俯冲构造vs.地幔柱构造——板块运动驱动力探讨  

Subduction tectonics vs. Plume tectonics--Discussion on driving forces for plate motion

作　　者：陈凌[1,2,3] 王旭 梁晓峰[1,4] 万博 刘丽军[1,5] Chen L;Wang X;Liang X;Wan B;Liu L

机构地区：[1]中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室,北京100029 [2]中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心,北京100101 [3]中国科学院大学地球与行星科学学院,北京100049 [4]中国科学院地球科学研究院,北京100029 [5]Department of Geology,University of Illinois at Urbana-Champaign,Champaign 61820,USA

出　　处：《中国科学：地球科学》2020年第4期501-514,共14页Scientia Sinica(Terrae)

基　　金：国家自然科学基金项目(批准号:91855207,41688103);中国科学院战略性先导科技专项A类项目子课题(编号:XDA20070302);岩石圈演化国家重点实验室自主研究课题(编号:SKL-Z201704-11712180)资助。

摘　　要：板块构造是指地球外壳岩石圈块体在地球表面的(水平)运动及其相互作用.自50年前板块构造理论建立以来,对板块运动的动力来源这一问题一直存在争议.早期的观点认为是"自下而上"机制,即板块运动受控于板块之下的地幔对流系统,特别是起源于核幔边界的地幔柱作用于板块底部,促使大陆裂解,并驱动板块运动.而现今较为普遍接受的观点则是"自上而下"机制,即认为板块运动的驱动力主要来源于板块自身的负浮力(即重力大于浮力),板块构造和地幔对流均受控于板块的俯冲作用,因此板块构造又被称为俯冲构造.这一观点得到了众多地质和地球物理观测的支持.进一步研究表明,个别板块增速、减速与单一地幔柱活动在百万年时间尺度具有耦合关系;多个板块内稳定克拉通地区地表隆升、沉积速率与地幔柱相关的岩浆活动在亿年时间尺度存在时空相关性;而全球范围的超大陆聚合、裂解与超级地幔柱活动在二十亿年以来的地质历史时期表现为周期性耦合关系.这些不同时空尺度的耦合现象均表明,板块构造与地幔柱构造在地球演化过程中是紧密联系、相互作用的,地幔柱构造对板块运动产生了不可忽视的影响.因此,需要将板块构造和地幔柱构造这两大地球构造体系加以联合,开展综合分析与研究,才能获得对板块构造和整个地球动力系统运行机制的全面认识.

关 键 词：板块运动驱动力 板块负浮力 俯冲构造 地幔柱构造 

分 类 号：P542[天文地球—构造地质学]