华北古元古代碳酸岩起源深度及现代板块构造启动

俯冲作用是改变地球内部物质演化的关键因素之一，而现代板块的启动时间一直存在争论.华北克拉通中部造山带内蒙古丰镇古元古代碳酸岩内超硅石榴石包体和榴辉岩捕虏体的发现，为研究岩浆起源深度和板块构造提供了窗口.矿物学和高温高压实验限定超硅石榴石（Si~3.18 pfu）富集三价铁（Fe3+/∑Fe~0.8），来源于地幔约400 km的深度表明碳酸岩岩浆起源于地幔过渡带.矿物对温压计和P-T视剖面图确定榴辉岩捕虏体变质峰期温压分别为~660 ℃和~2.65 GPa，温压梯度为~250 ℃·GPa-1，与现代板块深俯冲产物相似，说明现代板块构造在古元古代已经启动.统计显示全球古元古代碳酸岩与造山带内高压变质岩石密切共生.全球古元古代的板块俯冲可能与哥伦比亚超大陆的拼合有关.大规模板片俯冲携带地壳沉积物质进入深部地幔，形成碳酸岩岩浆及氧化的富Fe3+超硅石榴石.地壳物质在地幔源区循环约20亿年，导致了地幔源区的不均一性以及长时间的碳循环.      

《东北地区1：150万大地构造相图》的编制

东北地区1：150万大地构造相图是2018年出版的一份区域性大地构造图.该图依据不断积累和丰富的基础地质资料，将大地构造理论研究与综合应用汇总和集成，是东北地区科技创新成果和技术方法进步转化应用的重要体现.此次编图以板块构造理论和大陆动力学思维为指导，以多岛洋、弧-盆系发展演化观点为切入点，运用大地构造相分析方法，研究东北地区地壳形成、演化历史，以及大地构造环境及其与成矿作用的时空关系.较系统地阐述了东北地区的岩石构造组合、建造构造与构造演化阶段的宏观背景.     

开合旋构造体系及其形成机制探讨:兼论板块构造的动力学机制

开合构造总体上可以表述为：地球膨胀为开，收缩为合；垂向上地球物质离心(地心)运动为开，向心运动为合；水平方向上地球物质相背运动为开，相向运动为合。从驱动机制角度，我们把以热力(热能)为主体驱动的上浮物质运动定义为开；将重力(势能)为主体驱动的下沉物质运动定义为合。因此，开与合是一个高度综合的概念，具有广阔的内涵，开合运动是联系一切地质运动和地质科学的纽带。开合运动具有同步统一性，即垂向的开在水平方向也表现为开；垂向开得强烈，水平方向同样开得强烈，反之亦然。地球刚形成时诸多开合构造是无序的，地球的旋转运动统领地球上所有物质、能量、运动和大大小小的各种开合构造于旋转运动中，并将它们调剂到有序状态。简言之开合构造体系是开合旋运动长期作用下形成的不同时期、不同层次、不同级别的开合旋回组成的动态平衡构造体系。本文总结了地球开合旋构造体系物质组成、结构构造特征和规律，建立了开合旋复杂构造体系简要模型。提出平衡体系的形成机制是开合旋运动遵循地球重力均衡准则、最小内能原理(结晶化)、几何淘汰生长(垂直地心生长)和物质均匀化四条自然演化规律，其中重力均衡准则是主导的。由于地质事件(构造运动)在破坏开合旋平衡体系的同时，经常直接或间接向体系内输入新能量，往往使新的旋回比老旋回的结构构造更符合地质演化的自然规律，于是使地球显得更强大而有活力。这一次又一次的地质事件(构造运动)是开合旋构造体系螺旋式向前发展的动因。本文最后用开合构造观点探讨了地球的形成和演化，分析了板块构造运动的动力学过程。     

马杏垣先生开合构造思想的提出、形成及最新进展

概述了马杏垣院士的学术生平与创建开合构造史实.开合构造提出是中国地球科学"百花齐放, 百家争鸣"发展的结果; 是黄汲清院士、张文佑院士、马杏垣院士领导的青年团队, 在国际板块构造革命的新潮中, 根据板块构造登陆存在的巨大问题, 结合中国地质构造的特色, 依据坚实的实际资料进行深入的全新探索.3位院士领导的团队又联合起来, 进行开合构造的长期研究.2002年在构造地质专业委员会支持下, 成立了开合构造研究组, 召开了开合构造第一次学术研讨会, 总结20多年研究成果, 出了专刊书集.2015年研究组聚首北京, 总结开合构造研究的新成果, 并吸取地球物理研究新成果, 准确地阐明开合构造的定义, 提升了研究方法, 总结了开合构造运动和开合构造体系特征, 将构造动力来源初始点建立在古登堡面的开合构造转换带上, 全新解析了转换带的重要作用, 站在星球角度认识开合构造.最后, 强调青年研究力量的培养, 是开合构造走向世界的重要途径.      

湖南及邻区志留纪兰多弗里世鲁丹期至埃隆期岩相古地理及加里东期板块构造演化

湖南兰多弗里世鲁丹期岩相古地理格局以桃江—白马山—苗儿山一线为界,其南东为华夏洋壳板块兰多弗里统鲁丹阶周家溪组陆屑浊积深水盆地相,陆屑来自更南东的湘中南褶皱山地;其北西为扬子陆壳板块兰多弗里统鲁丹阶龙马溪组沉积洋盆,南东后缘是上陆棚相,北西前缘是下陆棚相,陆屑都由南东湘中南褶皱山地提供。至兰多弗里世埃隆期岩相古地理发生巨变：龙马溪组顶部Coronograptus cyphus笔石带末即大约440.8±1.2 Ma时,发生华夏洋壳板块向扬子陆壳板块俯冲碰撞事件,华夏洋壳板块周家溪组本身褶皱造山为华夏褶皱山地,华夏洋壳板块洋盆关闭。同时华夏洋壳板块以A型俯冲形式下插到扬子陆壳板块之下,并使扬子陆壳板块南东前缘崛起形成加里东期雪峰造山带。后者将扬子陆壳板块南东前缘牵引、挠曲和凹陷成华夏洋壳板块弧后前陆盆地,小河坝组是该弧后前陆盆地的沉积盖层,陆屑都由南东的雪峰造山带提供。该弧后前陆盆地沉积了三角洲相—滨海相的小河坝组,向北东、北西和南西方向相变为台地相石牛栏组,再向北西陕南紫阳相变为盆地相斑鸠关组。小河坝组两次采集的重砂样均出现蓝闪石,它是蓝闪石片岩标志矿物,蓝闪石片岩是确认加里东期华夏洋壳板块与扬子陆壳板块俯冲碰撞及形成雪峰造山带的判别标志。     

大陆的起源

太阳系固体星球都有类似的核-幔-壳结构,但唯独人类居住的地球具有长英质组成的大陆壳。太古宙大陆克拉通主要由英云闪长岩(Tonalite)-奥长花岗岩(Trondhjemite)-花岗闪长岩(Granodiorite)为主的TTG深成侵入体变质而成的正片麻岩和由基性-超基性酸性火山岩及少量沉积岩变质的表壳岩(绿岩)组成。已有的资料显示这些太古宙大陆岩石组合起源于大洋壳的部分熔融。大洋壳分为大洋盆地、洋中脊、岛弧和洋底高原(大洋岛)。前两者地壳的平均厚度只有5~10km,不可能成为形成太古宙TTG深成侵入体的场所。因此,长英质大陆或起源于板块构造体制下的岛弧,或起源于地幔柱体制下的洋底高原。板块构造体制下的岛弧模式能够很好地解释太古宙克拉通TTG深成岩的成因,即俯冲大洋板片部分熔融所形成的埃达克岩相当于太古宙高压(高Al2O2)型TTG,而俯冲板片脱水导致地幔楔部分熔融形成的玄武质地壳再次熔融所形成的钙碱性花岗质岩石相当于太古宙低压(低Al2O2)型TTG。然而,板块构造体制下的岛弧模式不能令人满意地解释太古宙绿岩带火山岩组合中缺少大量的安山岩、科马提岩~1600℃高温形成环境、克拉通规模近于同时侵位的TTG岩套、大规模卵形构造样式、代表性的逆时针P-T轨迹变质作用演化等诸多特征。相反,地幔柱洋底高原模式能够合理地解释太古宙绿岩双峰式火山岩组合的成因,即基性的拉斑玄武岩和超基性的科马提岩分别来自地幔柱头部部分熔融和尾柱熔浆,而酸性的英安岩、流纹质英安岩和流纹岩是地幔柱热异常导致的洋底高原底部的部分熔融物。按照地幔柱洋底高原模式,太古宙TTG岩浆是由洋底高原底部玄武质地壳的部分熔融而成,这样能够合理地解释为什么太古宙TTG能够在短时间内巨量产出并在形成时间上没有任何系统变化。地幔柱洋底高原模式还能合理地解释太古宙克拉通穹隆构造(dome-and-keel structure)样式、近等压冷却型(IBC)逆时针P-T轨迹,缺少蓝片岩和双变质带的等典型岛弧俯冲带的标志的特征。本文在对大陆起源的岛弧模式和地幔柱洋底高原模式综合评述的基础上,提出一个大陆起源于洋底高原的两阶段模式。     

地体的单向和多向聚合与离散

地体构造是对板块构造理论的发展和补充,它受控于全球板块动力学体系,因此不能将地体与板块割裂开来去研究。其相对于刚性板块的小规模、多样性和广泛性,对了解全球板块的离散和大陆的拼贴增生过程具有十分重要意义。地体构造无处不在,它不仅存在于中、新生代陆缘造山带中,也存在于古老造山带中,一些古老的克拉通实际上也是由不同的地体拼合而成的。地体的运动包括聚合、离散和走滑三种方式,地体的增生作用是聚合的主要表现形式,并导致大陆的生长扩大,而地体的离散作用联合增生作用,决定了现代大陆的轮廓。分析地体聚合和离散的过程,可以发现有两种不同的模式,即单向聚合-离散和多向聚合-离散,它们对应了不同的地球动力学过程。地体的单向聚合-离散可以由大洋的俯冲增生或大陆汇聚碰撞而导致,但在这个过程中,大洋向大陆的单向俯冲起到了主导作用。地体的多向离散和聚合与岩石圈的裂解与汇聚有密切联系,从全球构造演化的格局来看,岩石圈裂解与汇聚的方向本身具有多向性,这就导致了一些微陆块地体与具洋壳性质的地体一同发生多向离散和聚合。地体的单向离散和聚合会因构造变动而转变为多向离散和聚合,俯冲板片回转与海沟后撤会导致俯冲带弯曲和俯冲方向的改变,这是引起上述转变的原因。     

大陆地质与大陆构造和大陆动力学

当代地球科学发展的新需求与板块构造对大陆地质的深化研究,使大陆问题成为21世纪地学发展的前沿研究领域、热点和关键.文中在提出"大陆动力学"研究20多年后的今天,进行关于大陆研究的新思考,从讨论厘定大陆研究的有关争议概念、大陆的基本问题、中国大陆构造的典型实例以及与世界同类范例的简要对比出发,综合概括了大陆地质与大陆构造...     

万天丰教授的《中国大地构造学》英文版发行

<正>由中国地质大学(北京)万天丰教授撰写的、高等教育出版社和Springer共同出版的《The Tectonics of China—Data,Maps and Evolu-tion》(《中国大地构造学:数据、图件与演化》)已经于2011年5月在国内外同步发行。这是我国地质学界有史以来涉及全国地质构造问题的、被国外出版社出版发行的第四本外文专著。该书以板块构造理论为主要指导思想,综合了近40年来著者所积     

海洋地球物理学和海洋地质学的发展

回顾了20世纪60年代板块学说的诞生,以及海洋地球物理学及海洋地球物理学家对这场地球科学革命所做出的巨大贡献.二次世界大战中,海洋技术飞速进步;战后,西方国家的海洋地球物理学家利用这些技术在海上开展了广泛的地球物理调查,积累了大量资料,有了许多重要发现.大洋地震带原来是一条裂谷带;大洋地磁场存在以中脊为中心,向两边正负...