《海底构造学》重点总结

1、岩石圈：地质学专业术语，是地球上部相对于软流圈而言的坚硬的岩石圈层。厚约60~120

公里，为地震高波速带。包括地壳的全部和上地幔的顶部，由花岗质岩、玄武质岩和超基性岩组成。其下为地震波低速带、部分熔融层和厚度100公里的软流圈。

物质分异与冷却模型：地球冷却过程中，轻的物质向上运移，重的物质向下运移，物质发生分离，地球外部变冷，材料、温度、力学性质发生变化，产生岩石圈。

高压变质岩/超高压变质岩：俯冲带成为物质通道，俯冲的大陆物质向下运移到达某区域后发生高压变质作用，经构造演化折返返回陆表形成的岩石，称为高压变质岩。

2、底辟作用

指在构造力或由于地质体密度倒置所引起的浮力的作用下，地下高塑性岩体向上推挤或刺穿挤入上覆岩层，形成上隆构造的作用。

底侵作用：板底垫拖作用。是大陆垂向生长的一种重要方式，特别是太古宙时期。源于上地幔的部分熔融作用或软流圈上涌减压熔融作用所产生的玄武质岩浆从下面添加到陆壳底部的过程。

重力均衡：地球物理概念，当不同密度的地层，在某一深度的压强相同时，必然有深部密度大的物质向上补充（补偿深度），称为均衡。

减压熔融：洋中脊向两侧被动伸展，地幔物质向上运动，压力不断降低，在压力降低过程中伴随着物质的不断熔融，增加了涌入地壳的岩浆量。减压熔融是洋中脊扩张的重要反应。岩石圈的有效弹性厚度：岩石圈在地质历史演化时期，能够抵抗载荷的一层。反映了岩石圈的物质组成、温度场特征，是判断岩石圈是否发育断裂或比较致密的参数，获得岩石圈的有效弹性厚度对认识该区的地球动力学特征有重要意义。

俯冲板块的年龄较新（如年轻的纳斯卡板块俯冲于南美板块之下）有关，年轻、较热的板块浮力较大，致使下插板片倾角较小，俯冲板块与上覆板块之间的水平挤压力较强。

1、不同角度岩石圈的定义？

是地球上部相对于软流圈而言的坚硬的岩石圈层。厚约60~120公里，为地震高波速带。包括地壳的全部和上地幔的顶部，由花岗质岩、玄武质岩和超基性岩组成。其下为地震波低速带、部分熔融层和厚度100公里的软流圈。

化学角度：

力学角度：

地震角度：

热学角度：热传导为主，软流圈及其以下，以热对流为主。

1.1 岩石圈的挠曲：是具有限强度（塑性）的岩石圈受到外部力时发生的长波长弯曲，会造成沉降或隆起。挠曲盆地主要有两类，一是海沟（大洋岩石圈挠曲），一是前陆盆地（大陆岩石圈挠曲）。

2、全球板块运动与太平洋的演化简述？

威尔逊于1966年认为在联合古陆之前还应存在过更早期的曾拼合一起的早期“泛大陆”。这种大陆崩裂，洋盆的开启与闭合，被理解为具开始与终结的过程，可以重复出现的现象。概念：是指大陆岩石圈在水平方向上的彼此分离与拼合运动的一次全过程，即大陆岩石圈由崩裂开始、以裂谷为生长中心的雏形洋区渐次形成洋中脊、扩散出现洋盆进而成为大洋盆，而后大洋岩石圈向两侧的大陆岩石圈向下俯冲、消亡，洋壳进入地幔而重熔，从而洋盆缩小；或发生渐次接近、碰撞，出现造山带，遂拼合成陆的过程。

威尔逊于1973年系统归纳了洋盆开合的多阶段发展模式：

萌芽阶段：在陆壳基础上因拉张开裂形成大陆裂谷，但尚未形成海洋环境。如现代的东非裂谷。

初始阶段：陆壳继续开裂，开始出现狭窄的海湾，局部已经出现洋壳。如红海、亚丁湾。

成熟阶段：由于大洋中脊向两侧不断增生，海洋边缘又未出现俯冲、消减现象，所以大洋迅速扩张。如大西洋。

衰退阶段：大洋中脊虽然继续扩张增生，但大洋边缘一侧或两侧出现强烈的俯冲、消减作用，海洋总面积逐渐消减。如太平洋。

残余阶段：随着洋壳海域的缩小，终于导致两侧陆壳地块相互逼近，其间仅残留小型洋壳盆地。如地中海。

消亡阶段：海洋消失，大陆相碰，使大陆边缘原有的沉积物强烈变形隆起成山。如喜马拉雅山、阿尔卑斯山脉。

上述海洋开闭过程在地质历史中反复出现，即构造运动具周期性。

为什么会发生大陆张裂，一般在哪里发生？动力来源？

岩石圈的薄弱带、古板块边界、断裂带、造山带、岩石的各向异性带（矿物沿某个方向排列，当受到剪切力时，易发生剪切破坏）。

动力来源：主要来自地幔对流、俯冲板片的拖拽力、洋中脊挤压力、海沟后撤的吸引力、地球的自转。

俯冲板片的俯冲对地表板块有何影响？

俯冲板块的俯冲对上伏板块的运动起着决定性作用。可诱发上伏板块的伸展、诱发洋中脊的扩张（提供间接动力）。

3、俯冲带的动力来源？（6.2转换断层/走滑断层）重力

在转换断层两侧岩石圈年龄存在差异，使得转换断层两侧存在比较大的陡坎（年龄差异），在水深上有变化；后期，由于某些区域的挤压作用，使得在陡坎区域产生初始俯冲，一侧重的大洋岩石圈俯冲到另一侧岩石圈下面，形成岛弧，并引发一系列的岩浆活动。

4、大陆边缘类型和特征？

根据岩浆活动的多寡，大陆边缘可以分为火山型被动大陆边缘和非火山型张裂边缘。火山型大陆边缘存在底侵作用，底侵厚度大、宽度窄，地壳的拉伸变薄所起的作用有限，强烈的岩浆活动可能在大陆破裂中起决定作用；同时，拥有向海倾斜的反射层；而非火山型大陆边缘有断块作用，可能会有地幔剥露。

单剪和纯剪

5、解释初始沉降和热沉降？

初始沉降，是快速沉降的过程；热沉降是缓慢沉降的过程，伴随着物质冷却、密度增加的过程，在两者之间一般会存在破裂不整合面。

利用均衡法和体积守恒方法，进行回剥分析和去压实分析，通过总沉降量，获得初始沉降、热沉降的厚度。所需的步骤有，压实分析、孔隙度曲线、近地表剥蚀、Mekenzie模型。

6、什么是回剥分析和去压实作用？

回剥法又称反演法，是指利用现在沉积物厚度，逐层恢复到地表，并进行压实、古水深和海平面变化的校正，从而获得各层的原始厚度及盆地可能的原始形状。去压实作用，由于孔隙度的变化而引起的厚度的变化，固体载荷的体积认为不变，因孔隙度的变化引起厚度的变化。

回剥分析需要的数据：压实分析/孔隙度曲线/近地表剥蚀/海平面变化的影响。7、拉张因子的定义？

β为拉张因子，是拉张前地壳或岩石圈的厚度（Y0）与拉张后地壳或岩石圈的厚度（Y t）之比。按方向，分为长度拉张和厚度拉张；按拉张速率分为均匀拉张和不均匀拉张。控制因素：拉张因子与最大应变速率有关；应变速率低时，裂谷初期，由于岩石圈的减薄效应，应变速率会增大，但随后由于岩石圈地幔的冷却越来越显著，应变会越来越小，直至停止；应变速率高时，裂谷过程在热损失之前就完成了，而且应变速率会随时间而增加，因为有同样的驱动力施加在不断减薄的岩石圈上。

8、下地壳的流变性如何影响大陆边缘的破裂？

下地壳整体很弱，其强度很大程度上控制了该区域岩石圈的破裂行为。下地壳的热结构、组分、扩张速率会综合影响大陆岩石圈的破裂。

上地壳-下地壳-上地幔为“三明治”结构，下地壳力学性质较弱，而上地壳和上地幔较强；当下地壳比较弱（力学上）时，地表裂谷均匀分布（张裂宽，单剪）；当下地壳温度低，力学性质强时，上、下地壳之间，上下地壳与地幔之间耦合得很好，裂谷集中出现在一个小范围内，为对称张裂（纯剪）模式。

下地壳减薄的原因：下地壳的剥露由非均匀拉张引起；下地壳的塑性，可能形成下地壳流，即在上地壳发生伸展减薄之后，形成某些空间，可容纳下地壳物质向上流动到达大陆边缘；下地壳流向大洋一侧，向远离大陆边缘的一侧流动，在流动的初始位置留下位置，引起地壳减薄。

9、影响地幔剥露的因素？

（1）下地壳的强度在地幔的剥露中起着非常重要的作用。在地壳张裂过程中，下地壳会变冷，由塑性转为脆性，下地壳越来越薄以至于消失，上地壳与地幔耦合，形成滑脱面，单剪模式。地壳变薄后，地幔更易于到达地表；

（2）扩张速率。扩张速率高时，岩石圈没有足够的时间冷却，T高，易发生岩浆活动，地幔剥露难形成；（决定火山型与非火山型）

（3）地幔亏损。亏损地幔更难熔融，不易形成岩浆，可能影响大陆边缘的类型；