(jié)構(gòu)與地幔動力學(xué)力學(xué)w 古老大陸克拉通的根部古老大陸克拉通的根部結(jié)構(gòu)與去根作用結(jié)構(gòu)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(xué)結(jié)構(gòu)與組成巖石圈化學(xué)結(jié)構(gòu)與組成的不均一性的不均一性w 典型造山帶巖石圈精細(xì)結(jié)典型造山帶巖石圈精細(xì)結(jié)構(gòu)與深層過程構(gòu)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(jié)構(gòu)及邊緣海軟

21、流圈結(jié)構(gòu)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(zhì)運(yùn)移深部物質(zhì)運(yùn)移w 板塊及其陸內(nèi)塊體會聚邊板塊及其陸內(nèi)塊體會聚邊界的巖石圈結(jié)構(gòu)界的巖石圈結(jié)構(gòu)w 中國大陸塊體的地球化學(xué)中國大陸塊體的地球化學(xué)分區(qū)與巖石圈化學(xué)結(jié)構(gòu)分區(qū)與巖石圈化學(xué)結(jié)構(gòu)w 東亞地幔柱東亞地幔柱“十五”期間應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)研究的關(guān)鍵性科學(xué)問題N S F C大陸動力學(xué)2021/6/719w 大陸動力學(xué)研究是在板塊構(gòu)造理論在大洋地區(qū)成功實(shí)踐后,在古老的大陸構(gòu)造研究的基礎(chǔ)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(yùn)動,而且需要闡明大陸變形和運(yùn)動的機(jī)理。w 大陸內(nèi)部則經(jīng)歷過

22、強(qiáng)烈的變形,這與板塊構(gòu)造理論的基本認(rèn)識相抵觸,是大陸動力學(xué)需要重點(diǎn)研究的。w 大陸板塊變形的復(fù)雜性緣于大陸板塊遠(yuǎn)比大洋板塊古老。每個(gè)大陸經(jīng)歷的演化歷史不同,具有的大地構(gòu)造的行為不同,先存的構(gòu)造對后期的板內(nèi)變形產(chǎn)生了重要的影響。N S F C大陸動力學(xué)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(nèi)變形最強(qiáng)烈的地區(qū),由于板塊邊界的歷史已知,陸內(nèi)變形的原因可以作為與時(shí)間相關(guān)的邊值問題來定量確定,被國際地學(xué)界公認(rèn)為板內(nèi)變形研究的理想天然實(shí)驗(yàn)室。同時(shí),印亞碰撞引起的板內(nèi)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(gòu)造域特提斯、古亞洲和太平洋構(gòu)造域的交疊部位

23、;克拉通地塊規(guī)模小,中生代以來,揚(yáng)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(zhì)帶和秦嶺造山帶,而且在長期穩(wěn)定的克拉通內(nèi)出現(xiàn)了強(qiáng)烈的變形和造山作用,有的板內(nèi)造山帶不但堪稱我國大陸構(gòu)造研究的經(jīng)典,而且也對全球陸內(nèi)變形和大陸動力學(xué)研究提供了不可替代的實(shí)例。我國開展陸內(nèi)變形研究的地域優(yōu)勢我國開展陸內(nèi)變形研究的地域優(yōu)勢N S F C大陸動力學(xué)2021/6/721w 陸內(nèi)造山帶的變形過陸內(nèi)造山帶的變形過程與變形機(jī)制程與變形機(jī)制w 大型走滑斷裂對于調(diào)大型走滑斷裂對于調(diào)節(jié)板內(nèi)變形的作用節(jié)板內(nèi)變形的作用w 板內(nèi)變形與氣候環(huán)境板內(nèi)變形與氣候環(huán)境劇變之間的耦合關(guān)系

24、劇變之間的耦合關(guān)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(zhuǎn)向伸展減薄體制的轉(zhuǎn)變變w 活動構(gòu)造運(yùn)動學(xué)與動活動構(gòu)造運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)力學(xué)w 復(fù)活年輕山系的變形過復(fù)活年輕山系的變形過程及動力學(xué)程及動力學(xué)w 板內(nèi)造山帶的格局、變板內(nèi)造山帶的格局、變形過程及動力學(xué)形過程及動力學(xué)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(gòu)造地貌晚新生代我國構(gòu)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(guān)鍵地區(qū)的活動構(gòu)我國關(guān)鍵地區(qū)的活動構(gòu)造與地質(zhì)災(zāi)害及其成災(zāi)造與地質(zhì)災(zāi)害及其成災(zāi)機(jī)理機(jī)理“十五”期間應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)研究的關(guān)鍵性科學(xué)問題N S F C大陸動力學(xué)2021/6/

25、722 大陸的形成與演化是地球科學(xué)研究的主題之一。當(dāng)前研究的重點(diǎn)除繼續(xù)加強(qiáng)對大陸本質(zhì)特征的認(rèn)識以外,主要從全球動力學(xué)的角度研究大陸形成演化的地質(zhì)作用過程,強(qiáng)調(diào)全球重大地質(zhì)事件的對比,并運(yùn)用實(shí)驗(yàn)?zāi)M、數(shù)值模擬等手段定量描述這些地質(zhì)作用過程。N S F C大陸動力學(xué)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(zhì)演化主要受不同時(shí)期構(gòu)造域的影響。古亞洲洋和古特提斯構(gòu)造域控制了中國大陸古生代的地質(zhì)演化,并最后導(dǎo)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(gòu)造域的影響。w 我國地質(zhì)學(xué)家對中國大陸的組成、形成與演化進(jìn)行了大量的研究,取得了大量的豐碩成果,有些認(rèn)

26、識是對當(dāng)前大陸形成演化理論的重要補(bǔ)充。N S F C大陸動力學(xué)2021/6/724w 大陸地殼的形成時(shí)間大陸地殼的形成時(shí)間與增生機(jī)制與增生機(jī)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(xué)機(jī)制地球動力學(xué)機(jī)制w 大陸巖石圈物質(zhì)再循大陸巖石圈物質(zhì)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(xué)動力學(xué)w全球重大地質(zhì)事件在中國全球重大地質(zhì)事件在中國的響應(yīng)的響應(yīng)w中國大陸的聚合與構(gòu)造域中國大陸的聚合與構(gòu)造域轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)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(zhì)的深俯沖作大陸地殼物質(zhì)的深俯沖作用及其折返機(jī)制用及其折返機(jī)制w華北克拉通被破壞的機(jī)制華北克拉通被破壞的機(jī)制w中國東部中新生代盆山構(gòu)中國東部中新生代盆山構(gòu)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(yīng)當(dāng)重點(diǎn)研究的關(guān)鍵性科學(xué)問題N S F C大陸動力學(xué)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(qiáng)部門間有關(guān)研究計(jì)劃和重大加強(qiáng)部門間有關(guān)研究計(jì)劃和重大項(xiàng)目之間的協(xié)調(diào)與協(xié)作項(xiàng)目之間的協(xié)調(diào)與協(xié)作N S F C大陸動力學(xué)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(guān)鍵地區(qū)的野外實(shí))關(guān)鍵地區(qū)的野外

28、實(shí)驗(yàn)室研究驗(yàn)室研究w 2)大范圍調(diào)查和觀測)大范圍調(diào)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(yīng)用前景的大)具有應(yīng)用前景的大陸動力學(xué)預(yù)測理論研陸動力學(xué)預(yù)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(guān)鍵科學(xué)問題包括:選擇的關(guān)鍵科學(xué)問題包括:1)典型造山帶巖石圈精細(xì)結(jié)構(gòu)與深層過程)典型造山帶巖石圈精細(xì)結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)及邊緣軟流圈結(jié)構(gòu)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(zhì)運(yùn)移)中國華北巖石圈減薄區(qū)與深部物質(zhì)運(yùn)

29、移4)板塊及其陸內(nèi)塊體會聚邊界的巖石圈結(jié)構(gòu))板塊及其陸內(nèi)塊體會聚邊界的巖石圈結(jié)構(gòu)5)中國大陸塊體的地球化學(xué)分區(qū)與巖石圈化學(xué)結(jié))中國大陸塊體的地球化學(xué)分區(qū)與巖石圈化學(xué)結(jié)構(gòu)構(gòu)6)東亞地幔拄)東亞地幔拄7)復(fù)活年輕山系的變形過程及動力學(xué))復(fù)活年輕山系的變形過程及動力學(xué)8)板內(nèi)造山帶的格局、變形過程及動力學(xué))板內(nèi)造山帶的格局、變形過程及動力學(xué)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(gòu)造地貌的劇變與巨水系的貫通)晚新生代我國構(gòu)造地貌的劇變與巨水系的貫通東流東流11)我國關(guān)鍵地區(qū)的活動構(gòu)造與地質(zhì)災(zāi)害及其成災(zāi))我國關(guān)鍵地區(qū)的活動構(gòu)造與地質(zhì)災(zāi)害及其成災(zāi)機(jī)理機(jī)理12)全球重大

30、地質(zhì)事件在中國的響應(yīng))全球重大地質(zhì)事件在中國的響應(yīng)13)中國大陸的聚合與構(gòu)造域轉(zhuǎn)換)中國大陸的聚合與構(gòu)造域轉(zhuǎn)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(zhì)的深俯沖作用及其折返機(jī)制)大陸地殼物質(zhì)的深俯沖作用及其折返機(jī)制16)華北克拉通被破壞的機(jī)制)華北克拉通被破壞的機(jī)制17)中國東部中新生代盆山構(gòu)造體系與大規(guī)模巖漿)中國東部中新生代盆山構(gòu)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(xué)2021/6/727加強(qiáng)部門間有關(guān)研究計(jì)劃和加強(qiáng)部門間有關(guān)研究計(jì)劃和重大項(xiàng)目之間的協(xié)調(diào)與協(xié)作重大項(xiàng)目之間的協(xié)調(diào)與協(xié)作國家自然科學(xué)基金委國家

31、自然科學(xué)基金委科技部科技部國土資源部國土資源部中國地質(zhì)調(diào)查局中國地質(zhì)調(diào)查局中國地震局中國地震局中國科學(xué)院中國科學(xué)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(diào)查深部地球物理調(diào)查活動構(gòu)造監(jiān)測活動構(gòu)造監(jiān)測地質(zhì)填圖地質(zhì)填圖專題研究專題研究大陸動力學(xué)計(jì)劃達(dá)成合作協(xié)議大陸動力學(xué)計(jì)劃達(dá)成合作協(xié)議避免重復(fù)投資避免重復(fù)投資,發(fā)揮研究經(jīng)費(fèi)的最大效益發(fā)揮研究經(jīng)費(fèi)的最大效益提供良好的資料和數(shù)據(jù)共享基礎(chǔ)提供良好的資料和數(shù)據(jù)共享基礎(chǔ)N S F C大陸動力學(xué)2021/6/728把握未來開拓未來開拓未來團(tuán)結(jié)協(xié)作N S F C大陸動力學(xué)2021/6/729“大陸動力學(xué)計(jì)劃”w 目的是

32、建立大陸不同尺度的動力學(xué)演化模型,發(fā)展新的地學(xué)理論,并為地震動力預(yù)報(bào)、油氣和金屬礦產(chǎn)三維預(yù)測及大尺度生態(tài)環(huán)境變化預(yù)測提供新的基礎(chǔ)。w 該計(jì)劃自90年正式實(shí)施以來,平均每年資助5060個(gè)有關(guān)大陸動力學(xué)研究的項(xiàng)目。N S F C大陸動力學(xué)2021/6/730 地球內(nèi)部的熱場效應(yīng),溫度與物質(zhì)密度的變異導(dǎo)致對地球內(nèi)部的熱場效應(yīng),溫度與物質(zhì)密度的變異導(dǎo)致對流。溫度,密度與物質(zhì)組成與分異和調(diào)整密切相關(guān)。流體流。溫度,密度與物質(zhì)組成與分異和調(diào)整密切相關(guān)。流體的分布、含量與運(yùn)移既影響著化學(xué)的不均一性,又制約著的分布、含量與運(yùn)移既影響著化學(xué)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(fù)雜記錄的詳細(xì)程度與完整性。保存在大陸巖石圈中各種復(fù)雜記錄的詳細(xì)程度與完整性。N S F C大陸動力學(xué)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(jié)構(gòu)與動力學(xué)部結(jié)構(gòu)與動力學(xué)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(gè)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(gè)破碎鑲嵌的塊體組合。板塊碰撞和消減帶深部

34、與板內(nèi)塊體邊界則位于中國大陸內(nèi)部及其大陸邊緣。板塊或塊體邊與板內(nèi)塊體邊界則位于中國大陸內(nèi)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(yīng)則是大陸動力學(xué)研究中的基點(diǎn)所在。界作用的力源體系和邊界場響應(yīng)則是大陸動力學(xué)研究中的基點(diǎn)所在。w 在青藏高原由于缺少詳細(xì)的長剖面觀測與高分辨的深部三維速度結(jié)在青藏高原由于缺少詳細(xì)的長剖面觀測與高分辨的深部三維速度結(jié)構(gòu),故使地球科學(xué)家們尚不清楚俯沖的印度板塊與歐亞板塊殼、幔構(gòu),故使地球科學(xué)家們尚不清楚俯沖的印度板塊與歐亞板塊殼、幔物質(zhì)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(zhì)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(xué)結(jié)構(gòu)和場效應(yīng)有多大變化?巖石圈與軟流圈樣?兩者的物理與化學(xué)結(jié)構(gòu)和場效應(yīng)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(zhì)響應(yīng)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(zhì)響應(yīng)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(yīng)范???或巖石圈垮塌?),兩大板塊相互作用,即作用力系的響應(yīng)范圍有多大?以何種形式向周邊擴(kuò)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(kuò)展?塊體碰撞、短縮和地殼增厚與高原隆升的動力學(xué)要素的直接證據(jù)是

36、什么?陸高原隆升的動力學(xué)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(xué)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(jié)構(gòu)與動力學(xué)部結(jié)構(gòu)與動力學(xué)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(jìn)行陸洋物質(zhì)的循環(huán)。同樣,我們生新生的洋殼,進(jìn)行陸洋物質(zhì)的循環(huán)。同樣,我們對那里的殼幔結(jié)構(gòu),特別是深層過程知之尚甚少。對那里的殼幔結(jié)構(gòu),特別是深層過程知之尚甚

37、少。許多科學(xué)問題尚難定論,例如中國東南大量火成活許多科學(xué)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(cuò)綜作用的動力機(jī)制在空間和時(shí)東南大陸邊緣之間錯(cuò)綜作用的動力機(jī)制在空間和時(shí)間上的響應(yīng)是怎樣的格局?東南大陸是怎樣延伸的,間上的響應(yīng)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(xué)2021/6/733遠(yuǎn)離板塊碰撞邊界的造山帶地殼結(jié)遠(yuǎn)離板塊碰撞邊界的

38、造山帶地殼結(jié)構(gòu)與地幔動力學(xué)構(gòu)與地幔動力學(xué)w 大陸的演化以山脈與盆地的呈現(xiàn)為顯著標(biāo)志,它們的形成是深部物質(zhì)運(yùn)移導(dǎo)致大陸巖石圈脆性和韌性變形的結(jié)果。中國西部天山、昆侖、祁連山等山脈遠(yuǎn)離板塊碰撞邊界,是何種力源機(jī)制能傳遞并致使這些山脈于新生代強(qiáng)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(xué)者爭先前來考察。研究這些山脈的形成及動力學(xué),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(jié)構(gòu)和化學(xué)結(jié)構(gòu)及其物質(zhì)組成的不均一性,特別是殼內(nèi)低速層、殼幔邊界結(jié)構(gòu)與屬性、巖石圈地幔精細(xì)結(jié)構(gòu)及山脈形成的深層過程尤為重要。N S F C大陸動力學(xué)2021/6/734古老大陸克拉通的根部結(jié)構(gòu)與去根作用古

39、老大陸克拉通的根部結(jié)構(gòu)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(gè)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(gè)古老克拉通已經(jīng)或正在解體。然而,我們對華北巖石圈減薄的起因和時(shí)空行為尚知之甚少。w 現(xiàn)今巖石圈/軟流圈結(jié)構(gòu)是否隱含著古老克拉通解體的深部過程?地殼地幔物質(zhì)與能量交換的多種可能途徑及其地表響應(yīng)是什么?N S F C大陸動力學(xué)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(qū)動大洋板塊運(yùn)動不同,地幔(柱)動力學(xué)有可能是驅(qū)使大陸變形的主要?jiǎng)恿?。我國對這方面的研究和認(rèn)識積累尚很少。如何獲取與認(rèn)識地球內(nèi)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(xì)結(jié)構(gòu),卻是大陸動力學(xué)取得創(chuàng)新發(fā)展的關(guān)鍵性基礎(chǔ)。這些界(帶)的物質(zhì)組成與屬性和其相互作用的物理和化學(xué)過程,特別是殼幔邊界和核幔邊界的屬性與動力學(xué)效應(yīng)和發(fā)展的深層動力過程的研究,是深化認(rèn)識地球本體和建立整體性地球科學(xué)系統(tǒng)的關(guān)鍵。N S F C大陸動力學(xué)2021/6/736巖石圈化學(xué)結(jié)構(gòu)與組成的不均一性巖石圈化學(xué)結(jié)構(gòu)與組成的不均一性w

41、 巖石圈化學(xué)組成的認(rèn)識是大陸動力學(xué)研究的基本前提。w 對巖石圈化學(xué)組成及其不均一性方面的研究,目前已成為深入認(rèn)識大陸形成演化的重要工具。n對不同時(shí)代大陸地殼化學(xué)成分的研究,可揭示在地質(zhì)歷史不同時(shí)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(xué)成分的研究可揭示地殼內(nèi)部的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和殼幔相互作用。N S F C大陸動力學(xué)2021/6/737典型造山帶巖石圈精細(xì)結(jié)構(gòu)與深層過程典型造山帶巖石圈精細(xì)結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(wǎng))觀測系統(tǒng)為基礎(chǔ),結(jié)合深層電性結(jié)構(gòu)、深部地球化學(xué)填圖和地質(zhì)構(gòu)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(jié)構(gòu)、巖石圈與上地幔物質(zhì)運(yùn)移的深層過程。建立貫穿整個(gè)巖石圈的精細(xì)結(jié)構(gòu)與構(gòu)造恢復(fù)剖面,追蹤、探索造山帶與盆地形成,研究資源、能源和地震災(zāi)害的形成分布與物質(zhì)和能量的交換及其深層動力過程。N S F C大陸動力學(xué)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(jié)構(gòu)軟流圈結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu),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(jié)構(gòu),南海的形成時(shí)代及時(shí)空進(jìn)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(yīng)。以新的探測和已有的資料相結(jié)合的方式進(jìn)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(xué)研究。N S F C大陸動力學(xué)2021/6/739中國華北巖石圈減薄區(qū)與深部物質(zhì)運(yùn)移中國華北巖石圈減薄區(qū)與深部物質(zhì)運(yùn)移 布設(shè)人工源地震深部探測剖面和寬頻帶地震臺網(wǎng),對巖石圈/軟流圈結(jié)構(gòu)進(jìn)行高分辨率(25km25km)非均質(zhì)二維和三維結(jié)構(gòu)研究,結(jié)合深部地球物理場、地球化學(xué)場、(含巖石地球化學(xué)、同位素地球化學(xué))調(diào)查巖石圈物質(zhì)組

44、成的時(shí)空變化,研究華北大陸的深部結(jié)構(gòu)及深部物質(zhì)運(yùn)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(zhì)和構(gòu)造環(huán)境、成礦的深層過程,殼幔內(nèi)的流體狀態(tài),火成活動區(qū)域的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與巖漿巖體的橫向范圍,大陸地殼根部與地幔動力學(xué),地幔不均質(zhì)性對大陸克拉通解體的影響和控制。N S F C大陸動力學(xué)2021/6/740板塊及其陸內(nèi)塊體會聚邊界的巖石圈結(jié)構(gòu)板塊及其陸內(nèi)塊體會聚邊界的巖石圈結(jié)構(gòu) 實(shí)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(wǎng))觀測、大地電磁測深等深部地球物理探測,結(jié)合地球化學(xué)和構(gòu)造填圖,揭示板塊碰撞前緣殼、幔精細(xì)結(jié)構(gòu)和深部物質(zhì)運(yùn)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(nèi)構(gòu)造單元界帶,了解板塊邊界穿過大陸巖石圈的運(yùn)動學(xué)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(xué)2021/6/741中國大陸塊體的地球化學(xué)分區(qū)中國大陸塊體的地球化學(xué)分區(qū)與巖石圈化學(xué)結(jié)構(gòu)與巖石圈化學(xué)結(jié)構(gòu) 在地表地質(zhì)和深部地球物理探測基礎(chǔ)上,大力開展不同塊體的地球化學(xué)對比研究,注意不同類型構(gòu)造域的地球化學(xué)巨邊界和地球化學(xué)省研究,為構(gòu)造單元的劃分提供地球化學(xué)依據(jù)。研究不同深度層次地殼與巖石圈地幔的化學(xué)(包括同位素)成分,特別是加強(qiáng)殼幔過渡帶和下地殼化學(xué)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(jìn)一步指導(dǎo)礦產(chǎn)資源的找尋工作。N S F C大陸動力學(xué)2021/6/742東亞地幔柱東亞地幔柱 以全球地震臺網(wǎng)觀測、重力觀測、大地?zé)崃骱偷卮庞^測等為基礎(chǔ)資料,對東亞地幔進(jìn)行物性結(jié)構(gòu)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(xué)的關(guān)系,以及大陸與海洋軟流圈地幔結(jié)構(gòu)差異與大陸動力學(xué)過程。N S F C大陸動力學(xué)2021/6/743陸內(nèi)造山帶的變形過程與變形機(jī)制陸內(nèi)造山帶的變形過程與變形機(jī)制w 陸內(nèi)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(gòu)造事件的準(zhǔn)確時(shí)代?w 其

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

48、的研究對于恢復(fù)區(qū)域古地理和古構(gòu)造格局的意義等。N S F C大陸動力學(xué)2021/6/745板內(nèi)變形與氣候環(huán)境劇變之間的板內(nèi)變形與氣候環(huán)境劇變之間的耦合關(guān)系耦合關(guān)系w 印亞碰撞產(chǎn)生的板內(nèi)變形、青藏高原的隆升和周緣山系的復(fù)活給我國大陸晚新生代氣候、環(huán)境的變化產(chǎn)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(shí)期發(fā)生反轉(zhuǎn)?w 現(xiàn)今構(gòu)造地貌的初步奠定的過程與主要江河的東流入海的準(zhǔn)確時(shí)代都需要逐一查明。N S F C大陸動力學(xué)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(zhuǎn)變制的轉(zhuǎn)變w 板內(nèi)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(zhuǎn)變需要詳細(xì)調(diào)查。w 轉(zhuǎn)變點(diǎn)的時(shí)代和方式是問題的最重要環(huán)節(jié)。w 推覆和伸展構(gòu)造轉(zhuǎn)換的時(shí)空關(guān)系有待明確。w 變質(zhì)核雜巖和深源包體的地球化學(xué)信息是如何反映了不同層次的深部過程?w 平行構(gòu)造帶的前期活動過程是怎樣保存的?N S F C大陸動力學(xué)2021/6/747活動構(gòu)造運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)活動構(gòu)造運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)w 活動構(gòu)造的快速運(yùn)動導(dǎo)致了地震、滑坡、地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生,但我們對這些快速發(fā)生的構(gòu)造運(yùn)動過程及其動力學(xué)機(jī)制尚不清楚。w 活動構(gòu)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(diǎn)?w 地震的深度分布、隨時(shí)間的變化、應(yīng)力降及其機(jī)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(xué)2021/6/748復(fù)活年輕山系的變形過程及動力學(xué)復(fù)活年輕山系的變形過程及動力學(xué) 通過構(gòu)造變形填圖、熱年代學(xué)、GPS和地震及大地電磁成像等手段,準(zhǔn)確地了解由于印亞碰撞產(chǎn)生的遠(yuǎn)離碰撞邊界年輕山系復(fù)活的時(shí)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(gòu)造應(yīng)力的傳遞和變形結(jié)的形成與遷移,現(xiàn)今巖石圈結(jié)構(gòu)的形成過程。N S F C大陸動力學(xué)2021/6/749板內(nèi)造山帶的格局、變形過程板內(nèi)造山帶的格局、變形過程及動力學(xué)及動力學(xué) 重點(diǎn)了解板內(nèi)造山帶與板緣造山帶構(gòu)造格局是否存在本質(zhì)的差異,確定主要構(gòu)造事件的時(shí)代和

51、區(qū)域及全球的大地構(gòu)造背景,板內(nèi)造山帶構(gòu)造格局的形成過程與巖漿作用記錄的巖石圈深部構(gòu)造過程的關(guān)系,查清板內(nèi)造山帶的形成機(jī)制。N S F C大陸動力學(xué)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?cái)嗔褞K體的隆升、深位巖石的剝露和相鄰塊體的運(yùn)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(chǎn)的形成和改造,以及伴隨的古地理與古構(gòu)造格局的重要變遷。N S F C大陸動力學(xué)2021/6/751晚新生代我國構(gòu)造地貌的劇變晚新生代我國構(gòu)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(shí)期,

52、隨著印度板塊與亞洲板塊持續(xù)碰撞導(dǎo)致了青藏高原的隆起和板內(nèi)變形的加劇,我國構(gòu)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(gòu)造地貌格局的劇變中,產(chǎn)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(xì)和準(zhǔn)確地了解板內(nèi)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(xué)2021/6/752我國關(guān)鍵地區(qū)的活動構(gòu)造與地我國關(guān)鍵地區(qū)的活動構(gòu)造與地質(zhì)災(zāi)害及其成災(zāi)機(jī)理質(zhì)災(zāi)害及其成災(zāi)機(jī)理 我國是全球現(xiàn)今板內(nèi)變形最為活躍的地區(qū)之一?;顒訕?gòu)造導(dǎo)致的地質(zhì)災(zāi)害對經(jīng)濟(jì)核心區(qū)、人口稠密區(qū)和重大工程建設(shè)區(qū)產(chǎn)生了破壞和損失。需要運(yùn)用GPS臺網(wǎng)、數(shù)字地震臺網(wǎng)、先進(jìn)的遙感技術(shù)和新

53、年代定年技術(shù)與新構(gòu)造調(diào)查分析技術(shù)等多種方法研究,查清關(guān)鍵地區(qū)活動構(gòu)造產(chǎn)生的動力學(xué)背景和地質(zhì)災(zāi)害的成災(zāi)機(jī)理。N S F C大陸動力學(xué)2021/6/753大陸地殼的形成時(shí)間與增生機(jī)制大陸地殼的形成時(shí)間與增生機(jī)制w 大陸地殼是由地幔生長而來,但大陸是在何時(shí)何地以什么方式形成和消失?w 板內(nèi)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(zhì)返回地幔的主要機(jī)制?其具體過程是怎樣的?w 此外在地球演化的不同地質(zhì)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(xué)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(gè)造山帶極為發(fā)育的國家,演化的時(shí)間跨度大、類型復(fù)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(dǎo)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(xué)2021/6/755超大陸聚合與裂解的地球動力學(xué)機(jī)制超大陸聚合與裂解的地球動力學(xué)機(jī)制w 大陸的聚合與裂解是當(dāng)前地球科學(xué)研究中最活躍的領(lǐng)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(nèi)層動力學(xué),并影響了地球的表層環(huán)境,最后導(dǎo)高等生物乃至人類的出現(xiàn)?N S F C大陸動力學(xué)2021/6/756大陸巖石圈物質(zhì)再循環(huán)與大陸的破壞大陸巖石圈物質(zhì)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(zhì)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(jìn)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(zhì)巖是典型的被俯沖的大陸地殼物質(zhì)。)w 這些被俯沖的地殼物質(zhì)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(xiàng)地質(zhì)特征。w 大陸被破壞的機(jī)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(xué)的關(guān)系卻是目前還未深入研究的課題。N S F C大陸動力學(xué)2021/6/757大火成巖事件與地幔動力學(xué)大火成巖事件與地幔動力學(xué)w 大陸動力學(xué)的實(shí)質(zhì)是地幔動力學(xué)。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?zhàn)饔?,并?dǎo)致一系列影響大陸地殼形成演化的殼幔相互作用、殼內(nèi)分異作用等。w 人們預(yù)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(lǐng)域中,大火成巖?。↙argeIgneousProvince

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