文章主题:地球动力学进展-3
| sun110 | 1 楼 |
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发信人: sun110, 信区: 科学世界 标 题: Re: 地球动力学进展-3 发信站: 斗转星云 BBS站 (2015/8/20 13:21:35) 三．地球化学在地球动力学研究中的作用 1．大陆俯冲化学地球动力学 膨胀造山带的地质，地球化学和地球物理研究是解决大陆俯冲动力学三个科学问题的重 要支柱。其中地球化学在大陆俯冲动力学研究中起着非常重要得作用。首先，俯冲陆壳与上 地幔的相互作用本身就是一个典型的地球化学问题。第二，由于在陆壳俯冲及超高压岩石折 返过程中，岩石温压条件的变化及变质作用的发生对各种矿物同位素体系的开放，封闭和平 衡产生显著影响。因此，在解决上述1，2问题中，地球化学同样起着不可替代的作用。第 三，在解决大陆俯冲发生的构造背景中，古洋盆，古岛弧，微陆块的识别是至关重要的，而 地球化学证据则是最关键的。因此，大陆俯冲的化学地球动力学研究将会对大陆俯冲动力学 作出独特的贡献。 2． 壳-幔深部过程化学地球动力学 已有壳幔深部过程化学地球动力学研究表明，深部物质组成的不均一性和热量不平衡所 导致的地幔物质对流及其与已存在的岩石圈地幔和地壳之间的相互作用，有可能是控制地球 作为行星体演化和地表地质过程的一项关键因素。进一步的研究将可能为固体地球科学一系 列基本问题的解决，如地球早期历史演化与核-幔，壳-幔分异；大陆地壳形成和生长模式， 生长速率及其与板块构造关系；大陆块体的离散与拼合历史；壳幔相互作用机制，形式，和 物质的交换和混合；不同源区地幔物质成因，演化和相互作用；地壳物质再循环作用形式， 机制，能量来源及其对整个壳-幔体系的影响，是否存在与‘适用于地表200Km范围板块构 造理论’相对应的‘适用于深部的地幔柱构造理论’，以及地幔对流的物理化学结构等等提 供独立的制约，从而为这些问题的跨学科研究奠定基础。 3． 化学地球动力学 化学地球动力学应用地球化学方法研究地球结构演化，特别是利用岩石和矿物中同位素 (稳定和放射成因)和微量元素组成变化特征，示踪壳-幔形成和演化，为各种地球动力学模 型提供限制且解决地球动力过程中的化学组成和演化，它已经从一种手段发展成为一门学 科，成为固体地球科学研究的前沿。其主要进展为：1.在研究地幔的化学结构上，识别出四 个端元组分；2.在对地幔的化学不均匀性原因研究上，给出三种可能途径：1).地幔部分熔 融及岩浆析出；2).地幔交代作用；3).地壳及岩石圈物质重新进入地幔对流；3.对大陆增生 模型给出各种同位素和微量元素限制等等。 四．总结 由板块构造学说的确立到今天，人们对地球的认识已经越来越清楚了，由于研究对象的 复杂性，仍有大量问题等待我们去探讨；回顾人类对整个地球动力学的研究，我们可以 发现，各个学科的交叉综合是我们研究地球的最好方式，任何一个学科均不能解决地学 所有问题，早期地球动力学的研究基本上是地球物理学家的事情，最近20年来，地球化 学家在地球动力学的研究上发挥了重要作用，并同时促进了一些交叉学科的产生，发展 为人类研究地球动力系统提供了更多的独立限制因素。展望21世纪，只有那些即能扎实 掌握雄厚的理论知识，又具有丰富想象力的科学家才能在地球动力学问题的解决上作出 巨大贡献！ |
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