研究提出检验华北克拉通破坏动力学过程的数值模型

从地热学角度来看,克拉通岩石圈的稳定意味着地表热流等于对流地幔在岩石圈底部提供的热流加上岩石圈内部由放射性衰变产生的热量。太古代稳定克拉通一般具有冷的地热特征且处于热平衡状态,克拉通破坏意味着热平衡的破坏。由于目前还不存在中生代地幔柱证据,热源问题一直是质疑华北克拉通遭受热侵蚀的关键点。近年来学者多认为华北克拉通破坏与太平洋俯冲相关并提出概念模型,但其动力学过程及机制需要数值模型的检验。 中国科学院地质与地球物理研究所构造-热演化学科组何丽娟提出了一个新的二维数值模型,包含克拉通初始稳定状态、大地幔楔的形成及活跃地幔对流三部分。其中克拉通岩石圈被视为固体介质而不参与地幔对流,其底界定义为某一等温线,软流圈粘度与温度相关。 模拟结果显示,尽管俯冲过程本身难以减薄冷而厚的固体克拉通岩石圈,但可以促使形成低粘大地幔楔。随着大地幔楔内地幔粘度的降低,地幔对流变得活跃,介于固体岩石圈与流体软流圈之间的流变边界层被压缩、厚度减薄。......阅读全文

地幔间断面成因及地幔对流模式研究获进展

  板块构造学说是固体地球科学的基石,刻画了岩石圈的基本运动学特征,而地幔对流理论则为理解板块运动规律提供了动力学基础。然而长期以来,地幔对流模式的研究一直存在巨大的争议,分歧主要集中于全地幔对流和上下地幔分层对流两个模式。近年来,还有一些学者提出了地幔混合对流模式猜想,即一些区域地幔分层对流、其它

研究提出检验华北克拉通破坏动力学过程的数值模型

  从地热学角度来看,克拉通岩石圈的稳定意味着地表热流等于对流地幔在岩石圈底部提供的热流加上岩石圈内部由放射性衰变产生的热量。太古代稳定克拉通一般具有冷的地热特征且处于热平衡状态,克拉通破坏意味着热平衡的破坏。由于目前还不存在中生代地幔柱证据,热源问题一直是质疑华北克拉通遭受热侵蚀的关键点。近年来学

研究揭示全球海洋板块呈多幕式进水

近日,南方科技大学海洋科学与工程系讲席教授林间团队与中国科学院地质与地球物理研究所朱日祥团队等合作,在海洋岩石圈水化研究方面取得重要突破,定量计算了全球海洋板块水化率的分布,揭示了俯冲带是海洋板块,尤其是地幔水化作用的关键场所,成果发表于《国家科学评论》上。水对地球表面和内部的物理与化学过程至关重要

研究揭示郯庐断裂带下部岩石圈地幔的演化特征

  玄武岩所携带的幔源捕虏体及巨晶是地幔岩石学和地球化学研究的主要对象之一,具有地球深部的“探针”之称,它们为地球深部过程的研究提供了直接样品,且在岩石圈地幔演化的研究中发挥着重要的作用。近几年的研究表明,橄榄岩与熔/流体的反应在大陆地区及大洋地区橄榄岩中普遍存在,这种反应不仅会造成矿物百分含量的变

南海海洋所揭示全球海洋板块多幕式进水率分布

近日,中国科学院南海海洋研究所林间团队,联合中国科学院院士、地质与地球物理研究所研究员朱日祥等,在海洋岩石圈水化研究方面取得了进展,定量计算了全球海洋板块水化率的分布,揭示了俯冲带是海洋板块,尤其是地幔水化作用的关键场所。相关研究成果发表在《国家科学评论》(National Science Revi

南海海洋所揭示全球海洋板块多幕式进水率分布

  近日,中国科学院南海海洋研究所林间团队,联合中国科学院院士、地质与地球物理研究所研究员朱日祥等,在海洋岩石圈水化研究方面取得了进展,定量计算了全球海洋板块水化率的分布,揭示了俯冲带是海洋板块,尤其是地幔水化作用的关键场所。相关研究成果发表在《国家科学评论》(National Science Re

东亚大地幔楔对流的东西分异结构获揭示

  近日,中国科学院广州地球化学研究所博士生梁戌然在日本东北大学赵大鹏教授和徐义刚院士指导下,研究揭示东亚大地幔楔对流的东西分异结构。相关研究发表于《地球物理研究通讯》(Geophysical Research Letters)。  西太平洋板块沿日本-伊豆-小笠原-马里亚纳海沟西向东亚大陆俯冲,并

西秦岭岩石圈地幔的成分、结构与碳酸盐交代作用

西秦岭新生代岩石圈地幔结构  造山带之下的岩石圈地幔性质、结构和演化是俯冲-碰撞造山-造山后伸展等地质过程的重要记录。西秦岭作为华北克拉通、扬子克拉通和青藏高原的交汇区,其岩石圈地幔的结构和所经历的深部过程对研究我国中央造山带和主要地块的岩石圈性质及演化具有重要意义。  中

研究提出中国东部南北重力梯度带的可能成因

  重力梯度带是全球重力异常图中的显著特征,大型或超大型线性异常在全球多达几十处。对于位于板块边缘和大洋板块内部的线性重力异常,一般可通过板块的边缘效应或软流层小尺度对流、岩石圈伸展/热收缩、软流层流动的“指缝”效应等基本模式得到合理解释。但发育在大陆板块内部的大型重力梯度带非常少见,中国东部的南北

最新研究提出中国东部南北重力梯度带的可能成因

  重力梯度带是全球重力异常图中的显著特征,大型或超大型线性异常在全球多达几十处。对于位于板块边缘和大洋板块内部的线性重力异常,一般可通过板块的边缘效应或软流层小尺度对流、岩石圈伸展/热收缩、软流层流动的“指缝”效应等基本模式得到合理解释。但发育在大陆板块内部的大型重力梯度带非常少见,中国东部的南北

研究揭示青藏高原东北缘柴达木盆地沉积构造演化

(A)青藏高原约30Ma和10Ma构造变形/隆升的主要证据分布;(B)30Ma青藏高原中部岩石圈地幔的拆沉作用驱动高原快速抬升并向周缘扩展;(C)青藏高原北部10Ma的岩石圈地幔拆沉作用再次引发高原快速抬升并向北扩展至现今的东北边界。(研究团队供图) 2月21日,美国《国家科学院院刊》刊发中山大学张

地质地球所研究拉张环境的下造山机制

地质地球所以河套地堑和鄂尔多斯北部为例研究拉张环境的下造山机制   早期研究表明,华北克拉通东部晚中生代到新生代经历了岩石圈的破坏(减薄),然而克拉通西部具有负的布格异常、低的地热流值,标志着华北克拉通西部仍然是稳定的,特别是鄂尔多斯块体。克拉通西部由北部的阴山造山带和南部的鄂尔多斯块体组成。河套

地幔间断面成因研究获进展

  板块构造学说是固体地球科学的基石,刻画了岩石圈的基本运动学特征,而地幔对流理论则为理解板块运动规律提供了动力学基础。然而长期以来,地幔对流模式的研究一直存在巨大的争议,分歧主要集中于全地幔对流和上下地幔分层对流两个模式。近日,中国科学院测量与地球物理研究所倪四道团队与中国科学技术大学及国际同行开

广州地化所揭示华南岩石圈软流圈衰减结构及构造含义

原文地址:http://www.cas.cn/syky/202103/t20210317_4781308.shtml   地震波在传播过程中普遍存在衰减现象。相比于速度结构,衰减结构的测量更为困难。远震体波衰减反映了岩石圈-软流圈系统的物性和热结构状态,该信息与其他地球物理信息,如地震波速

地质地球所发现橄榄岩熔体反应对岩石圈地幔的改造作用

  古老的大陆岩石圈地幔通常具有高度难熔的特点、密度比下伏的软流圈小,因而能够长期稳定地“漂浮”在软流圈之上。然而,大陆岩石圈地幔由于受到熔体(如软流圈来源的熔体)的改造而变得饱满和“年轻”,强烈的改造作用甚至能够造成克拉通的破坏,华北克拉通就是一个典型的例子。虽然大家对华北克拉通破

地质地球所研究发现中朝陆块去克拉通化的时空差异性

  克拉通(Craton)是由上部前寒武纪地壳和下部巨厚、冷的、耐熔的岩石圈地幔组成,自克拉通形成之后一般不会再有强烈的岩浆-构造活动和显著的大陆地壳的生长。然而,大量的地球物理和地球化学研究表明,中朝克拉通东部中国大陆之下的古老岩石圈地幔在侏罗纪-早白垩世期间被新生的岩石圈地幔所代替,并伴有强烈的

地质地球所揭示岩石圈地幔中异常高Li含量低δ7Li的特征

  锂(Li)有两种稳定同位素:6Li 和7Li,二者较大的质量差异(~15%)可以导致较大的同位素分馏。Li具有较强的流体活动性,7Li优先进入流体相,6Li进入固体相,同时,二者亦存在扩散速率的差异:V6Li= 1.034 × V7Li,因此,风化和扩散过程均可以产生Li同位素分

地质地球所研究发现熔体/岩石相互作用的锂同位素证据

 图注:地幔橄榄岩Li(锂)含量和Li同位素组成的变化特征  华北克拉通(North China Craton)自中生代以来发生了大规模的岩石圈减薄作用,与此同时,岩石圈地幔的物质组成和性质也发生了巨大变化。古生代金伯利岩中的地幔捕虏体和捕虏晶的Re-Os(铼-锇)同位素研究表明:华

怪异的地质活动:金星上的软壳可能正在重新浮出

  美国宇航局的档案数据显示,金星可能正在从被称为Coronae区的地质活动中失去热量,可能就像地球上的早期构造活动。地球和金星是岩石行星,其大小和岩石化学性质大致相同,因此它们应该以大致相同的速度将其内部热量流失到太空。  地球如何失去其热量是众所周知的,但金星的热流机制一直是一个谜。一项研究使用

华北克拉通上地幔P波速度及径向各向异性结构

  华北克拉通不仅有被破坏的东部块体,还有基本保持稳定的西部块体,它是研究大陆形成与演化的最佳场所。因此,华北克拉通地区的地下结构和地球动力学特征等一直是地球科学研究的热点问题之一。  中国科学院地质与地球物理研究所地球与行星物理实验室副研究员王建与日本东北大学教授赵大鹏合作,发展了一种P波各向异性

中国地质大学教授研究称:发现金刚石新来源

  太古代(距今25亿年以上)的岩石圈地幔一直是金刚石勘探、研究的主要对象。然而,中国地质大学(北京)教授刘金高的最新研究发现,太古代岩石圈地幔并不是金刚石的唯一来源。国际地球化学领域期刊《地球化学与宇宙化学学报》于8月13日在网上公布了其科研成果,并将于10月15日正式发表。  “太古代的岩石圈地

环苏拉威西海多俯冲带上地幔各向异性研究进展

  中国科学院南海海洋研究所边缘海与大洋地质重点实验室副研究员曹令敏、研究员赵明辉、研究员丘学林与浙江海洋大学、中科院地质与地球物理研究所、剑桥大学合作,在东南亚环苏拉威西海多俯冲带地区上地幔各向异性研究中取得进展,相关成果发表在地学期刊《地球化学、地球物理学、地球系统》(Geochemistry,

广州地化所发现SrSiO3立方钙钛矿高压新相

  微量元素示踪是地质学和地球化学研究各种地质作用和地质现象的重要方法。目前对于各种微量元素在地壳和上地幔岩石圈的分布和分异行为都有比较深刻的了解,但对于下地幔中微量元素的丰度和赋存形式的研究比较缺乏。探讨全地幔对流背景下物质交换过程中微量元素的分异特征,需要了解各种微量元素在组成-温度-压力宽广热

地质地球所揭示华北克拉通结构的协调变化及其构造意义

地质地球所研究揭示华北克拉通从地表到上地幔底部结构的协调变化及其构造意义   作为地球上最古老的克拉通之一,华北克拉通却显示出与全球其它典型克拉通显著不同的特征。在显生宙,其东部岩石圈遭受了显著改造甚至破坏,并伴随着大规模的岩浆活动、构造变形和大范围的盆地形成。然而,其中西

地化所提出一种可能的青藏高原东北缘生长和变形机制

  青藏高原如何生长和变形,一直存在极大争议。前人提出的模型主要有连续变形、块体端元变形等。近年一个非常受关注的模型是中下地壳流模型。  为了研究青藏高原在其边界部位的变形和扩展情况,中国科学院广州地球化学研究所博士邓阳凡及其合作者使用Vp速度约束下的接收函数与面波频散联合反演方法得到了青藏高原东北

地质所研究二叠纪峨眉山地幔柱后期改造过程取得进展

  岩石圈结构与流变性的地震学研究为岩石圈与地幔柱相互作用及其后续变形提供了重要信息。位于西藏东部的峨眉山大火山岩省(Emeishan Large Igneous Province, ELIP)有可能因晚二叠纪峨眉山地幔柱引起,并在中生代—新生代构造运动驱动下(如印度洋板块相对于西藏东部的东

广州地化所等揭示塔里木及周缘地区应力分布特性

  陆内应力的分布特性一直是地球动力学研究的首要问题。中国西北地区由多个块体拼贴而成,是研究应力分布的理想区域。新生代以来,塔里木周缘块体强烈变形,而塔里木盆地内部一直保持相对稳定的态势。具体表现在低的地震活动性、低的GPS速率、低热流、地形平坦、断层少等。对于此稳定特性主要存在两种观点:a)岩石圈

张宏福:从秦岭山中走出的地质学家

张宏福  “我是秦岭大山深处山阳县漫川关人,多年来一直研究地球岩石圈地幔的形成和演化问题。”中国科学院院士、西北大学教授张宏福开门见山地介绍道,“一个离不开大山石头的地质人。”  1977年,中断了10年的中国高考制度得以恢复。当时还是一个农家少年的张宏福第一次离开漫川关这个秦尾楚头的水旱码头小镇,

喜马拉雅岩石圈变形与岩浆活动耦合机制获揭示

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/12/490811.shtm中国科学院广州地球化学研究所马林、王强研究员等与英国卡迪夫大学Andrew Kerr教授和澳大利亚科廷大学李正祥教授在喜马拉雅造山带的合作研究,揭示了喜马拉雅地块岩石圈在碰撞早期发生

地质地球所研究得出西秦岭地幔橄榄岩中矿物海绵结构成因

  单斜辉石是地幔中的主要组成矿物,是认识地幔部分熔融和交代过程的重要研究对象。地幔橄榄岩中单斜辉石发育的海绵边结构(或称“筛状结构”)记录了其所经历的地幔深部过程。但是,人们对这种结构的成因一直存在争议:是橄榄岩-熔体反应还是减压/加“水”熔融?  西秦岭地幔橄榄岩捕虏体中的单斜辉