大陆动力学PPT课件

1、N S F C2021/6/71国家自然科学基金委员会地球科学部2001N S F C大陆动力学2021/6/72w 是保证人类居住安全性和生活资料可供性是保证人类居住安全性和生活资料可供性的最基本保证的最基本保证w 是当前和今后一段时期内固体地球科学研是当前和今后一段时期内固体地球科学研究中最重要的课题之一究中最重要的课题之一w 是是20世纪世纪90年代以来，国际地学界一直非年代以来，国际地学界一直非常注重的研究领域常注重的研究领域w 我国已为进一步系统规划和开展大陆动力我国已为进一步系统规划和开展大陆动力学研究奠定了良好基础学研究奠定了良好基础w 东亚是地球上结构和演化过程最为复杂的东亚是

2、地球上结构和演化过程最为复杂的一块大陆，中国被公认为大陆动力学研究一块大陆，中国被公认为大陆动力学研究的最佳场所的最佳场所N S F C大陆动力学2021/6/73是保证人类居住安全性和生活资是保证人类居住安全性和生活资料可供性的最基本保证料可供性的最基本保证w 大陆是人类生活的主要场所，她不仅是目前人大陆是人类生活的主要场所，她不仅是目前人类居住的唯一选择，更是人类生活资料（粮食、类居住的唯一选择，更是人类生活资料（粮食、水、能源和矿产资源）的最主要来源。水、能源和矿产资源）的最主要来源。w 了解大陆的构成和所发生的动力学过程，是保了解大陆的构成和所发生的动力学过程，是保证居住安全性和生活资

3、料可供性的最基本保证，证居住安全性和生活资料可供性的最基本保证，也是满足人们好奇心的最基础需要。尤其是自也是满足人们好奇心的最基础需要。尤其是自然灾害的减轻、化石能源和矿产资源的找寻以然灾害的减轻、化石能源和矿产资源的找寻以及生态环境的保护与利用，都依赖于对大陆动及生态环境的保护与利用，都依赖于对大陆动力学的深入了解和广泛应用。力学的深入了解和广泛应用。N S F C大陆动力学2021/6/74是当前和今后一段时期内固体地是当前和今后一段时期内固体地球科学研究中最重要的课题之一球科学研究中最重要的课题之一w 近十几年来，由于新的观测、探近十几年来，由于新的观测、探测和分析技术的应用及其所获取测

4、和分析技术的应用及其所获取的资料信息迅速增长，再加上固的资料信息迅速增长，再加上固体地球科学理论研究的不断深入，体地球科学理论研究的不断深入，我们对大陆的认识正在进入一个我们对大陆的认识正在进入一个新的高度，即从对大陆地壳浅表新的高度，即从对大陆地壳浅表部的局部认识上升为对大陆地壳部的局部认识上升为对大陆地壳地幔系统的整体认识。地幔系统的整体认识。N S F C大陆动力学2021/6/75是当前和今后一段时期内固体地是当前和今后一段时期内固体地球科学研究中最重要的课题之一球科学研究中最重要的课题之一w 移动宽频数字地震、深地震移动宽频数字地震、深地震反射剖面和地震层析成像等反射剖面和地震层析成

5、像等技术的发展与广泛应用，提技术的发展与广泛应用，提供了地下高分辨率的地壳和供了地下高分辨率的地壳和地幔图像。地幔图像。N S F C大陆动力学2021/6/76是当前和今后一段时期内固体地是当前和今后一段时期内固体地球科学研究中最重要的课题之一球科学研究中最重要的课题之一w 全球定位系统（全球定位系统（GPS）的厘米级测量精）的厘米级测量精度，使我们能够直接测量板块的运动速度，使我们能够直接测量板块的运动速率和大陆内部的形变。率和大陆内部的形变。N S F C大陆动力学2021/6/77是当前和今后一段时期内固体地是当前和今后一段时期内固体地球科学研究中最重要的课题之一球科学研究中最重要的课

6、题之一w 使用使用X射线、离子探针手段的高空间射线、离子探针手段的高空间分辨率化学和同位素分析已使人们能够分辨率化学和同位素分析已使人们能够测定直径小至几微米的样品。测定直径小至几微米的样品。N S F C大陆动力学2021/6/78是当前和今后一段时期内固体地是当前和今后一段时期内固体地球科学研究中最重要的课题之一球科学研究中最重要的课题之一w 高速计算机、高速计算机、INTERNET和地理信息系统和地理信息系统的广泛使用，大大促进了全球范围内有关的广泛使用，大大促进了全球范围内有关大陆动力学资料和数据的搜集与交换，并大陆动力学资料和数据的搜集与交换，并使三维虚拟的动力学模拟成为可能。使三维

7、虚拟的动力学模拟成为可能。N S F C大陆动力学2021/6/79是当前和今后一段时期内固体地是当前和今后一段时期内固体地球科学研究中最重要的课题之一球科学研究中最重要的课题之一 从从20世纪世纪70年代以来，板块构造理论虽然完美年代以来，板块构造理论虽然完美地描述了大洋板块动力学的海底扩张和俯冲机制，地描述了大洋板块动力学的海底扩张和俯冲机制，但在解释大陆复杂的物质增生与消减过程上却遇到但在解释大陆复杂的物质增生与消减过程上却遇到了相当大的困难。许多学者认为，大陆地区与大洋了相当大的困难。许多学者认为，大陆地区与大洋地区至少在上地幔的深度范围内存在巨大的动力学地区至少在上地幔的深度范围内存

8、在巨大的动力学差异，现有的板块构造理论不能简单地搬来解释大差异，现有的板块构造理论不能简单地搬来解释大陆的动力学过程。并且由于板块构造理论所阐明的陆的动力学过程。并且由于板块构造理论所阐明的主要是岩石圈的运动学，因而人们正在通过向地球主要是岩石圈的运动学，因而人们正在通过向地球深部内层进军，发展阐明从地核到地表整个固体地深部内层进军，发展阐明从地核到地表整个固体地球系统的动力学新理论。球系统的动力学新理论。N S F C大陆动力学2021/6/710是当前和今后一段时期内固体地是当前和今后一段时期内固体地球科学研究中最重要的课题之一球科学研究中最重要的课题之一 因此无论是从进一步深化板块构造因

9、此无论是从进一步深化板块构造理论还是从发展新的地球动力学理论出理论还是从发展新的地球动力学理论出发，都有必要把探索大陆动力学的本质发，都有必要把探索大陆动力学的本质作为当前和今后一段时期内固体地球科作为当前和今后一段时期内固体地球科学研究中最重要的课题之一。学研究中最重要的课题之一。N S F C大陆动力学2021/6/711是是20世纪世纪90年代以来，国际地学年代以来，国际地学界一直非常注重的研究领域界一直非常注重的研究领域w 进入九十年代，国际岩石圈计划的重点从岩石圈的结构、进入九十年代，国际岩石圈计划的重点从岩石圈的结构、构造和演化转向了过程和动力学，其中大陆岩石圈、深构造和演化转向了

10、过程和动力学，其中大陆岩石圈、深部作用过程和动力学成为国际岩石圈计划四个主要领域部作用过程和动力学成为国际岩石圈计划四个主要领域中的两个。中的两个。n美国国家科学基金会、地质调查所和能源部联合提出并实施了美国国家科学基金会、地质调查所和能源部联合提出并实施了为期为期30年（年（19902020）的）的“大陆动力学计划大陆动力学计划”n英国自然环境研究委员会英国自然环境研究委员会19942000年地球科学战略报告中也年地球科学战略报告中也把大陆动力学列为其专题性重点研究领域，并集中研究大陆深把大陆动力学列为其专题性重点研究领域，并集中研究大陆深部构造与成分、大陆边缘构造、地壳垂直运动在岩石循环中

11、的部构造与成分、大陆边缘构造、地壳垂直运动在岩石循环中的作用及其与地表作用的关系等四个问题作用及其与地表作用的关系等四个问题。n欧洲欧洲16个国家针对大陆成因与演化而共同开展的个国家针对大陆成因与演化而共同开展的“欧洲透镜欧洲透镜”计划从计划从1992年开始实施，延至本世纪初，其目的是增进对地球年开始实施，延至本世纪初，其目的是增进对地球壳幔构造演化和控制其随时间演化的动力学过程的理解。壳幔构造演化和控制其随时间演化的动力学过程的理解。N S F C大陆动力学2021/6/712我国已为进一步系统规划和开展我国已为进一步系统规划和开展大陆动力学研究奠定了良好基础大陆动力学研究奠定了良好基础 2

12、0世纪世纪90年代初我国地学界就开始热烈讨论开展中国大陆动力学研究的年代初我国地学界就开始热烈讨论开展中国大陆动力学研究的问题，并将大陆动力学作为优先研究领域列入国家问题，并将大陆动力学作为优先研究领域列入国家“九五九五”有关基础研究的有关基础研究的战略规划之中。战略规划之中。w科技部设立国家重点基础研究项目：“大陆科学钻探”、“现代地壳运动观测网”等重大科学工程和“青藏高原形成演化及其环境、资源效应”、“大陆深俯冲作用”等；w国家自然科学基金委通过设立了一系列重大、重点项目和面上项目，支持专家对我国大陆主要构造单元（造山带、盆地和地盾）的岩石圈结构与演化开展多学科研究，先后资助了有关兴蒙、秦

13、岭、大别、三江等造山带的重大研究项目；w中科院、国土资源部和国家地震局等部门也针对大陆动力学问题部署了相关的大型观测、调查和研究项目。 通过上述工作，对我国主要造山带及其它构造单元的岩石圈结构和演化通过上述工作，对我国主要造山带及其它构造单元的岩石圈结构和演化有了不少新的认识，并积累起一大批宝贵的地质、地球物理和地球化学资料有了不少新的认识，并积累起一大批宝贵的地质、地球物理和地球化学资料与数据，为我们进一步系统规划和开展大陆动力学研究奠定了良好基础。与数据，为我们进一步系统规划和开展大陆动力学研究奠定了良好基础。N S F C大陆动力学2021/6/713东亚是地球上结构和演化过程最为复杂东

14、亚是地球上结构和演化过程最为复杂的一块大陆，中国被公认为大陆动力学的一块大陆，中国被公认为大陆动力学研究的最佳场所研究的最佳场所w 中国地质构造复杂、演化历史漫长，大陆动力学作用明显，不仅记中国地质构造复杂、演化历史漫长，大陆动力学作用明显，不仅记录了微陆块小洋盆型古板块演化旋回的完整历史，也叠加了中新录了微陆块小洋盆型古板块演化旋回的完整历史，也叠加了中新生代太平洋板块俯冲和印度板块碰撞导致的大陆边缘和内部复杂的生代太平洋板块俯冲和印度板块碰撞导致的大陆边缘和内部复杂的动力学过程的信息。动力学过程的信息。n它既有它既有38亿年的稳定古老陆块，又有现代活跃的地震带；亿年的稳定古老陆块，又有现代

15、活跃的地震带；n既有远古时期的造山带，又有现在还在隆升的喜马拉雅山脉；既有远古时期的造山带，又有现在还在隆升的喜马拉雅山脉；n既有世界屋脊的青藏高原，又有众多的盆地和典型的边缘海；既有世界屋脊的青藏高原，又有众多的盆地和典型的边缘海；n以及西部陆壳抬升和增厚、东部岩石圈减薄、大别苏鲁超高压变质以及西部陆壳抬升和增厚、东部岩石圈减薄、大别苏鲁超高压变质带等等，这些都为大陆动力学的研究提供了得天独厚的天然实验室。带等等，这些都为大陆动力学的研究提供了得天独厚的天然实验室。w 立足于全球构造的视野，充分发挥这一地域优势，通过大地测量和立足于全球构造的视野，充分发挥这一地域优势，通过大地测量和地球物理

16、探测、野外实验室与科学钻探、理论与模拟，研究大陆物地球物理探测、野外实验室与科学钻探、理论与模拟，研究大陆物质组成、结构、演化过程与动力学，并与世界其它大陆开展对比，质组成、结构、演化过程与动力学，并与世界其它大陆开展对比，就有可能在大陆动力学这一国际关注的领域取得突破。就有可能在大陆动力学这一国际关注的领域取得突破。N S F C大陆动力学2021/6/714 通过多学科手段研究中国大陆的地质、通过多学科手段研究中国大陆的地质、地球物理和地球化学特征，对比亚洲相邻地球物理和地球化学特征，对比亚洲相邻地区和世界其它大陆，了解中国大陆壳地区和世界其它大陆，了解中国大陆壳幔系统的三维结构图像，揭示

17、大陆物质增幔系统的三维结构图像，揭示大陆物质增生和消减的主要过程，建立东亚大陆中新生和消减的主要过程，建立东亚大陆中新生代演化的动力学模型，为资源勘查、灾生代演化的动力学模型，为资源勘查、灾害减轻和环境保护提供新的预测与评价理害减轻和环境保护提供新的预测与评价理论。论。N S F C大陆动力学2021/6/715N S F C大陆动力学2021/6/716 大陆岩石圈结构及组成、非均一性和各向异性（包括物理的大陆岩石圈结构及组成、非均一性和各向异性（包括物理的与化学的）是大陆动力学研究的基础科学问题，同时又是深化与化学的）是大陆动力学研究的基础科学问题，同时又是深化认识地球本体及其资源、能源与

18、地震灾害成因的关键要素。认识地球本体及其资源、能源与地震灾害成因的关键要素。岩石圈结岩石圈结构与变化构与变化岩石圈形岩石圈形成演化的成演化的深部过程深部过程物理结构化学结构记录记录岩石圈的物质组岩石圈的物质组成与性质的差异成与性质的差异制约制约相互制约相互制约相互依存相互依存N S F C大陆动力学2021/6/717探测大陆岩石圈结构的高新技术已日趋成熟。探测大陆岩石圈结构的高新技术已日趋成熟。n高分辨率的深地震反射技术高分辨率的深地震反射技术对探测100km的厚岩石圈精细结构已不是难事，横向与纵向分辨率可达50m20m，并且由于排列覆盖长度增加（达600道至1200道）和数据处理自动水平的

19、提高，已使单位公里费用降低。n深地震反射和宽角反射的联合观测深地震反射和宽角反射的联合观测已可求得岩石圈的精细结构与速度分布。n可移动式高灵敏度，大动态的宽频地震观测技术可移动式高灵敏度，大动态的宽频地震观测技术的发展，可给出岩石圈下部深达410km和670km间断面、地幔结构和的不均一性展布。n地球化学探测地球化学探测深部化学结构的途径，不仅从地幔捕虏体，而且从地壳中广泛出露的花岗岩、火山岩溢出中得到岩石圈结构不均一性和各向异性信息，分析精度和速度也逐步提高。通过地球物理，同位素地球化学和岩石地球化学的综合研究，可对岩石圈通过地球物理，同位素地球化学和岩石地球化学的综合研究，可对岩石圈进行四

20、维的物理化学填图。进行四维的物理化学填图。N S F C大陆动力学2021/6/718w 陆陆陆碰撞、洋陆碰撞、洋陆消陆消减边界的深部结构与动减边界的深部结构与动力学力学w 远离板块碰撞边界的造远离板块碰撞边界的造山带地壳结构与地幔动山带地壳结构与地幔动力学力学w 古老大陆克拉通的根部古老大陆克拉通的根部结构与去根作用结构与去根作用w 地幔（柱）与深层动力地幔（柱）与深层动力过程过程w 岩石圈化学结构与组成岩石圈化学结构与组成的不均一性的不均一性w 典型造山带岩石圈精细结典型造山带岩石圈精细结构与深层过程构与深层过程w 活动大陆边缘与海域岩石活动大陆边缘与海域岩石圈圈/ /软流圈结构及边缘海软

21、流圈结构及边缘海盆地的形成盆地的形成w 中国华北岩石圈减薄区与中国华北岩石圈减薄区与深部物质运移深部物质运移w 板块及其陆内块体会聚边板块及其陆内块体会聚边界的岩石圈结构界的岩石圈结构w 中国大陆块体的地球化学中国大陆块体的地球化学分区与岩石圈化学结构分区与岩石圈化学结构w 东亚地幔柱东亚地幔柱“十五”期间应当重点研究的关键性科学问题N S F C大陆动力学2021/6/719w 大陆动力学研究是在板块构造理论在大洋地区成功实践后，在古老的大陆构造研究的基础上，于九十年代初明确提出和开展起来的。它不但要描述和量化大陆的变形，确定大陆的运动，而且需要阐明大陆变形和运动的机理。w 大陆内部则经历过

22、强烈的变形，这与板块构造理论的基本认识相抵触，是大陆动力学需要重点研究的。w 大陆板块变形的复杂性缘于大陆板块远比大洋板块古老。每个大陆经历的演化历史不同，具有的大地构造的行为不同，先存的构造对后期的板内变形产生了重要的影响。N S F C大陆动力学2021/6/720w 1）青藏高原及其周缘是印度板块与亚洲板块碰撞后现今陆内变形最强烈的地区，由于板块边界的历史已知，陆内变形的原因可以作为与时间相关的边值问题来定量确定，被国际地学界公认为板内变形研究的理想天然实验室。同时，印亚碰撞引起的板内变形至今影响着我国大部分地区。w 2）我国东部位于全球性三大构造域特提斯、古亚洲和太平洋构造域的交叠部位

23、；克拉通地块规模小，中生代以来，扬子地块、华北地块和相邻西伯利亚地块的碰撞与相互作用，不仅在板间形成了举世闻名的大别苏鲁超高压变质带和秦岭造山带，而且在长期稳定的克拉通内出现了强烈的变形和造山作用，有的板内造山带不但堪称我国大陆构造研究的经典，而且也对全球陆内变形和大陆动力学研究提供了不可替代的实例。我国开展陆内变形研究的地域优势我国开展陆内变形研究的地域优势N S F C大陆动力学2021/6/721w 陆内造山带的变形过陆内造山带的变形过程与变形机制程与变形机制w 大型走滑断裂对于调大型走滑断裂对于调节板内变形的作用节板内变形的作用w 板内变形与气候环境板内变形与气候环境剧变之间的耦合关系

24、剧变之间的耦合关系w 岩石圈挤压增厚体制岩石圈挤压增厚体制向伸展减薄体制的转向伸展减薄体制的转变变w 活动构造运动学与动活动构造运动学与动力学力学w 复活年轻山系的变形过复活年轻山系的变形过程及动力学程及动力学w 板内造山带的格局、变板内造山带的格局、变形过程及动力学形过程及动力学w 大型走滑断裂系与盆地大型走滑断裂系与盆地的变形的变形w 晚新生代我国构造地貌晚新生代我国构造地貌的剧变与巨水系的贯通的剧变与巨水系的贯通东流东流w 我国关键地区的活动构我国关键地区的活动构造与地质灾害及其成灾造与地质灾害及其成灾机理机理“十五”期间应当重点研究的关键性科学问题N S F C大陆动力学2021/6/

25、722 大陆的形成与演化是地球科学研究的主题之一。当前研究的重点除继续加强对大陆本质特征的认识以外，主要从全球动力学的角度研究大陆形成演化的地质作用过程，强调全球重大地质事件的对比，并运用实验模拟、数值模拟等手段定量描述这些地质作用过程。N S F C大陆动力学2021/6/723w 中国是世界上最年轻的亚洲大陆的重要组成部分，其地质演化主要受不同时期构造域的影响。古亚洲洋和古特提斯构造域控制了中国大陆古生代的地质演化，并最后导致中国大陆主要块体的拼合，其后在东西部分别叠加有太平洋和新特提斯构造域的影响。w 我国地质学家对中国大陆的组成、形成与演化进行了大量的研究，取得了大量的丰硕成果，有些认

26、识是对当前大陆形成演化理论的重要补充。N S F C大陆动力学2021/6/724w 大陆地壳的形成时间大陆地壳的形成时间与增生机制与增生机制w 造山带的演化与大陆造山带的演化与大陆形成演变的基本格式形成演变的基本格式w 超大陆聚合与裂解的超大陆聚合与裂解的地球动力学机制地球动力学机制w 大陆岩石圈物质再循大陆岩石圈物质再循环与大陆的破坏环与大陆的破坏w 大火成岩事件与地幔大火成岩事件与地幔动力学动力学w全球重大地质事件在中国全球重大地质事件在中国的响应的响应w中国大陆的聚合与构造域中国大陆的聚合与构造域转换转换w中国大陆典型造山带的造中国大陆典型造山带的造山过程与演化格式山过程与演化格式w大

27、陆地壳物质的深俯冲作大陆地壳物质的深俯冲作用及其折返机制用及其折返机制w华北克拉通被破坏的机制华北克拉通被破坏的机制w中国东部中新生代盆山构中国东部中新生代盆山构造体系与大规模岩浆造体系与大规模岩浆- -成成矿作用事件矿作用事件“十五”期间应当重点研究的关键性科学问题N S F C大陆动力学2021/6/725w “十五十五”期间优先支持的研究工期间优先支持的研究工作作w 加强部门间有关研究计划和重大加强部门间有关研究计划和重大项目之间的协调与协作项目之间的协调与协作N S F C大陆动力学2021/6/726w 优先支持的研究工作：优先支持的研究工作：w 1）关键地区的野外实）关键地区的野外

28、实验室研究验室研究w 2）大范围调查和观测）大范围调查和观测资料与数据的综合资料与数据的综合w 3）针对特定过程的综）针对特定过程的综合性研究合性研究w 4）具有应用前景的大）具有应用前景的大陆动力学预测理论研陆动力学预测理论研究究w 5）深部探测新理论与）深部探测新理论与新方法研究新方法研究选择的关键科学问题包括：选择的关键科学问题包括：1）典型造山带岩石圈精细结构与深层过程）典型造山带岩石圈精细结构与深层过程2）活动大陆边缘与海域岩石圈）活动大陆边缘与海域岩石圈/软流圈结构及边缘软流圈结构及边缘海盆地的形成海盆地的形成3）中国华北岩石圈减薄区与深部物质运移）中国华北岩石圈减薄区与深部物质运

29、移4）板块及其陆内块体会聚边界的岩石圈结构）板块及其陆内块体会聚边界的岩石圈结构5）中国大陆块体的地球化学分区与岩石圈化学结）中国大陆块体的地球化学分区与岩石圈化学结构构6）东亚地幔拄）东亚地幔拄7）复活年轻山系的变形过程及动力学）复活年轻山系的变形过程及动力学8）板内造山带的格局、变形过程及动力学）板内造山带的格局、变形过程及动力学9）大型走滑断裂系与盆地的变形）大型走滑断裂系与盆地的变形10）晚新生代我国构造地貌的剧变与巨水系的贯通）晚新生代我国构造地貌的剧变与巨水系的贯通东流东流11）我国关键地区的活动构造与地质灾害及其成灾）我国关键地区的活动构造与地质灾害及其成灾机理机理12）全球重大

30、地质事件在中国的响应）全球重大地质事件在中国的响应13）中国大陆的聚合与构造域转换）中国大陆的聚合与构造域转换14）中国大陆典型造山带的造山过程与演化格式）中国大陆典型造山带的造山过程与演化格式15）大陆地壳物质的深俯冲作用及其折返机制）大陆地壳物质的深俯冲作用及其折返机制16）华北克拉通被破坏的机制）华北克拉通被破坏的机制17）中国东部中新生代盆山构造体系与大规模岩浆）中国东部中新生代盆山构造体系与大规模岩浆成矿作用事件成矿作用事件N S F C大陆动力学2021/6/727加强部门间有关研究计划和加强部门间有关研究计划和重大项目之间的协调与协作重大项目之间的协调与协作国家自然科学基金委国家

31、自然科学基金委科技部科技部国土资源部国土资源部中国地质调查局中国地质调查局中国地震局中国地震局中国科学院中国科学院石油天然气总公司石油天然气总公司海洋石油天然气总公司海洋石油天然气总公司深部地球物理调查深部地球物理调查活动构造监测活动构造监测地质填图地质填图专题研究专题研究大陆动力学计划达成合作协议大陆动力学计划达成合作协议避免重复投资避免重复投资,发挥研究经费的最大效益发挥研究经费的最大效益提供良好的资料和数据共享基础提供良好的资料和数据共享基础N S F C大陆动力学2021/6/728把握未来开拓未来开拓未来团结协作N S F C大陆动力学2021/6/729“大陆动力学计划”w 目的是

32、建立大陆不同尺度的动力学演化模型，发展新的地学理论，并为地震动力预报、油气和金属矿产三维预测及大尺度生态环境变化预测提供新的基础。w 该计划自90年正式实施以来，平均每年资助5060个有关大陆动力学研究的项目。N S F C大陆动力学2021/6/730 地球内部的热场效应，温度与物质密度的变异导致对地球内部的热场效应，温度与物质密度的变异导致对流。温度，密度与物质组成与分异和调整密切相关。流体流。温度，密度与物质组成与分异和调整密切相关。流体的分布、含量与运移既影响着化学的不均一性，又制约着的分布、含量与运移既影响着化学的不均一性，又制约着物理的不均一性和各向异性。因而，人们在研究和揭示大物

33、理的不均一性和各向异性。因而，人们在研究和揭示大陆演化各种过程的行为中，就必然地依赖于深部探测所获陆演化各种过程的行为中，就必然地依赖于深部探测所获保存在大陆岩石圈中各种复杂记录的详细程度与完整性。保存在大陆岩石圈中各种复杂记录的详细程度与完整性。N S F C大陆动力学2021/6/731陆陆陆碰撞、洋陆碰撞、洋陆消减边界的深陆消减边界的深部结构与动力学部结构与动力学w 中国大陆处于印度中国大陆处于印度亚洲、亚洲亚洲、亚洲太平洋（菲律宾海）等板块共同太平洋（菲律宾海）等板块共同作用下，形成了一个破碎镶嵌的块体组合。板块碰撞和消减带深部作用下，形成了一个破碎镶嵌的块体组合。板块碰撞和消减带深部

34、与板内块体边界则位于中国大陆内部及其大陆边缘。板块或块体边与板内块体边界则位于中国大陆内部及其大陆边缘。板块或块体边界作用的力源体系和边界场响应则是大陆动力学研究中的基点所在。界作用的力源体系和边界场响应则是大陆动力学研究中的基点所在。w 在青藏高原由于缺少详细的长剖面观测与高分辨的深部三维速度结在青藏高原由于缺少详细的长剖面观测与高分辨的深部三维速度结构，故使地球科学家们尚不清楚俯冲的印度板块与欧亚板块壳、幔构，故使地球科学家们尚不清楚俯冲的印度板块与欧亚板块壳、幔物质与能量交换的深层动力过程和空间状态？印度次大陆的地幔与物质与能量交换的深层动力过程和空间状态？印度次大陆的地幔与亚洲的地幔碰

35、撞的前缘或动力边界在哪里？碰撞过程的深部行为怎亚洲的地幔碰撞的前缘或动力边界在哪里？碰撞过程的深部行为怎样？两者的物理与化学结构和场效应有多大变化？岩石圈与软流圈样？两者的物理与化学结构和场效应有多大变化？岩石圈与软流圈如何相互作用的？与之相伴随的地质响应是什么？（发生大型火成如何相互作用的？与之相伴随的地质响应是什么？（发生大型火成省？或岩石圈垮塌？），两大板块相互作用，即作用力系的响应范省？或岩石圈垮塌？），两大板块相互作用，即作用力系的响应范围有多大？以何种形式向周边扩展？块体碰撞、短缩和地壳增厚与围有多大？以何种形式向周边扩展？块体碰撞、短缩和地壳增厚与高原隆升的动力学要素的直接证据是

36、什么？陆高原隆升的动力学要素的直接证据是什么？陆陆碰撞在高原周缘陆碰撞在高原周缘是否也发生？如何发生？是否也发生？如何发生？N S F C大陆动力学2021/6/732陆陆陆碰撞、洋陆碰撞、洋陆消减边界的深陆消减边界的深部结构与动力学部结构与动力学w 在中国东南，吕宋岛弧和菲律宾海板块正在与中国在中国东南，吕宋岛弧和菲律宾海板块正在与中国大陆边缘碰撞，并引发大型地震，南海中央海盆诞大陆边缘碰撞，并引发大型地震，南海中央海盆诞生新生的洋壳，进行陆洋物质的循环。同样，我们生新生的洋壳，进行陆洋物质的循环。同样，我们对那里的壳幔结构，特别是深层过程知之尚甚少。对那里的壳幔结构，特别是深层过程知之尚甚

37、少。许多科学问题尚难定论，例如中国东南大量火成活许多科学问题尚难定论，例如中国东南大量火成活动是起因于太平洋（菲律宾海）板块俯冲？还是地动是起因于太平洋（菲律宾海）板块俯冲？还是地幔热柱？太平洋板块，菲律宾海板块与我国台湾岛，幔热柱？太平洋板块，菲律宾海板块与我国台湾岛，东南大陆边缘之间错综作用的动力机制在空间和时东南大陆边缘之间错综作用的动力机制在空间和时间上的响应是怎样的格局？东南大陆是怎样延伸的，间上的响应是怎样的格局？东南大陆是怎样延伸的，又怎样据此来确定我国的疆域？又怎样据此来确定我国的疆域？N S F C大陆动力学2021/6/733远离板块碰撞边界的造山带地壳结远离板块碰撞边界的

38、造山带地壳结构与地幔动力学构与地幔动力学w 大陆的演化以山脉与盆地的呈现为显著标志，它们的形成是深部物质运移导致大陆岩石圈脆性和韧性变形的结果。中国西部天山、昆仑、祁连山等山脉远离板块碰撞边界，是何种力源机制能传递并致使这些山脉于新生代强烈抬升？其下发育着大规模的地幔柱吗？这些问题吸引着世界各国著名学者争先前来考察。研究这些山脉的形成及动力学，就依赖于这些地域与周边地带被保存、并记录下来的物理结构和化学结构及其物质组成的不均一性，特别是壳内低速层、壳幔边界结构与属性、岩石圈地幔精细结构及山脉形成的深层过程尤为重要。N S F C大陆动力学2021/6/734古老大陆克拉通的根部结构与去根作用古

39、老大陆克拉通的根部结构与去根作用w 中国东部古老大陆克拉通（如华北）的解体为世界瞩目。华北盆地出露的太古代岩石表明华北曾是一个古老的克拉通，是中朝古陆的一部分。w 近年来已有的地球物理探测和地幔捕虏体研究发现华北克拉通岩石圈厚度不是200km，有的地方甚至不足100km。地幔的组成随区域而异。太古代地幔的减薄或消失意味着一个古老克拉通已经或正在解体。然而，我们对华北岩石圈减薄的起因和时空行为尚知之甚少。w 现今岩石圈/软流圈结构是否隐含着古老克拉通解体的深部过程？地壳地幔物质与能量交换的多种可能途径及其地表响应是什么？N S F C大陆动力学2021/6/735地幔（柱）与深层动力过程地幔（柱

40、）与深层动力过程 与地幔对流驱动大洋板块运动不同，地幔（柱）动力学有可能是驱使大陆变形的主要动力。我国对这方面的研究和认识积累尚很少。如何获取与认识地球内部壳/幔边界、岩石圈/软流圈边界、地壳与地幔低速层、大火成省根带、100km与670km间断面和核幔边界（D）的精细结构，却是大陆动力学取得创新发展的关键性基础。这些界（带）的物质组成与属性和其相互作用的物理和化学过程，特别是壳幔边界和核幔边界的属性与动力学效应和发展的深层动力过程的研究，是深化认识地球本体和建立整体性地球科学系统的关键。N S F C大陆动力学2021/6/736岩石圈化学结构与组成的不均一性岩石圈化学结构与组成的不均一性w

41、 岩石圈化学组成的认识是大陆动力学研究的基本前提。w 对岩石圈化学组成及其不均一性方面的研究，目前已成为深入认识大陆形成演化的重要工具。n对不同时代大陆地壳化学成分的研究，可揭示在地质历史不同时期大陆地壳的形成演化规律，n不同深度层次大陆地壳年代和化学成分的研究可揭示地壳内部的物质转化和壳幔相互作用。N S F C大陆动力学2021/6/737典型造山带岩石圈精细结构与深层过程典型造山带岩石圈精细结构与深层过程 以横穿山脉的深部地球物理探测，即高分辨率二维与三维壳、幔速度结构的人工源深部地震探测和人工源与天然源地震相匹配的台阵（网）观测系统为基础，结合深层电性结构、深部地球化学填图和地质构造填

42、图，深入研究造山带与盆地岩石圈的二维与三维速度结构、岩石圈与上地幔物质运移的深层过程。建立贯穿整个岩石圈的精细结构与构造恢复剖面，追踪、探索造山带与盆地形成，研究资源、能源和地震灾害的形成分布与物质和能量的交换及其深层动力过程。N S F C大陆动力学2021/6/738活动大陆边缘与海域岩石圈活动大陆边缘与海域岩石圈/ /软流圈结构软流圈结构及边缘海盆地的形成及边缘海盆地的形成 探测研究东南大陆边缘地域的岩石圈/软流圈结构，揭示大陆活动边缘成因和演化。对比研究南海中央盆地与边缘盆地的深部结构，南海的形成时代及时空进程，探索南海壳幔热状态及其天然气水合物生成与成藏条件及其深层过程。研究太平洋板

43、块，菲律宾板块和欧亚板块在我国东南、台湾岛和海南岛地域的相互作用格局和其与海陆变迁，资源、能源及地震活动特征的耦合效应。以新的探测和已有的资料相结合的方式进行研究。新的探测包括：陆缘地带陆海人工源地震探测剖面，高分辨率重磁场测量，海底宽频带地震观测，反射地震剖面以及深钻井科学研究。N S F C大陆动力学2021/6/739中国华北岩石圈减薄区与深部物质运移中国华北岩石圈减薄区与深部物质运移 布设人工源地震深部探测剖面和宽频带地震台网，对岩石圈/软流圈结构进行高分辨率（25km25km）非均质二维和三维结构研究，结合深部地球物理场、地球化学场、（含岩石地球化学、同位素地球化学）调查岩石圈物质组

44、成的时空变化，研究华北大陆的深部结构及深部物质运移。研究该区断裂的伸展空间和活动行为，探讨地震“孕育”，发生和发展的深部介质和构造环境、成矿的深层过程，壳幔内的流体状态，火成活动区域的内部结构与岩浆岩体的横向范围，大陆地壳根部与地幔动力学，地幔不均质性对大陆克拉通解体的影响和控制。N S F C大陆动力学2021/6/740板块及其陆内块体会聚边界的岩石圈结构板块及其陆内块体会聚边界的岩石圈结构 实施高分辨率人工源深部地震探测和人工源与天然源地震相匹配的台阵（网）观测、大地电磁测深等深部地球物理探测，结合地球化学和构造填图，揭示板块碰撞前缘壳、幔精细结构和深部物质运移与能量的交换及方式，研究典

45、型成矿区与地震区深层动力过程，确定板内构造单元界带，了解板块边界穿过大陆岩石圈的运动学形式，碰撞引起的岩石圈增厚、拆沉和下冲作用，岩石圈尺度的山盆耦合，及大陆的增生过程。N S F C大陆动力学2021/6/741中国大陆块体的地球化学分区中国大陆块体的地球化学分区与岩石圈化学结构与岩石圈化学结构 在地表地质和深部地球物理探测基础上，大力开展不同块体的地球化学对比研究，注意不同类型构造域的地球化学巨边界和地球化学省研究，为构造单元的划分提供地球化学依据。研究不同深度层次地壳与岩石圈地幔的化学（包括同位素）成分，特别是加强壳幔过渡带和下地壳化学成分的研究，明确其成分演化的规律，为建立大陆生成演化

46、的理论提供依据，并进一步指导矿产资源的找寻工作。N S F C大陆动力学2021/6/742东亚地幔柱东亚地幔柱 以全球地震台网观测、重力观测、大地热流和地磁观测等为基础资料，对东亚地幔进行物性结构三维成像，揭示地幔组成的非均一性和各向异性，特别注重研究大型岩浆活动区下方地幔密度和温度的变异，追踪地幔柱活动证据。注意研究地球磁场变化与地幔动力学的关系，以及大陆与海洋软流圈地幔结构差异与大陆动力学过程。N S F C大陆动力学2021/6/743陆内造山带的变形过程与变形机制陆内造山带的变形过程与变形机制w 陆内造山带的格局与板间造山带存在怎样的差异？w 如何确定其主要构造事件的准确时代？w 其

47、与相邻构造带主要变形事件之间是否存在成因联系？w 产生板内变形的构造应力是如何传递的？w 变形的时空分布和陆内造山带形成的关键过程？w 继承性构造对形成板内变形带的作用和陆内造山带是在怎样的动力学背景下形成的？N S F C大陆动力学2021/6/744大型走滑断裂对于调节板内变形大型走滑断裂对于调节板内变形的作用的作用w 如何确定大型走滑断裂带走滑运动起止的时代？w 其与板内变形时空分布的演化关系怎样？w 大型走滑断裂带的滑移量、滑移速率和分布特点是什么？w 与端点的变形和构造形式的转换是如何实现的？w 怎样确定伴随大规模走滑运动，相邻块体的运动与断裂带内块体的抬升和剥露？w 大型走滑断裂带

48、的研究对于恢复区域古地理和古构造格局的意义等。N S F C大陆动力学2021/6/745板内变形与气候环境剧变之间的板内变形与气候环境剧变之间的耦合关系耦合关系w 印亚碰撞产生的板内变形、青藏高原的隆升和周缘山系的复活给我国大陆晚新生代气候、环境的变化产生了深刻影响。青藏高原周缘盆地沉积物的充填和沉积记录是如何反映这一剧变？w 我国地貌格局如何在这一时期发生反转？w 现今构造地貌的初步奠定的过程与主要江河的东流入海的准确时代都需要逐一查明。N S F C大陆动力学2021/6/746岩石圈挤压增厚体制向伸展减薄体岩石圈挤压增厚体制向伸展减薄体制的转变制的转变w 板内变形过程中，岩石圈如何从挤

49、压增厚体制向伸展减薄体制转变需要详细调查。w 转变点的时代和方式是问题的最重要环节。w 推覆和伸展构造转换的时空关系有待明确。w 变质核杂岩和深源包体的地球化学信息是如何反映了不同层次的深部过程？w 平行构造带的前期活动过程是怎样保存的？N S F C大陆动力学2021/6/747活动构造运动学与动力学活动构造运动学与动力学w 活动构造的快速运动导致了地震、滑坡、地裂缝等地质灾害频繁发生，但我们对这些快速发生的构造运动过程及其动力学机制尚不清楚。w 活动构造区的主要变行型式是怎样的？其变形速率的非均匀性分布格局有什么特点？w 地震的深度分布、随时间的变化、应力降及其机制是什么？w 压力、温度、

50、流体等因素在断层发生和发展中起什么作用？N S F C大陆动力学2021/6/748复活年轻山系的变形过程及动力学复活年轻山系的变形过程及动力学 通过构造变形填图、热年代学、GPS和地震及大地电磁成像等手段，准确地了解由于印亚碰撞产生的远离碰撞边界年轻山系复活的时代、主要的变形方式、水平位移和垂直隆升速率，着重研究不同块体和山系的相互作用、构造应力的传递和变形结的形成与迁移，现今岩石圈结构的形成过程。N S F C大陆动力学2021/6/749板内造山带的格局、变形过程板内造山带的格局、变形过程及动力学及动力学 重点了解板内造山带与板缘造山带构造格局是否存在本质的差异，确定主要构造事件的时代和

51、区域及全球的大地构造背景，板内造山带构造格局的形成过程与岩浆作用记录的岩石圈深部构造过程的关系，查清板内造山带的形成机制。N S F C大陆动力学2021/6/750大型走滑断裂系与盆地的变形大型走滑断裂系与盆地的变形 研究走滑断裂系的大规模平移引起的沿断裂带块体的隆升、深位岩石的剥露和相邻块体的运动，其对相邻盆地沉积物充填形态的控制，造成的盆地周缘和整体的变形，盆地沉积中心迁移与盆地中能源矿产的形成和改造，以及伴随的古地理与古构造格局的重要变迁。N S F C大陆动力学2021/6/751晚新生代我国构造地貌的剧变晚新生代我国构造地貌的剧变与巨水系的贯通东流与巨水系的贯通东流 晚新生代时期，

52、随着印度板块与亚洲板块持续碰撞导致了青藏高原的隆起和板内变形的加剧，我国构造地貌格局出现了从东高西低到西高东低的剧变。在这场构造地貌格局的剧变中，产生了晚新生代晚期长江和黄河贯通入海。她们是中华民族文明起源的重要环境因素。因此，需要详细和准确地了解板内变形如何造就了中华民族的母亲河及其演化。N S F C大陆动力学2021/6/752我国关键地区的活动构造与地我国关键地区的活动构造与地质灾害及其成灾机理质灾害及其成灾机理 我国是全球现今板内变形最为活跃的地区之一。活动构造导致的地质灾害对经济核心区、人口稠密区和重大工程建设区产生了破坏和损失。需要运用GPS台网、数字地震台网、先进的遥感技术和新

53、年代定年技术与新构造调查分析技术等多种方法研究，查清关键地区活动构造产生的动力学背景和地质灾害的成灾机理。N S F C大陆动力学2021/6/753大陆地壳的形成时间与增生机制大陆地壳的形成时间与增生机制w 大陆地壳是由地幔生长而来，但大陆是在何时何地以什么方式形成和消失？w 板内的岩浆底侵作用在地壳生长中起多大作用？w 拆沉作用是否是造成大陆地壳物质返回地幔的主要机制？其具体过程是怎样的？w 此外在地球演化的不同地质历史阶段，其大陆地壳的形成演化格式是否存在明显的差别？ N S F C大陆动力学2021/6/754造山带的演化与大陆形成演变的基造山带的演化与大陆形成演变的基本格式本格式w

54、我国是一个造山带极为发育的国家，演化的时间跨度大、类型复杂多样。那么造山带演化的基本格式是怎样的？其对大陆的形成、保存起什么作用？w 微陆块汇聚、小洋盆闭合引起的造山与大陆碰撞、大洋消减导致的造山有什么不同？对其后大陆的演化与保存分别有什么影响？N S F C大陆动力学2021/6/755超大陆聚合与裂解的地球动力学机制超大陆聚合与裂解的地球动力学机制w 大陆的聚合与裂解是当前地球科学研究中最活跃的领域之一，研究发现，在Pangea之前，地球在其形成演化的过程中还存在过多次超大陆的聚合，甚至有可能在地球演化历史中存在过超大陆旋回。目前讨论的问题是:n大陆为什么会聚合？n这些超大陆又为何发生了裂

55、解？n这些超大陆的聚合和裂解又是如何影响了地球的内层动力学，并影响了地球的表层环境，最后导高等生物乃至人类的出现？N S F C大陆动力学2021/6/756大陆岩石圈物质再循环与大陆的破坏大陆岩石圈物质再循环与大陆的破坏w 大陆由于其密度较小，在后期的地质作用过程中易于保存而不被破坏。但目前有确凿的证据显示，大陆地壳可以被俯冲而进入深部地幔，即低密度的大陆地壳可以被再循环(我国大别-苏鲁地区的超高压变质岩是典型的被俯冲的大陆地壳物质。)w 这些被俯冲的地壳物质是如何从200公里左右的深度折返回地壳浅部，且基本保存其原有的各项地质特征。w 大陆被破坏的机制。大陆为何能被破坏(我国的华北地台)，它与地球深部动力学的关系却是目前还未深入研究的课题。N S F C大陆动力学2021/6/757大火成岩事件与地幔动力学大火成岩事件与地幔动力学w 大陆动力学的实质是地幔动力学。n一方面，大陆地壳是从地幔衍生而来，大陆由于巨厚岩石圈地幔根的存在而得以保存；n另一方面，大陆演化的动力来自于深部岩石圈与软流圈地幔的互馈作用，并导致一系列影响大陆地壳形成演化的壳幔相互作用、壳内分异作用等。w 人们预测，未来10-20年，有望诞生地幔分异作用与岩石圈成因的一般理论。在这一研究领域中，大火成岩省（LargeIgneousProvince