| 板块构造启动的时间和机制 |
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| 作者姓名： | Stern Robert J() |
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| 作者单位： | [1]Gcoscicnces Department, University of Texas at Dallas, Box 830688, Richardson TX 75083-0688, USA. [2]不详, University of Texas at Dallas, Box 830688, Richardson TX 75083-0688, USA. |
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| 基金项目： | 美国自然科学基金资助（批准号：0405651）,致谢本文的许多认识得益于2005年秋季在Stanford大学从事Blaustein fellow研究工作和2006年春季在加州理工学院从事Tectonics 0bservatory fellow研究工作期间与多位同事的广泛交流,尤其感谢Stanford大学的GEmst,J.GLiou,S.Klemperer,D.Scholl,T.Tsujimori和加州理工学院的D.Anderson,M.Gumis,PAsimow,R.Workman.非常感谢2006年Penrose会议期间诸多与会者提出的见解.感谢D.Anderson和M.Brown对本文的评审意见,也感谢牛耀龄的约稿建议.中文稿由唐俊翻译,牛耀龄校对,在此一并致谢. |
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| 摘 要： | 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(self organizing, 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(negative buoyancy)，同时又受控于变形岩石圈与下覆粘性软流地幔的耗散作用(dissipation)。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 (magma ocean) 阶段。行星固结后，静止盖层(stagnant lid)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
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| 关 键 词： | 板块构造 俯冲 前寒武纪 地球动力学 |
| 收稿时间： | 2006-09-25 |
| 修稿时间： | 2006-09-252006-11-28 |
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