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[力学&振动] 大陆动力学和化学地球动力学

[力学&振动] 大陆动力学和化学地球动力学

 虽然地球科学家曾多次强调地球动力学的研究,但将其提到战略的高度,并强调大陆岩石圈的重要意义,只有到了80、90你年代之交,美国相应国家计划的提出才得到充分的表达和体现。

  1988年末,美国国家科学基金会(NSF)地球科学顾问委员会发表的战略计划“行星地球统一理论”中,首次明确将大陆岩石圈和地球物质的物理与化学的开拓性研究作为战略目标提出,促成了次年3月在亚利桑那州的钱德勤进行的由美国国家科学基金会、地质调查所(USGS)和能源部(DOE)三部门共同发起,美国地球科学界100多为科学家参加的“大陆动力学未来研究方向”专题讨论会。这一重大事件可以看成是国际地球科学界对30年来板块学说所获成就的一个总结和面临困境和挑战的一种回答。

  板块构造所面临的困境简言之反映在两个方面:其一,众多大陆地质学及其构造演化的观测事实和认识,难于与板块构造的基本推论相容,即板块构造理论未能阐明发生在大陆地区的大多数动力学作用。这是因为相对于仅发生在200MPa之内,由单一的洋中脊扩张作用形成的大洋岩石圈而言,由多种组合作用、历经了40多亿年历史拼合而成的大陆岩石圈则反映了丰富而复杂得多的动力学特征。大陆岩石圈在基本构造上表现了极大的区域差异性以及可能的时间差异性,如显生宙与前显生宙(特别是太古宙)在构造演化模式和能量上的差别。其二,进入90年代以来,三维地震层析、超高压矿物相变、地幔对流的实验和理论模拟以及全球范围地幔地球化学最新进展已揭示了岩石圈深部,特别是地幔组成和热结构的不均一性,向传统板块构造理论所提出的挑战已涉及其立论的基础,即板块构造的驱动力、地幔源区物质、消减板块去向及其与全球构造的关系。

  面临着上述两方面实践和理论上的巨大挑战,在继续执行本世纪持续时间最长、涉及规模最大的地学国际合作计划——国际岩石圈计划的同时,美国“大陆动力学研究国家计划”的提出和启动,实质上意味着在世纪之交国际固体地球科学研究战略方向的重大调整和深化,或可称之为转折。显然,化学地球动力学研究,特别是壳—幔深部过程的化学地球动力学研究在其中起着举足轻重的作用。
文章来源:洛克斯石油论坛 洛克斯石油网


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