深部構造
深部構造
——深化了對中國東部岩石圈軟流性狀、結構的認識。 ——揭示了中國東部岩石圈呈“上老下新”年齡結構。 ——初步建成了中國大陸岩石圈岩石學結構模型。
目錄
中國地下深部構造究竟怎樣
神舟六號的成功，將中國的上天計劃往前推進了一大步，對於地學家，相應的一個問題是：人地計劃將如何？
12月14日—16日，在北京召開的中國岩石圈三維結構學術研討會上，關於中國地下深部狀況科學表述的項目，拿出了一批令世人矚目的成果
據該項目計劃專家組組長、中國科學院院士李廷棟介紹，《中國岩石圈三維結構》是國土資源部於2000年9月下達的專項研究計劃。專項研究計劃由中國岩石圈三維結構資料庫、重點區段岩石圈三維結構及其演化過程、中國岩石圈三維結構及其演化過和構造編圖3項目組成。
幾年來，各個項目和課題組搜集研究了與岩石圈有關的大量地質、地球物理、地球化學數據、資料和圖件，分析研究了加拿大、美國歐洲等地及國際有關岩石圈研究計劃的成果和經驗；對我國已完成的主要地學斷面及其他地球物理探測剖面資料進行了處理、再解釋，搶救了一批行將散失、損毀的地球物理資料；對一些關鍵地段和重大科學問題補作了地質、地球物理剖面探測研究，補作了少量樣品分析。在這些工作的基礎上，進行了地質、地球物理、地球化學相結合的綜合研究，對幾個重大的科學問題進行了專題研究，拿出了資料庫、叢書和圖集三項重大的實物成果，取得許多新發現和新認識：
——建成了我國第一個岩石圈三維結構資料庫。資料庫由14個子庫和兩個總庫組成，其主要特點是收錄數據量大（308GB），涵蓋學科面廣，軟體先進，管理系統靈活實用，並可通過網際網路實現數據共享。它的建成，為我國岩石圈探測研究成果信息化和數據共享奠定了良好基礎。
——建立了中國岩石圈結構模型。根據東亞及西太平洋地區數字地震台站資料和我國地震測深數據，採用面波頻散及波形擬合反演方法，對本區地殼、上地幔進行了高解析度三維S波速度成像，從淺到深分12個層面反映了地殼、岩石圈地幔及軟流圈結構模型，揭示出中國東部與西部岩石圈和軟流圈結構存在明顯差異：西部主要是印度板塊與歐亞板塊碰撞引起的岩石圈匯聚和加厚區，東部主要是由於軟流圈上涌引起的岩石圈拉張減薄區。
——深化了對中國東部岩石圈軟流性狀、結構的認識。研究證明，中國東部岩石圈、軟流圈結構十分複雜，縱向、橫向變化都很大，莫霍面、岩石圈底界面多為凸凹不平的不連續界面；岩石圈地幔及軟流圈顯示，不同形態、不同厚度的“軟”、“硬”塊體犬牙交錯，垂直分層不明顯，呈塊體鑲嵌結構；地震面波層析所像反演結果，在東亞至西太平洋地區70～250公里深度發現了個巨型低速異常帶，該帶東西寬2500～4000公里，南北長約1.2萬公里；華北岩石圈減薄的動力學數值模擬顯示，太平洋板塊俯衝對華北的影響，在200公里以下的深部尤為明顯，在橫向上其影響範圍限於200～300公里，對華北裂谷影響不大，華北裂谷形成與地幔熱物質上涌有關。
——揭示了中國東部岩石圈呈“上老下新”年齡結構。根據地殼、岩石圈地幔年齡示蹤原理，利用釹同位素模式年齡和橄欖岩包體的鋨同位素測試結果，發現上、下地殼和地殼與岩石圈地幔之間均呈明顯“上老下新”年齡結構。蘇魯造山帶研究表明，古生代時岩石圈較厚，中生代時大幅度減薄，新生代時又略有加厚，並呈明顯的“上老下新”年齡結構。
——初步建成了中國大陸岩石圈岩石學結構模型。通過綜合研究岩石圈深部物質組成，建立了中國大陸18個代表性地區的岩石圈岩石學結構柱狀剖面。根據岩石圈動力學性質，把中國大陸及其毗鄰海域岩石圈劃分為克拉通型、造山帶型、裂谷型、邊緣海洋殼型。島弧型5種類型，構建了中國大陸岩石圈岩石學模型，分別論證了各種類型岩石圈的岩石組成及主要特點，結合地質歷史探討了中國大陸岩石圈形成演化過程。
——提出了中國岩石圈構造單元劃分方案。歸納提出岩石圈構造單元劃分原則，以賀蘭山——龍門山南北向構造帶為界，把中國岩石圈劃分為兩個岩石圈構造域和6個岩石圈塊體。西部的中亞岩石圈構造域包括西域岩石圈塊體和青藏岩石圈塊體。東部的東亞岩石圈構造域包括松遼岩石圈塊本、華北岩石圈塊體、華南岩石圈塊體和南海岩石圈塊體。
——證實青藏高原存在巨型南北向構造。航空磁測在青藏高原發現大型近南北向正負間列的磁異常帶。航磁圖像向上延拓20公里和50公里，北北東向異常更加明顯。地震層析反演的速度結構，在60～180公里的各個水平切片上，都清晰地顯示出南北向構造分帶。巨型近南北構造顯示了青藏高原深部與表層構造的不均一性。
——地質上的幾個新發現、新認識。其一是研究說明東北地區大面積分佈的花崗岩主體為中生代、非古生代，主要為Ⅰ型和A型花崗岩，不存在典型的S型花崗岩，與華南花崗岩對比，其二，東北樺南—饒河大地電磁測深剖面顯示，佳木斯地塊東界位於寶清一帶，饒河—大和鎮為一推覆構造；東北東部為中生代地體拼合帶，屬濱太平洋構造域。其三，華北應縣——商河大地電磁測深剖面表明，曲陽以檔為低阻區，可能為—中生代巨型推覆構造，由南東向北西方向推覆於山西高原之上。
我們處在理論找礦的第三個里程碑階段，弄清深部構造，成為當今地學的重大課題
岩石圈是包括地殼在內的離我們最近的地球圈層。
如果說受限於技術手段和對人類地球深部認識的需求程度，我們在岩石圈上沒有下太大的功夫，到了20世紀末、21世紀初，對於岩石圈的重視，被科學家提到了一個嶄新的高度：幾乎所有重大地質科學問題的解決，也只能從岩石圈的精細研究中找到途徑。
12月15日晚，記者採訪了該項目計劃專家組成員、中國地質科院研究員肖慶輝。
肖慶輝告訴記者，找礦有兩種思路，一是經驗找礦，二是理論找礦。理論找礦，就是用地學理論作指導，確定礦是怎麼形成；在哪個部分。上世紀70～80所代，人們提出找礦模式，就是研究已經發現的礦床，找出其中的成礦模式，利用這個模式，尋找類似的礦，這是第一個里程碑；之後，人們又開始了用板塊理論找礦，從構造環境入手解決成礦的背景問題；上世紀90年代的大陸動力學成為理論找礦的第三個里程碑。人們越來越清楚地意識到，要想解決我們的生存發展問題，必須把地球深部搞清楚。
21世紀初，發達國家的岩石圈研究計劃都在走向深入。
澳大利提出了地下1公里的“玻璃計劃”，要通過各種手段，弄清地下1公里的全部情況，使之透明。近年，加拿大提出了類似的3公里計劃。目的是指導找礦，預測災害。
中國的岩石圈研究，從上世紀80年代開始，從時間上，幾乎與世界發達國家同步，而《中國岩石圈三維結構》專項計劃的開展實施，使中國的岩石圈研究選題和研究成果，一下站在了世界地學的前沿。
據稱《中國岩石圈三維結構》整個課題將於2006年結束，屆時，它將向世人系統科學地勾勒中國地下深部三維輪廓。