Varias direcciones y avances importantes en la investigación de la dinámica y la tectónica continental
1) La formación y evolución de cinturones y cuencas orogénicas.
Los cinturones y cuencas orogénicas son las unidades estructurales básicas de los continentes y la base para estudiar la dinámica continental. En la actualidad, la investigación sobre los cinturones y cuencas orogénicas continentales se está desarrollando en la dirección de explorar sistemáticamente los mecanismos de conversión de elevación, los procesos geológicos profundos y las reglas de evolución dinámica. Se valoran muy positivamente los siguientes aspectos.
(1) Extensión de cinturones orogénicos
En los últimos 10 años, algunos estudiosos han descubierto estructuras extensionales a gran escala en cinturones orogénicos de fama mundial, como la Cordillera, los Alpes y Himalaya, lo que lo convierte en uno de los puntos calientes de la investigación geotectónica contemporánea. Además de las estructuras extensionales mencionadas anteriormente que se encuentran en cinturones orogénicos jóvenes, los cinturones orogénicos antiguos como el Caledonian, Qinling y Mengxing también muestran una extensión y exposición dúctil obvia. La mayoría de los estudiosos creen que las estructuras extensionales son el resultado de la expansión gravitacional y el colapso extensional después de la formación de cinturones orogénicos. Otros creen que se debe al afloramiento de pulsos de magma profundos, lo que conduce a un levantamiento y extensión térmicos, formando complejos centrales metamórficos y relacionados. fallas de desprendimiento. Este proceso tectónico térmico está estrechamente relacionado con el levantamiento de montañas y el desprendimiento de núcleos metamórficos. Una dirección importante para futuras investigaciones sobre los cinturones orogénicos es tratar los cinturones orogénicos y las cuencas relacionadas como un todo orgánico, y explorar en profundidad las conexiones espaciotemporales y genéticas entre las actividades de extensión y compresión y las actividades magmáticas, con especial énfasis en la forma compuesta de múltiples tectónicas. sistemas dentro de los cinturones orogénicos y el estudio de los mecanismos de conversión.
(2) El mecanismo de formación y procesos profundos de las cuencas sedimentarias.
En los últimos años, la relación entre los procesos estructurales profundos de las cuencas sedimentarias y los rifts extensionales poco profundos ha recibido mucha atención, y se han propuesto varios tipos de modelos de extensión de corte puro y modelos de extensión de corte simple. Los resultados muestran que, aunque los estilos estructurales de extensión de la corteza en el cinturón de depresión continental son diferentes, todas las cuencas sedimentarias activas tienen altos gradientes geotérmicos, que se manifiestan en una reología profunda de alta temperatura y un corte dúctil del lecho, un rifting superficial y una ductilidad profunda del lecho. está estrechamente relacionado. Sin embargo, hasta el momento no se ha propuesto ningún modelo tectónico de compresión de cuenca representativo.
(3) Movimiento material y transformación tectónica del sistema tectónico cuenca-montaña.
Las cuencas y los cinturones orogénicos están estrechamente relacionados en términos de desarrollo espacial y mecanismos de formación. La corteza del cinturón (región) orogénico está significativamente engrosada y la corteza de la cuenca sedimentaria (región) se adelgaza significativamente, lo que muestra una relación de simetría especular entre la forma estructural del relieve y el Moho continental. La causa puede estar relacionada con la reología diferencial. y revestimiento inferior de diferentes capas. La reacción corteza-manto causada por el revestimiento inferior y la mezcla corteza-manto producida por la fusión parcial se agregan al fondo de la corteza inferior. Los materiales que fluyen por calor en la corteza inferior continúan fluyendo desde el área de elevación del manto hasta el área de depresión del manto. transfiriendo constantemente el material térmicamente ablandado en el fondo de la cuenca al cinturón orogénico. En el proceso de migración profunda de material, no sólo provoca la expansión y el rifting de la cuenca en niveles poco profundos y la correspondiente extrusión y contracción del orógeno, sino que también provoca una serie de efectos geológicos profundos: el magma cambia de ácido básico a medio ácido desde el área de origen del levantamiento del manto. a La evolución del área de depresión del manto; la fase metamórfica cambia de alta temperatura y alta presión a baja temperatura y baja presión a través de temperatura media y presión media; se producen cambios de deformación tectónica de flujo viscoplástico a defectos de masa dúctil-frágil; por la pérdida de material profundo en cuencas sedimentarias activas, mientras que el exceso de masa es causado por la acumulación masiva de flujo de calor en cinturones orogénicos, lo que eventualmente conduce a un equilibrio gravitacional anormal en cinturones tectónicos activos (cinturones).
(4) Estado térmico de cinturones y cuencas orogénicas
Las diferentes unidades tectónicas continentales tienen diferentes estados térmicos y estructuras térmicas en diferentes etapas evolutivas, y la actividad térmica de las nuevas cuencas del rift es muy Es significativo, especialmente la corteza inferior afectada por el revestimiento subyacente y la reacción corteza-manto se encuentra en un estado de flujo superplástico sobrecalentado, y aparecen una gran cantidad de materiales parcialmente fundidos, fluidos de poros, intrusiones máficas lenticulares y en forma de láminas y zonas de corte dúctiles. advección térmica Formación en capas dominada por la conducción y con fluencia lateral del material que fluye calor. En consecuencia, aparece una enorme capa gruesa de alto flujo de calor o capa de fluido dúctil de baja velocidad y alta conductividad en el fondo del joven orógeno activo. Bajo la acción continua de la conversión y disipación de calor en el sistema tectónico cuenca-montaña, los cinturones y cuencas orogénicos tienden a estabilizarse, envejecer y eventualmente aplanarse, enfriarse y solidificarse para formar cratones estables. El gradiente geotérmico se reduce significativamente y. la estructura litosférica es relativamente uniforme y carece de una capa activa de baja velocidad.
2) La estructura estratificada y las propiedades reológicas de la litosfera continental.
Una tendencia importante en la investigación tectónica y dinámica continental contemporánea es recomprender y evaluar la estructura, resistencia, composición y propiedades reológicas de la litosfera continental, con especial atención a la heterogeneidad lateral y longitudinal de la litosfera continental. litosfera. El fenómeno de la reología laminar de la litosfera continental es muy evidente.
Los resultados muestran que: ① la litosfera continental está compuesta por dos capas dúctiles de 20 ~ 30 km y 40 ~ 60 km, así como dos capas de corteza frágil y una capa de manto superior frágil intercalada entre ellas (2) la litosfera continental es; compuesto por la parte inferior Una estructura "sándwich" compuesta por una capa dúctil de la corteza y dos capas frágiles de la corteza superior e inferior (3) A medida que aumenta la tensión, se produce un ablandamiento reológico y la localización de la deformación cerca de la zona de transición reológica de la corteza superior; manto debajo del Moho continental La capa dúctil se pela hacia abajo; ④ La litosfera continental es diferente de la litosfera oceánica rígida y tiene una heterogeneidad obvia en estructura y fuerza ⑤ La reología estratificada de los cinturones estructurales continentales o dominios estructurales con diferentes actividades tectónicas es bastante diferente; Muestra las características de la zonificación del campo geotérmico y la variabilidad del campo de tensiones.
3) Propiedades tectónicas y características de deformación de la corteza inferior continental.
En general, se cree que la transformación tectónica del sistema continente-océano es impulsada por el movimiento material del enorme sistema de flujo de calor en el manto inferior. El magmatismo de los sistemas continental-oceánicos es pro-manto, y son típicas las rocas ultramáficas divididas en zonas a lo largo de las dorsales oceánicas en expansión. La actividad magmática del sistema de elevación intracontinental indica que es amigable con la corteza. Aunque la mezcla de magma básico y corteza-manto ocurre en la zona de extensión continental, su origen todavía está estrechamente relacionado con el recubrimiento de rocas máficas en el fondo de la corteza y las reacciones corteza-manto relacionadas y la fusión parcial. Algunas personas consideran la corteza inferior como el objeto principal de la dinámica continental, tratando de estudiar la composición material, el estado térmico, el estado reológico, la deformación y el metamorfismo y las leyes del movimiento material de la corteza inferior, y luego exploran la conexión interna entre los procesos tectónicos profundos. del continente y las actividades tectónicas del continente somero. Resumir las leyes del movimiento material en los sistemas tectónicos continentales.
En los últimos años, se han realizado estudios detallados sobre áreas de rocas metamórficas de alto grado, xenolitos profundos y perfiles de reflexión sísmica profunda en la corteza inferior expuesta en la naturaleza, y se ha descubierto que existe un tejido sísmico casi horizontal. desarrollaron zonas de corte dúctil extensionales ricas en fluidos. Esta capa fluida o capa fluida dúctil con fuertes propiedades reológicas es producto de la actividad térmica tectónica en el contexto del afloramiento del manto. Por lo tanto, la corteza inferior continental puede considerarse como una combinación de rocas tectónicas que cambia con la transformación de las actividades tectónicas en una determinada estructura espacio-temporal, y su edad de formación puede ser muy nueva. En general, la edad de formación de la corteza media e inferior y de Moho en la zona activa es posterior a la de la corteza media y superior, y sus procesos orogénicos relacionados con la cuenca son aproximadamente los mismos. Obviamente, las actividades tectónicas de los bloques de fallas poco profundas en la corteza continental están estrechamente relacionadas con el flujo laminar de materiales profundos.
4) La regularidad y causas de la actividad sísmica continental.
En general, se cree que los terremotos son producto de la actividad tectónica, por lo que los terremotos también pueden usarse como símbolo para establecer modelos tectónicos y como criterio para probar teorías tectónicas. La distribución de los terremotos en China continental es regular. Según la investigación de Ma Zongjin, los terremotos continentales se distribuyen dentro de un cierto rango de profundidad en las partes media y superior de la corteza terrestre, que se denominan capas propensas a terremotos o capas multisísmicas. Estas capas sismogénicas son las capas medias que acumulan terremotos. Son cortadas y desplazadas por fallas sismogénicas activas, produciendo así terremotos. Por lo tanto, los terremotos continentales están dispersos en capas y concentrados en bandas locales, y están controlados principalmente por fuerzas sísmicas casi horizontales.
Los principales factores que controlan la profundidad focal y afectan la actividad sísmica incluyen: el espesor de la corteza, la estructura estratificada de la corteza, el grado de desarrollo de las capas de baja velocidad y alta conductividad, y los valores del flujo de calor. Los terremotos continentales ocurren principalmente en áreas con fuerte actividad térmica tectónica, especialmente en cinturones orogénicos jóvenes y cuencas de rift recién formadas, y se concentran a lo largo de fallas de rumbo activas, fallas de cabalgamiento o fallas extensionales. Las zonas sísmicas migran con el desarrollo de estructuras en una determinada estructura espacio-temporal. Ma Zongjin cree que el fenómeno de la migración sísmica es el proceso de propagación de ondas, más que la extensión continua de fallas sísmicas. Mucha gente se da cuenta de que la sismicidad continental está relacionada con el movimiento de materiales en la capa profunda de fluido dúctil de la corteza terrestre y el deslizamiento de capas intermedias entre capas de baja y alta velocidad, lo cual es difícil de explicar con modelos de colisión o subducción de placas.
5) Mecanismo dinámico de las actividades tectónicas continentales
La corteza continental tiene una larga historia, estructuras continentales diversas y estructuras complejas. En vista de la complejidad de la estructura continental, algunos estudiosos creen que el movimiento de la corteza continental se compone de múltiples fuentes de energía y que es difícil utilizar un modelo unificado para resumir la estructura continental.
La corteza continental con reología laminar también presenta características de estrés laminar. La deformación estructural en la zona frágil de la corteza continental superior está controlada principalmente por la tensión, y la fragmentación y el deslizamiento por fricción son los principales mecanismos de deformación. En general, se cree que el complejo y cambiante estado de tensión de los continentes está restringido principalmente por el movimiento de materiales profundos. El fenómeno de ablandamiento térmico es muy evidente en la zona dúctil de la corteza continental inferior, especialmente en las zonas tectónicas activas de la capa de baja velocidad, donde el valor del flujo de calor suele ser muy alto. En el área de extensión del revestimiento inferior, la temperatura de la superficie Moho sobre el punto caliente puede alcanzar 65438±0200 ℃.
Los efectos térmicos estrechamente relacionados no sólo causan reacciones corteza-manto y fusión parcial en áreas activas de puntos calientes, provocando el crecimiento vertical de la corteza continental, sino que también restringen el estado reológico y los patrones de flujo de material de la corteza inferior continental, que tienen dinámicas no lineales. características.