板块构造学说向何处去?

板块构造的概念彻底引起了地学革命。自一百年以前的这个星期,Alfred Wegener诞生之日开始出现的一连串学说的下一个将是什么呢? 板块构造的概念认为地球表层(岩石圈)是由六块或更多一些的大板块组成的,这些板块聚合、分离或走向滑动。这个理论假定每一板块以一个刚性单元活动,仅仅可能在边缘发生变形。地球的一些最     

关于全球板块构造动力学机制的讨论

岩石圈板块早期的动力学机制--传送带模式,难以解释板块运动的特征.本文在简述近20年来板块构造学说新成果和新进展的基础上,着重介绍并评述了地幔羽和陨击作用诱发板块运动的新假说.     

关于地球表层与地球表层学

本文对地球表层概念的演变作了简短回顾,指出地球表层新概念将地球表层的范围拓展为软流圈以上包括岩石圈、水圈、生物圈和整个大气圈的地球部分.在新概念的框架内就地球表层的系统结构、组织特点和以岩石圈为基础的物质运动特点及其规律和影响等作了总结和分析,并在此基础上提出了地球表层学的定位及其研究内容.     

地球起源以及大陆的生长与破坏

早期的地球是45亿年前从太阳系星云中的较重元素所组成的星子非均匀吸积、增生而成的。陨击作用造成地表岩石撞碎,诱发地幔的超临界流体或岩浆上涌,造成剧烈的火山爆发,并使地幔上部硅酸盐中的气体挥发分在固体地球表面聚集,逐渐演化成水圈、大气圈。洋壳主要是由深部铁镁硅酸盐岩大面积喷出地表所形成的拉斑玄武岩所组成,可能是陨击作用所派生的片麻岩穹窿则造成了原始大陆地壳的核心。岩石圈板块在18~16亿年前开始形成。大洋与大陆板块间俯冲作用和陆陆板块间碰撞作用的应变速率都是极低的,它们可以造成岩石的局部破裂,但是韧性变形作用、变质作用,以及岩浆与超临界流体的贯入与冷凝却使岩石愈合,非但没有使大陆被破坏与撞碎,反而使大陆不断地增生。亚洲大陆板块就是从18亿年前或16亿年前到现代,由27个较大的古地块及上百个小地块,经过14次板块间的俯冲或碰撞而汇聚成的。至于大陆的破坏,则可能是地幔羽的隆升或巨大陨石撞击所诱发的。     

天文学

地质学家最近发现,有一块月球岩石竟然是在遭遇了4次大撞击后才踏上旅途、最终来到地球的。 这块岩石是2002年在阿曼的沙漠中被发现的。它在被发现之初,就被认为是极为不同寻常的,因为大多数到达地球的陨石都已被磁化,因而几乎为全黑色,而这块陨石却显得有些绿,很明显它未被磁化。经过测定这块陨石中的氧同位素比例,地质学家认定它来自月球,随后它被命名为SaU169。     

休闲时光

大脑皮层凸凹褶皱,颇似地球表面的高山起伏、丘陵逶迤。地球表层是由若干块"板块"相嵌合而成的,大脑的脑壳中间也有若干缝隙,一如"板块"拼合。人脑分左右半球,它们各有特殊功能又相互配合;地球     

撞击地球——陨石坑和星伤

尽管由于地质环境的关系,大部分的证据已经不复存在,但科学家们断定:地球在不断地受到陨石、小行星以及彗星的撞击。     

科幻电影中的人类末日

在科幻电影的历史上,"毁灭"似乎是一个常说常新的题材。于是,一年又一年,我们无数次在大银幕上目睹了人类文明乃至地球的毁灭。而这些影片背后蕴含的哲理,也往往能引人深思。毁灭原因之一小天体撞击代表作:《天地大冲撞》《绝世天劫》1998年,这两部以小天体撞击地球为题材的灾难片相继上映,引起了人们对发生这类撞击事件,并由此诱发大范围海啸和灰尘蔽日全球冰封的担忧。有一种猜想认为,恐龙灭绝就可以归因于小行星或彗星一类的地外天体的撞击。而发生在1994年的苏     

缉拿地球杀手--史前神秘陨石

6 500万年前,一颗直径大约10 km的陨石从天而降,飞快地撞击地球,引起了巨大的海啸和全球大火.大地被淹没,森林被烧毁,烟尘遮天蔽日终年不散,植物因无法进行光合作用而枯死,动物则因得不到食物而大量灭绝.恐龙也被认为是在这场灾难中永远地告别了地球.     

缉拿地球杀手——史前神秘陨石

6500万年前，一颗直径大约10km的陨石从天而降，飞快地撞击地球，引起了巨大的海啸和全球大火。大地被淹没，森林被烧毁，烟尘遮天蔽日终年不散，植物因无法进行光合作用而枯死，动物则因得不到食物而大量灭绝。恐龙也被认为是在这场灾难中永远地告别了地球。     

冲击玻璃和玻璃质岩石的红外光谱研究

核爆炸和撞击坑靶岩,及冲击试验产物等的熔体凝聚物称为冲击玻璃.它是外成冲击变质过程中的一种非晶态固体.从液相或直接从固相转变到固态玻璃,所历经的时间大致在10~(-7)-10~(-3)s范围内,比正常玻璃约低6-7个数量级.广布在地球表层的(微)玻璃陨石,它是地球表面撞击事件的产物.故玻璃陨石也属于冲击玻璃.自然界还存在一种非晶态聚集体,那就是来自地球深部岩浆上升接近地表或火山爆发时的骤冷相——玻璃质岩石如黑曜岩、松     

科学之窗

给地球带来生机的碳分子球体 研究地球古代史的科学家现已从来自太空的“魔瓶”中获得一个惊人信息。称为“绣球”的中空碳分子群不断地从外层空间纷纷扬扬坠落地球，面绣球中蕴藏着地球问世前几十亿年的太阳系初生态模样。 去年，夏威夷大学的地球化学家卢安·贝克尔及其同行，发现了４６亿年前艾伦德陨石中存在这种碳分子球的踪迹，随后他们又先后在澳大利亚默奇森陨石和世界各地粘土层中发现类似的中空碳分子球。据悉，粘土层中这些碳分子球是由小行星撞击地面而埋藏其中，而且外星撞击地球很可能终结了恐龙在地球上生存的时代。贝克尔发…     

板块构造启动的时间和机制:理论和经验探索

板块构造是指位于对流地幔圈层之上的岩石圈的水平运动,主要由岩石圈在俯冲带的下沉作用所致.板块构造是一个典型的、非平衡复杂体系的自组系统(selforganizing,far from equilibrium complex system,SOFFECS),其驱动力主要来自热边界层(岩石圈)的反向浮力,同时又受控于变形岩石圈与下覆粘性软流圈地幔的耗散作用.在太阳系内侧5个硅酸质行星中,板块构造仅发育于地球,这表明板块构造是硅酸质行星不太常见的一种热散逸方式.目前还不清楚这种构造活动和热散逸方式在地球上是从何时开始的.所有的硅酸质行星在形成初期可能都经历过一次短暂的岩浆海阶段.行星固结后,静止盖层模式是行星冷却的共同途径,即行星表面形成了一个不易活动的固化盖层,此时内部的热量只能通过拆沉作用、热点火山作用和岩浆浅部侵位等方式进行逃逸.由于地球早期温度较高,通过减压熔融形成的岩石圈结构不同于现代岩石圈,即地球早期岩石圈由厚的洋壳和薄的岩石圈地幔构成.这种岩石圈要产生反向浮力需要非常长的时间,因此地球早期即便有板块构造存在,其规模也比较零星.只有当地球冷却到一定程度,扩张中脊下部减压熔融形成薄的洋壳且大洋岩石圈只需几十个百万年就可以产生反向浮力时,才能形成与现今风格相似的、可持续性的板块构造.板块构造启动时间的认识最终取决于人们对相关地质记录(事件)的研究成果.板块构造的判别依据包括蛇绿岩、蓝片岩、超高压变质带、榴辉岩、被动大陆边缘、转换断层、指示克拉通陆块移动轨迹的古地磁研究以及岩浆岩地球化学和同位素构造判别等等.对地质记录的解释必须综合各方面的信息.本人认为现存的地质事件记录了地球构造随时间演化的过程,即太古代时期构造和岩浆活动剧烈,大约在1.9 Ga时开始出现近似的板块构造,在新元古代才开始出现与现代相似的、可持续的、具有深俯冲和板片拖曳特性的板块构造.     

地球内部在进行着什么样的运动?

尽管板块构造学解释了地球的地质情况，但是它仅仅解释了关于地球表层的问题，地球深处正处于什么样的状态？为什么会是这样的状态？这些问题是我们必须解答的：在距地表6300千米深处以下的板块结构主要是岩石和铁，岩石与铁相融和搅动是地球热力发动机的内部情况。构造板块的活动影响着地表，好比是钟表移动的时针和分针在告诉人们时间，它们由默默运行着的机械驱动着。     

当代地质学上的“俄罗斯裂谷”

板块构造,这个用运动着的刚性板块来描述地球外壳的理论,在1966年和1967年间得到了证实。于是,犹如福音一道,许多人改弦易辙,相信已经找到了揭开地质学奥秘的钥匙。1978年,美国地质学界作了一次随机调查,有87％的地质学家认为,这一理论有理由认为业已很好地确立。新思想如此快地赢得拥戴,给那些偏爱用崭新的科学模式一下子重建一门学科整个结构的科学史家带来了支持。然     

“岩浆引擎”与板块运动驱动力

从能量的角度看,地球内部的热是驱动板块运动的主要能量.热能要转化为动能需要集中有序释放.在地球上,热能最主要的集中有序释放发生在洋中脊岩浆作用过程中.根据"岩浆引擎"模型,在洋中脊不断形成新洋壳,新洋壳轻而薄,老洋壳厚而重,致使整个板片斜置于软流圈上,产生下滑力,导致洋中脊不断扩张,形成新洋壳并推动俯冲带老洋壳的消亡,从而驱动板块运动.地幔柱岩浆活动是"岩浆引擎"的另一种表现形式.大的地幔柱头会引起上覆岩石圈受热,与大量上涌的岩浆共同作用,在其中心部位产生千米级的隆升,从而导致地壳局部大幅度的倾斜,产生向外的下滑力.当下滑力足够大时,岩石圈拉张破裂,向两边推挤扩张,同时远端洋壳在薄弱地带挤压破裂,产生板块俯冲.这是板块运动最初起始和"岩浆引擎"的点火器.在板块构造体制下,板块俯冲起始有两种主要形式,自发俯冲和诱导俯冲.自发俯冲起始往往发生在老洋盆,通常产生双向俯冲;诱导俯冲起始则往往发生于年轻洋盆,通常产生单向俯冲.新特提斯洋的多次单向俯冲闭合是诱导俯冲起始所致."岩浆引擎"主要作用于与洋中脊和地幔柱相关的板块.其他板块构造运动的能量主要来自于板块相互作用.     

(微)玻璃陨石研究进展

玻璃陨石是地外物体剧烈撞击地球时,地表靶物质熔融后快速凝结的天然玻璃。地表发现的玻璃陨石多呈块状,棕黑色到浅绿色,一般为厘米级大小,表面多具空气动力学熔蚀刻痕;与地表发现的玻璃陨石不同,微玻璃陨石是在沉积物或地层极为局限的层位中发现的微细玻璃陨石,粒度一般为毫米级以下,它们与相应的玻璃陨石事件在成因和分布范围上有密切的联系,其形成年龄和化学成分与玻璃陨石相当,并常具有撞击成因的结构构造特征。 虽然玻璃陨石也是一种撞击玻璃,但它具有广泛而限定的地理分布,至今没有找到相应的、可以确定的撞击坑,其靶物质的性质也不清楚,因此玻璃陨石在概念上不包括与特定撞击坑或界线事件有关的撞击玻璃（Impact glasses）或撞击成因的微玻璃球。     

新疆发现世界最长陨石雨——阿勒泰陨石雨

2011年在新疆阿勒泰地区发现了一块特大铁陨石,乌希里克(Wuxilike),重5 t.该陨石的主要矿物是铁纹石、镍纹石和合纹石,副矿物有陨磷铁镍石、陨碳铁(haxonite)、陨硫铁和陨硫铬铁矿,与同一地区发现的新疆铁陨石(Armanty)和乌拉斯台(Ulasitai)铁陨石相一致.微量元素地球化学分析显示乌希里克与新疆铁陨石和乌拉斯台铁陨石是成对陨石,同属ⅢE群.三块铁陨石来源于同一母体,在其穿过地球大气层时,发生爆炸后散落开来,陨石分布范围长达425 km,远远超过了曾被公认为世界第一长陨石雨,纳米比亚的Gibeon陨石雨(长轴长275 km).国际陨石学会最近已正式批准把包括新疆铁陨石(Armanty)、乌拉斯台(Ulasitai)和乌希里克(Wuxilike)在内的陨石统称为阿勒泰陨石雨(Aletai).该陨石雨的确定对研究小行星轨道的演化和撞击地球的历史有重要启示作用.     

我国第5号地学断面的大地热流研究

中国地学断面的编制和研究是中国岩石圈计划全国委员会协调的项目,同时也是国际岩石圈计划80年代后五年的重要课题——全球地学断面计划(简称GGT计划)的一个组成部分。 通过地学断面综合研究来了解全球不同地质单元的岩石圈结构、成因和动力学模式,其主     

封面说明

<正>深部碳循环对于探索地球内部演化、全球气候变化和资源战略勘探等都具有重大意义.由于地壳再循环作用可以将大量地球表层碳带到地球深部,所以地壳再循环在地球深部碳循环中起着非常重要的作用.起源于上地幔或者更深处的碱性玄武岩可以记录地球深部地质演化的重要信息.橄榄石斑晶所捕获的熔体包裹体可以有效地记录原始岩浆的物理化学信息.对山东杨庄碱性玄武岩中橄榄石斑晶内的