测量大陆移动的两项新技术

地球板块构造理论在20年前被提出以后,研究地球问题的科学家们就在根据千百年来在地质资料方面得到的平均数据来测量地球的十二个板块的界限和它们之间相对移动的情况,即研究运载大陆和海洋外壳的这些板块的飘移现象。在这些测量工作上取得的最大成绩要算最近采用的两项新技术。这两项新测量技术的共同特点是使用空间作为参考系(或叫参考构架)。一种叫做特长基线干涉度量法(Very Long Base line Interferometry简称VLBI),它是在地球上各个定点设立监听站,把从宇宙空间各个类星体所发射出来的无线电信号记入     

地球内部物质的运动与动力

地球物理学研究的主体内涵是地球内部物理学,而地球内部物理学研究的核心则是地球内部结构、物质的运动和力源及其响应.在研究和探索地球内部物质与能量交换的深层过程与力源机制的基础上提出:(1)地球内部各圈层结构和物质组成是研究物质运动、介质属性、结构和深层过程的基础;(2)大陆漂移、海底扩张和板块运动是地球内部岩石圈物质飘曳在软流圈上运动极为重要的地球科学事件,大陆溢流玄武岩的喷发和地幔热柱的上升体现了水平力系与垂直力系并存和其耦合响应;(3)强烈地震的发生、火山喷发、青藏高原的整体抬升、第二深度空间金属矿产资源、油气能源形成与聚集是地球内部物质与能量交换的产物;(4)地球内部物质运动的驱动力源是其物质力学属性研究与探索的核心问题之一,但有关一系列的假说却难以解释发生在地球上的诸多事件,唯地幔对流说取得了较多的共识,由于尚缺乏可靠的精确实测论据,故乃为一假说;(5)地球内部放射性元素蜕变和核-幔热动力边界层及其产生的热能可能是驱动地球内部物质运动最可能的能源.地球内部是否可能还存在像天体运动研究中最近提出的"暗物质"和"暗能量"呢?为此尚必须深化认识地球本体.     

天体潮汐力触发地震

地震的形成存在多种因素的制约,从天体物理学上看,太阳系其他天体产生的引力可作用于地球,即天文潮汐,相较于其他行星而言,月球对地球产生的引潮力较大,有研究表明大地震与天体引潮力的变化存在关系。从表面上看,地震的发生是地球板块之间的相互作用,在自转向心力、地幔热液对流作用下发生了运动,但实质上板块运动与天体引潮力、太阳黑子活动等事件存在关联——在这些外部因素的诱导下,引发了地球内部的构造变化,导致地震的发生。对地球产生作用最大的天体引潮力来自月球和太阳,两者处于同一数量级上,月球引潮力大约是太阳引潮     

“地球大裂缝”理论的提出和证明

地质学家们为证明“地球大裂缝”理论专门考察、研究连结北美和南极洲的相似特征。地质学家莫尔斯(Moores)发现在南极洲、美国东北部和美国西南部都有相似形状年代的岩石。科学家相信这些岩石曾经是连接大陆岩石区域的一部分。科学家达吉尔(Dalziel)等也计划探索在这些地区化石中的相似之处。另外一些科学家利用卫星照片、激光和类星体测量地球大陆之间在不同时代之间的距离。用大量数据他们能追踪并推测出大陆在何地开始其旅行,并试图预测未来它们的运动方向。这些大陆块会像网球一样在水中漂浮吗?如果是这样,地心引力会起什么作用,都值得研究。科学家们提出:今天地球错踪交叉的大     

关于中国板块动力学及其在国民经济中的一些应用

本文对地球动力学现状作了简短的回顾。它的基本设想是假定地球是一个动力体,地壳和地幔运动为其内部热所趋使。这一现代地球动力学的新设想用于中国板块,并对攀——西(攀枝花——西昌)裂谷作了特殊的分析。指出造山运动、金属矿床和油田的形成以及地震的发生,可考虑用两个主应力场来解释:第一个主应力场为印度板块及太平洋板块向中国板块的推挤作用所形成;第二个主应力场为地幔内部热对流作用所引起。本文指出,从科莫林角(Cormorin Cape)经云南、四川、山西直至贝加尔湖,在地壳中有一个相应的拉伸带,可以假定大约在几亿年以前这些拉伸力曾经促使了裂谷的张开,而现在由于推向中国板块和缅甸的力所形成的侧向变形而使它正在闭合中。据分析,以渡口为中心、半径约为250公里的区域内,岩浆从地幔上涌。这一机制可考虑是该区矿产资源和高温形成的原因。     

岩石圈板块的统一运动规律

岩石圈板块的运动规律对于研究板块的驱动机理具有十分重要的意义,它一直吸引着地球科学家的注意,文献[1]和[2]曾试图利用统计图表的方法,找出板块运动速度分别与板块的总面积、大陆面积、洋脊长度、海沟长度和换转断层长度之间的关联。但是,都没有取得令人满意的规律性结果。     

对板块构造理论的某些修正

地质工作者普遍认为,地球具有16块左右的构造板块,它们构成地壳的外层,或直接构成地壳。这些板块以固定的速率移动,同人类指甲生长速度大致相同。华盛顿海军实验研究所海洋地球物理学家彼德·沃格特(Peter Vogt)博士,他飞越海洋上空收集地球上火山作用、造山作用等现象的起因方面的数据,他     

基于嫦娥四号光谱探测数据发现月球背面幔源物质初步证据

<正>月球是地球之外我们研究得最深刻的星球.与地球一样,月球也可分为月壳、月幔以及月核.与地球不同的是,月球并没有板块运动,其早期演化历史的痕迹依然存在.月球就像化石,我们可以通过对月球的研究一窥地球或其他行星的早期演化历史.与月球早期演化有关的岩浆洋理论推断,随着岩浆的演化,如橄榄石、低钙辉石等较重的镁铁质矿物(富镁和     

关于地幔柱大辩论

地质过程最终是地球热演化的结果.板块构造理论之所以能解释板块边缘所有地质现象,正是因为地幔冷却的缘故.例如,大洋板块在洋中脊形成,这些板块的运动和生长以及最终通过俯冲消减进入地幔是使地幔冷却降温的有效机理,从而导致大规模的地幔对流.地幔柱能解释如板内岩浆活动等另     

地球曾经翻过跟斗

现在的地球,地壳构造板块的漂移速度是比较缓慢的。这些板块携带着上面的大陆以每年几英寸的速度在半熔状态的地幔上缓缓移过。在这一运动过程中,新的地壳不断在中央海脊形成,同时,原有的地壳也缓缓地在潜没区沉入地幔中。地质学家认为,地壳虽然在不断运动中,但是因为运动的速度很缓慢,所以,一般要经过几千万年的时间,     

地磁倒转的原因是什么?

地磁倒转是地球演化史上的全球性重大事件.由于对地球内部物质和运动的认识不足,目前我们尚不清楚地磁倒转的确切原因.不过,相关研究也取得了明显的进展,现在已经知道地磁场是由地球外核的磁流体发电机过程所产生,数值模拟和实验已能再现一个与地磁场时空特征相似的磁场,并从中发现了磁场的自发倒转现象.由于数值模拟和实验的近似程度远未达到地球的真实情况,地磁倒转的自发性目前还不能予以确认.近年来的研究发现,虽然地磁场起源于地球外核,但其他圈层的物性参数分布和运动,如下地幔和地核的电导率分布、地幔对流、板块运动、内核生长等因素都影响或控制着地磁倒转的过程和频率,这些外部因素是否是引起地磁倒转的原因需要进一步的研究.本文简要介绍了地磁场的时空特征和形成机制,评述了地磁倒转的研究进展,并指出在深入探知地球内部信息的基础上,将地球各圈层的相互作用等因素进行统一考虑,构建综合性模型,是未来地磁场及其倒转机制研究的方向.     

地球动力学中的简单尺度关系: 压力在地幔对流和地幔柱形成中的作用

实验室数据可通过尺度关系(scaling relations)外推来探讨地幔过程. 在行星内部, 体积压缩是一个重要参数, 因此有必要探讨与体积压缩有关的各种物理量的尺度关系. 本文应用简单的体积压缩尺度关系将实验数据和上地幔的物质状态外推来预测下地幔条件下的物质行为, 这种预测在热力学上是可行的. 所用尺度关系类似于半协调逼近法. 俯冲板片和板块的空间尺度约几百公里, 时间常数约一亿年, 但依体积尺度关系推测, 这些参数值在深部地幔要高出几个数量级. 这些体积尺度关系意味着地幔深部的运动非常缓慢, 并保留有远古特征. 这些结果又意味着地球内部化学分层是不可逆的, 也不支持地幔柱假说.     

我国华南沿海地区地壳与上地幔速度结构特征

我国华南沿海地区地处欧亚板块、太平洋板块、印度洋板块交界处的舌状突出部位。受这三大板块的碰撞,俯冲,挤压,拉伸及上地幔物质上涌的综合作用,使得该区有着奇特的地壳与上地幔运动,发展,演化历史和地球动力学过程。前人曾用工业爆破观测方法得到某些有意义的成果。我们首次在该区开展了人工地震测深方法,对该区地壳与上地幔速度结构进行了较系统的研究与探索,得到了该区地壳深部速度结构模型。     

分米级精度的人造卫星激光测距仪

一、引言利用巨脉冲激光测量装有后向反射器的人造卫星的距离,是一种十分精密的卫星跟踪技术,它可以精确测定卫星的轨道,同时可以测量地球的运动(地极移动和自转等)和地壳的运动,还可测定地面测站之间的距离。这对于天文地球动力学、大地测量和地震等学科都有重要意义。     

地球的参考极及其运动

《地球的参考极及其运动》一文分别讨论和描述了刚体地球、形变地球和液核地球的参考极在空固坐标系和地固坐标系的自由运动和受迫振动。研究地球参考极及其运动,这些工作在天文坐标系的建立、天体方位和时间的测定、天体起源和演化的研究、空间科学以及探索地球物理机制等,都有参考价值。     

制造地震和火山的可怕地方/大陆漂移说从魏格纳的意外发现说起

世界上绝大多数的地震、火山和海啸都产生于板块相接的地方,也正是在这些地方,地球的暴怒达到了顶点。那么,板块构造是怎样发现的呢？     

《地球系统与演变》:未来地球科学的脉络

<正>可能源于科学自身的规律,地球科学的主旋律每隔二三十年就会发生一次大变革.二十世纪六七十年代以地球固体圈层运动规律为主攻对象的板块构造研究,导致板块理论的诞生,被认为是可与相对论、量子力学和分子生物学的产生相提并论的自然科学重大突破,也极大地推动了矿产资源和灾害等问题的解决.20世纪80年代开始的全球变化研究,是地球科学的另一主旋律.它主要以地     

浙江平水群角斑岩的成因: 锆石U-Pb年龄和Hf同位素制约

报道了平水群角斑质岩石的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和Hf同位素以及全岩地球化学组成, 讨论了其岩石成因和地质意义. 研究结果表明, 来自平水群的角斑岩形成于(904±8) ~ (906±10) Ma. 地球化学组成上, 这些中酸性岩浆岩相对富集轻稀土, 亏损重稀土和高场强元素(Nb, Ta, Ti和P), 类似于岛弧环境下岩浆作用的产物. 这些角斑岩具极高的锆石初始Hf同位素组成[εHf(t) = 8.6~15.4], 能较好地对应其全岩初始Nd同位素组成[εNd(t) = 6.4~7.9], 远超过一般壳源岩石的Nd-Hf同位素体系. 因此, 它们可能是新元古代早期弧-陆碰撞过程中对年轻岛弧地壳即时再造的产物. 结合锆石Hf模式年龄, 认为扬子板块东南缘除了有Grenville期(1.3~1.1 Ga)的地壳生长外, 在新元古代早期(约1000~900 Ma), 局部(平水地区)可能还存在一次非常重要的年轻岛弧地壳生长事件.     

冰盖融化会导致地震?

<正>地震的主要成因是构成地壳的构造板块沿着断层线发生相对滑动和相互挤压。在地表被厚实的冰层覆盖地区(如格陵兰岛和南极洲),数千米厚的冰层的巨大重量似乎能有效阻止板块的自由运动。如果冰层融化,板块的移动将释放出压抑已久的巨大能量,而这些能量就有可能引发地震。在以往的研究     

大陆板块在西藏高原的碰撞

一、引言 板块学说已经在地球科学中占据了很重要的位置,然而有关大陆板块相互碰撞及其边界的状况至今仍然还不十分清楚。我国的青藏高原,被认为是欧亚和印度两个大陆板块碰撞的地区。近年来,对青藏高原开展了多学科的综合研究,取得了一批资料。本文根据这些资料,对两大陆板块碰撞模式进行了探讨。