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大陆地壳主要构造的演化

地球物理学报 1980年第1期23卷 84-93页

作者：锺富道中国科学院贵阳地球化学研究所

地壳变动不仅具有短时间的旋迴性,而且具有长时期的旋迴性。同位素年龄数据和各大陆地质年表说明,在地球演化历史中具有约8—10亿年间隔的最巨大的旋迴性,它们的年龄峰值为～3.6、～2.6、～1.9、～1.1及0.2b.y.五个巨旋迴。结合中国及... 详细信息

地壳变动不仅具有短时间的旋迴性,而且具有长时期的旋迴性。同位素年龄数据和各大陆地质年表说明,在地球演化历史中具有约8—10亿年间隔的最巨大的旋迴性,它们的年龄峰值为～3.6、～2.6、～1.9、～1.1及0.2b.y.五个巨旋迴。结合中国及世界各大陆构造带(变质带及岩浆作用)产出位置及年龄可以看出,第二巨旋迴(～2.6b.y.)时期大致是NNE—NNW向为主;第三巨旋迴时期(～1.9b.y.)主要是NEE—NWW向;第四巨旋迴时期(～1.1b.y.)又重新转为NNE—NNW向;但在第五巨旋迴(0.2b.y.)则比较复杂,NEE—NWW向及NNE—NNW向分别出现在欧亚板块及其它地区。全球主要构造演化模式可能意味着,大陆地壳不止一次遭到碎裂作用,使古老基底被分割成许多断块,这种碎裂作用或许正是按上述一定构造方向发生和发展着的。

关键词：构造带变质带地质构造大陆地壳大陆型地壳前寒武冈瓦纳古陆北北西东西向构造体系纬向构造体系同位素年龄绝对年龄主要构造

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俯冲带岩浆作用与大陆地壳生长

地球科学 2019年第4期44卷 1128-1142页

作者：马超汤艳杰英基丰中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049

大陆地壳的起源、生长和改造一直都是国际地学界广泛关注的热点问题,目前仍存在一定的争议,特别体现在陆壳增生的方式和速率上.为了探讨大陆地壳的生长方式,简要综述了俯冲带及其岩浆作用和大陆地壳生长的研究成果.俯冲带可划分为洋洋... 详细信息

大陆地壳的起源、生长和改造一直都是国际地学界广泛关注的热点问题,目前仍存在一定的争议,特别体现在陆壳增生的方式和速率上.为了探讨大陆地壳的生长方式,简要综述了俯冲带及其岩浆作用和大陆地壳生长的研究成果.俯冲带可划分为洋洋俯冲带、洋陆俯冲带和陆陆俯冲带,其岩浆作用以产出弧岩浆岩为主要特征,被广泛接受为大陆地壳生长的主要方式.目前主要有两种陆壳生长的假说:玄武岩模式和安山岩模式.玄武岩模式主要通过拆沉和底垫过程来实现新生地壳向大陆地壳的演化;安山岩模式则强调陆壳直接形成于产出安山质岩浆的俯冲带岩浆弧环境.俯冲带和碰撞带等板块汇聚边界是显生宙大陆地壳生长和改造的主要位置,俯冲带岩浆作用对陆壳生长发挥着重要的作用.

关键词：俯冲带岩浆弧岩浆作用大陆地壳地壳生长构造岩石学

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如何限定大陆地壳生长和演化过程?

地球科学 2022年第10期47卷 3787-3788页

作者：吴元保中国地质大学地球科学学院湖北武汉430074 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室湖北武汉430078

地球是太阳系中最独特的行星,以演化出具有大洋和大陆双地壳组成为基本特征.其中大洋地壳分布在低洼地区,具有薄层且均一的玄武质成分;而大陆地壳则普遍分布在相对高海拔地区,厚度大、成分变化大且总体具有安山质成分(Rudnick and Gao,2... 详细信息

地球是太阳系中最独特的行星,以演化出具有大洋和大陆双地壳组成为基本特征.其中大洋地壳分布在低洼地区,具有薄层且均一的玄武质成分;而大陆地壳则普遍分布在相对高海拔地区,厚度大、成分变化大且总体具有安山质成分(Rudnick and Gao,2014).大洋地壳由于密度高导致其重力失稳发生俯冲,因此现有大洋中的洋壳均较年轻(≤200 Ma);大陆地壳占地球表面积约40%,但是占地壳总体积的70%(Taylor and McLennan,1985).由于其密度较小,可以不同程度地保存下来,因此记录了地球不同历史时期的形成演化历史.目前已知最古老的大陆地壳为约40亿年的Acasta片麻岩(Bowring and Williams,1999),最古老的地壳物质为澳大利亚Jack Hill变沉积岩中约44亿年的碎屑锆石(Harrison,2009).如何确定大陆地壳生长和演化过程是地球科学领域根本性的科学问题.

关键词：大陆地壳碎屑锆石变沉积岩大洋地壳安山质地壳物质地球科学领域玄武质

关于大陆地壳消亡与再生循环过程的新认识——大别山新的区域地质资料和榴辉岩专题研究成果提出的启示

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岩石学报 2005年第6期21卷 1677-1686页

作者：郝杰刘小汉王二七中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国科学院青藏高原研究所北京100029

越来越多的区域地质资料显示,大别山 UHP 榴辉岩相变质的大陆岩石以及在片麻岩中发现的含有柯石英包裹体的锆石和含有绿辉石包裹体的石榴子石等重矿物可能却是一个已经熔融了的榴辉岩相大陆岩片遗留下来的残留体,它们被包裹在由变形、... 详细信息

越来越多的区域地质资料显示,大别山 UHP 榴辉岩相变质的大陆岩石以及在片麻岩中发现的含有柯石英包裹体的锆石和含有绿辉石包裹体的石榴子石等重矿物可能却是一个已经熔融了的榴辉岩相大陆岩片遗留下来的残留体,它们被包裹在由变形、变质深成侵入体构成的正片麻岩之中。这些深成侵入体底辟在扬子陆决北缘新元古代低-中级变质的火山一沉积地层之下。依据上述区域地质事实,本文认为,大别山含有榴辉岩残留体的高级片麻岩不是一个“UHP 变质地体”或“含有榴辉岩外来构造块体的混杂岩”,其原岩应该是一套由榴辉岩化大陆岩片熔融形成的深成岩浆底辟体。由此本文提出一个新的理论假说和构造模型,即深俯冲到地幔软流圈之中的大陆边缘在不同的深度发生了相应的 HP-UHP 榴辉岩相变质作用,随着与俯冲洋壳的断离,其在浮力的作用下快速底垫在仰冲大陆边缘之下并发生部分熔融,熔融体底辟并置换了造山带原有的根,后经过同结晶过程的变形和变质作用形成一套含有榴辉岩相残留体的,高级片麻岩本文称之为再生地壳。

关键词：大别山大陆地壳消亡与再生底垫部分熔融底辟侵入作用

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板块俯冲起始与大陆地壳演化

地质学报 2021年第1期95卷 32-41页

作者：孙卫东谢国治张丽鹏刘鹤李聪颖孙赛军中国科学院海洋研究所.深海研究中心山东青岛266071 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266237 中国科学院大学北京100049 中国科学院海洋大科学研究中心山东青岛266071

组成大陆地壳的物质主要来自两个地质过程:地幔柱活动和板块俯冲。目前大多数研究认为板块俯冲起始于30多亿年前。在板块俯冲起始之前,基性的初始地壳物质受热重熔是大陆地壳生长的主要方式,其中,地幔柱活动是关键。地幔柱不仅向地壳输... 详细信息

组成大陆地壳的物质主要来自两个地质过程:地幔柱活动和板块俯冲。目前大多数研究认为板块俯冲起始于30多亿年前。在板块俯冲起始之前,基性的初始地壳物质受热重熔是大陆地壳生长的主要方式,其中,地幔柱活动是关键。地幔柱不仅向地壳输送玄武质岩浆,同时导致已有玄武质岩石和沉积岩通过部分熔融向中酸性岩石转化。当原始岩石圈强度足够大时,地幔柱会导致岩石圈倾斜、破裂,产生下滑力,诱发板块俯冲。板块俯冲引发岩浆活动,产生大量的岩浆岩,如岛弧安山岩、弧后盆玄武岩等。这些岩浆岩通过喷发、侵位,再经由块体拼贴、增生等过程加入到大陆地壳,是大陆地壳生长的主要途径。同时,板内岩浆活动乃至地幔柱活动等也与板块俯冲有直接或者间接的联系。俯冲再循环物质促进地幔柱发育,也为大陆地壳的生长提供物源和热能。与此同时,大陆地壳不断风化剥蚀,其中一部分沉积物随俯冲板块再循环到地幔,而板块俯冲过程也通过俯冲剥蚀等过程,将仰冲盘岩石圈物质刮削带入地幔。这些是大陆地壳消减的主要途径。目前大陆地壳增生和消减基本处于动态平衡。

关键词：岩浆海地幔翻转俯冲起始俯冲样式转变大陆地壳

前寒武纪地球动力学(Ⅶ):早期大陆地壳的形成与演化

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地学前缘 2015年第6期22卷 97-108页

作者：刘树文王伟白翔郭荣荣郭博然胡方泱付敬浩王茂江造山带与地壳演化教育部重点实验室北京大学地球与空间科学学院北京100871 地质过程与矿产资源国家重点实验室中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 中国地震局地质研究所北京100029 东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819

冥古宙到太古宙大陆地壳主要由花岗质片麻岩区和绿岩带构造单元组成。大量的研究表明,以花岗质岩石出现为标志的大陆地壳最早的碎屑锆石记录为约4.4Ga,最早的英云闪长质-花岗闪长质片麻岩形成于约4.03Ga,最早的绿岩带层序形成于约3.8Ga... 详细信息

冥古宙到太古宙大陆地壳主要由花岗质片麻岩区和绿岩带构造单元组成。大量的研究表明,以花岗质岩石出现为标志的大陆地壳最早的碎屑锆石记录为约4.4Ga,最早的英云闪长质-花岗闪长质片麻岩形成于约4.03Ga,最早的绿岩带层序形成于约3.8Ga。冥古宙到始—古太古代时期的花岗质片麻岩区主要由英云闪长质-奥长花岗质-花岗闪长质片麻岩组成(TTG片麻岩),中—新太古代,尤其是新太古代晚期TTG片麻岩仍然为花岗质片麻岩区的主要岩石组成,但是花岗质片麻岩的成分出现了明显的多样化趋势,最明显的标志就是出现了大量的花岗闪长岩-二长花岗岩-碱长花岗岩组合。绿岩带的组成较为复杂,早期科马提岩、拉斑玄武岩等铁镁质火山岩占主导地位,组合有BIF等沉积层序,尤其是科马提岩的出现标志着高温地幔岩浆作用占主导作用。而晚期绿岩带科马提岩占的比重已经明显较少,大量出现拉斑玄武质-钙碱性玄武质到英安质火山岩和副变质沉积层序,局部出现类玻安岩、埃达克岩的变质火山岩记录。地球动力学体制研究表明,冥古宙到古太古代以地幔柱构造体制占主导地位,从始太古代到古太古代(>3.0Ga)地幔柱活动和地幔对流使岩石圈不断加厚。在地幔对流沉降部位,由于地幔对流的拖曳使其铁镁质地壳逆冲堆垛并不断增厚,其深部发生麻粒岩相-榴辉岩相变质、部分熔融形成初始的大陆地壳花岗质岩石,并孕育了早期高温状态的板块热俯冲。中太古代晚期和新太古代初期形成了以榴辉岩为标志的类现代板片俯冲的构造体制,新太古代末期尽管地幔柱构造体制在局部仍起重要作用,但是类现代板片俯冲构造体制已经成为这一时期主导的动力学体制。

关键词：冥古宙—太古宙大陆地壳地幔柱板片俯冲动力学体制

全球尺度上大陆地壳抬升的时间、机制与效应是什么?

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地球科学 2022年第10期47卷 3796-3797页

作者：王伟中国地质大学地球科学学院湖北武汉430074

陆地是人类赖以生存的家园,而大陆地壳也是岩石圈、大气圈、水圈、生物圈等地球圈层相互作用的主要场所.科学家发现在地球演化早期,地球表面主要被广阔的海水覆盖,并未出现如今山川叠峦的地貌特征.现今,海平面之上的陆地约占陆壳总体积... 详细信息

陆地是人类赖以生存的家园,而大陆地壳也是岩石圈、大气圈、水圈、生物圈等地球圈层相互作用的主要场所.科学家发现在地球演化早期,地球表面主要被广阔的海水覆盖,并未出现如今山川叠峦的地貌特征.现今,海平面之上的陆地约占陆壳总体积的69%,这一体量的陆地是何时抬升到海平面之上,以及抬升过程是快速还是逐步发生的,是地球科学领域争议性很大的前沿性科学问题.虽然前人对此开展过大量的数值模拟工作,但由于模拟过程中所选模型与参数的不同,导致其研究结果存在着较大的差异,限定的大陆大规模出露于海平面之上的时间从太古宙跨度到新元古代(Flament et al.,2008;Lee et al.,2018).由于地球历史时期地质记录保存的偏差以及合适岩石样品的缺失,至今地质学家们仍未找到确切的地质学证据来解决上述科学问题.因此,迫切需要一个合适的地质载体来限定大陆地壳的抬升历史.

关键词：地球表面地球演化大陆地壳大气圈地球科学领域岩石样品地质记录机制与效应

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大陆地壳风化亏损的碳循环限定

地球科学与环境学报 2018年第2期40卷 155-161页

作者：杨瑞钰李高军陈骏南京大学表生地球化学教育部重点实验室江苏南京210023

大陆地壳安山质成分的形成原因一直是学界关注的问题。地表风化作用可将易溶元素自大陆地壳淋滤至海洋进入洋壳,并随俯冲作用返回地幔,因此,风化作用可能是安山质大陆地壳的形成原因之一。但是风化作用在大陆地壳成分演化过程中的实际... 详细信息

大陆地壳安山质成分的形成原因一直是学界关注的问题。地表风化作用可将易溶元素自大陆地壳淋滤至海洋进入洋壳,并随俯冲作用返回地幔,因此,风化作用可能是安山质大陆地壳的形成原因之一。但是风化作用在大陆地壳成分演化过程中的实际贡献难以量化。大陆风化通量受控于地幔CO_2排气作用,基于碳循环可以间接计算大陆地壳风化亏损。采用Hofmann地幔两阶段熔融模型限定大陆地壳原始组成,通过大陆沉积CaCO_3的总量以及大陆地壳风化过程中Mn、Fe、Mg、Na、P、Li及Sr等7种元素含量与Ca含量的比值计算各易溶元素的风化通量。结果表明,这7种元素的大陆风化通量恰好匹配大陆地壳中各自的风化亏损量,风化作用在大陆地壳成分演化过程中具有重要影响。

关键词：元素地球化学大陆地壳大陆风化碳循环元素平衡易溶元素地幔熔融安山质成分

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华南前寒武纪大陆地壳的形成和演化

科学通报 2007年第1期52卷 1-10页

作者：郑永飞张少兵中国科学院壳幔物质与环境重点实验室中国科学技术大学地球和空间科学学院合肥230026

华南存在U-Pb年龄老达3.8Ga的锆石,对应的Hf模式年龄高达4Ga,说明华南存在晚冥古代地壳残片.此外,在西藏发现U-Pb年龄老达4.1Ga的碎屑锆石,这是目前中国报道的最老锆石.这些结果意味着,晚冥古代大陆地壳可能比先前认为的要广泛,只是它... 详细信息

华南存在U-Pb年龄老达3.8Ga的锆石,对应的Hf模式年龄高达4Ga,说明华南存在晚冥古代地壳残片.此外,在西藏发现U-Pb年龄老达4.1Ga的碎屑锆石,这是目前中国报道的最老锆石.这些结果意味着,晚冥古代大陆地壳可能比先前认为的要广泛,只是它们绝大多数已经再造成为太古宙地壳.根据目前已经获得的锆石U-Pb定年和Hf同位素分析结果,可见华南陆壳的生长始于太古宙早期,在古元古代时期发生克拉通化达到相对稳定.中国大陆参与板块构造活动的时间可追溯到冥太古代.在新元古代时期伴随Rodinia超大陆的聚合和裂解,大量的岩浆活动出现导致华南克拉通的初始破坏和再造.但是,太古宙和古元古代地壳物质在华南直接以岩石的形式出露地表的并不多,而大部分表现为零散的地壳残片形式.不过,新元古代岩浆活动的产出与否,依然是区别华南与华北的重要标志.

关键词：太古宙古元古代大陆地壳生长再造华南