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从大洋俯冲增生、大陆碰撞到造山带垮塌:以邦连山-柴北缘为例
演讲人:宋述光
大陆造山带的形成和演化记录了大陆的聚合、分离、再聚合的发展历程,也展示了大陆地壳不断增生、壮大的历史。大陆造山带可以划分为:增生型造山带和碰撞型造山带。大陆内部的增生型造山带是大洋双向俯冲的结果,没有最终的大陆的深俯冲和碰撞造山,如中亚造山带。而碰撞型造山带一般都经历了大洋俯冲和大陆碰撞两个过程的转换,单斜俯冲的大洋可以造成两个大陆的碰撞,并使一个大陆地壳俯冲到另一个大陆地壳之下,如喜马拉雅造山带、秦岭造山带和祁连造山带。
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西准噶尔古生代俯冲
演讲人:肖文交
中亚造山带记录了位于北面的西伯利亚拼贴体(collage)、位于西面的哈萨克斯坦拼贴体与位于南面的塔里木-华北拼贴体三大增生家族相互作用过程,是国际学术界研究显生宙大陆增生的前沿。萨而,有关西伯利亚拼贴体、位于西面的哈萨克斯坦拼贴体之间详细的增生过程仍然是国际学术界争议的前沿课题。
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大洋岛弧的前世今生
演讲人:吴福元
根据板块构造理论,板块的边界是地质作用最为强判的地区,因而它们是当今地质学研究的重点。依据应力性质的不同,地球上板块的边界类型有扩张的洋中脊、汇聚的俯冲带和调节板块运动差异的转换断层三种。就汇聚型板块边界而言,它又可进一步划分为洋-洋俯冲的大洋或洋内岛弧(Intra-Oceanic arc)、洋-陆俯冲的安第斯型活动大陆边缘和陆-陆接触的大陆碰撞造山带三种。相对而言,大洋岛弧由于经常位于水下而导致其研究程度明显较弱。传统的以日本诸岛为代表的岛弧模式,已不再被认为是洋洋俯冲的产物,因为研究已显示它是从亚洲大陆裂解的碎块。根据目前的调查,大洋岛弧主要集中在现今的西太平洋地区,以太平洋与菲律宾板块间的Irn-Bonin-Mariana(IBM)弧和太平洋-澳大利亚间的西南太平洋岛弧为代表。大洋岛弧研究的最重要问题是,洋洋之间如何产生了俯冲。目前多倾向于认为,大洋中的转换断层可使不同时代的海洋岩石圈相互接触。在这种情况下,较老的岩石圈由于冷却时间较长而密度相对较大,因而可下沉而俯冲到较年轻的岩石圈之下。
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大洋俯冲带地震定位和速度结构成像
演讲人:张海江
地球上大部分的地震发生在环太平洋俯冲带,在俯冲扳片和上覆扳块的交羿处或 者是发生在俯冲板片内。俯冲板片内的地震可以从大约50公里深一直延续到700公里深,例如汤加一装济俯冲区域。一般把板片内大约50到400公里深度范围内的地震称为中深部地震而把之下更深的地震称为深震。中深部地震一般认为是由于俯冲板片内不同含水矿物的脱水反应产生的。脱水反应产生的水会导致低渗透岩石中孔隙流体压力升高而岩石表現出脆性破裂。对于俯冲板片内的中深部地震,在有些俯冲带存在双层地震现象(double seismic zones)。洌如在日本东北部(Honshu),俯冲的太平洋扳片内存在明显的双层地震.上层位于俯冲板块的地壳内而下层位于地幔中。上下两层地震是由不同含水矿物的脱水反应导致的,上层地震对应变玄武岩和变辉长岩的脱水反应,而下层地震对应蛇绿岩的脱水反应。为了更精确地识别俯冲板块内的双层地震和确定下层地震的产生机制,霱要对俯冲带包括板片的速度模型进行准确成像,并在此基础上提高俯冲板片内地震的定位精度。
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俯冲带热结构数值模拟
演讲人:冷伟
俯冲板块的演化过程是板块构造理论最重要的组成部分。大洋板块在洋中脊形成以后,随着洋中脊的扩张向两侧运动,到达海沟时俯冲进入地幔深部。俯冲扳块在俯冲过程中与周围地幔不断发生热交换,该热演化过程主要由热传导和平流物质交换两种作用构成。俯冲带热结构的演化是控制俯冲过程中物理化学性质转变的决定性因素之一,直接影响我们对矿物脱水、岩石部分熔融、岛弧火山喷发以及俯冲带地震等关键地质现象的理解。