全球地幔转换带三维电性结构研究

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地球圈层

D’’区
地幔最低部分的200km，即D’’区，具有低的地震波速梯度。 D’’可能代表地幔化学成分差异的地区，如果是这样，那么在地幔中维持着侧向的温度变化，但它们集中于D’’区，这也就意味着D’’区温度梯度是变化的。 D"区温度侧向变化、温度梯度以及放射性活动控制着地幔对流方式。D"区和地核顶部的温度的差异也会通过热电效应对地磁场产生贡献。 D’’中的不连续面半径也会有巨大的变化，热的地区比冷的地区高。
低速带(LVZ)
在低速带有高的衰减系数和各向异性，是一个高的热力梯度区域。如果温度梯度足够高，那么就会克服压力效应，波速便会随深度而减小。但仅有高温度梯度不足以做出充分解释。因为部分熔融和位错弛豫也可引起波速大的衰减。部分熔融在微观上发生在薄的颗粒表面，宏观上则为窄的岩脉和岩床。
地盾下的低速带很薄（150-200km），而在东太平洋海隆低速带可能持续到400km处。
地壳和上地幔的地速为 6-7km/s，对应的剪切波为3.54.0km/s。大陆下面，地幔的顶部通常压缩波速为8-8.2 km/s，剪切波速为 4.3-4.7km/s。海洋下面上地幔的P波速为7.98.6km/s。由于冷却，波速会随海洋年龄的增大而增加，并且由于结晶方向不同，波速也会出现各向异性，其最快的方向为传播方向，平均速度为8.2km/s。
地震学上的岩石圈(LID)
Forsth在1975年研究了盖层波速的离差，发现有2%的剪切波各向异性，平均值超过上地幔。盖层中剪切波速为4.26-4.46 km/s，随年龄而增大，较高值对应着1050Ma的岩石圈，这可以与相对稳定的榴辉岩剪切波速4.3-
4.86km/s和1-4.7%的各向异性相比；相同的样品压缩波速为7.98.6km/s，也反映了大量石榴石的存在。反对声：然而Ringwood（林伍德）在同一年指出岩石圈的Vp/Vs比值比榴辉岩

地球的形状与结构(1)

探讨未来研究方向和挑战
01
深入研究地球内部结构
尽管我们已经对地球的内部结构有了一定的了解，但仍有许多未知领域需要进一步探索，如地核的具体成分和结构、地幔中的对流机制等。
02 03
探究地球形状和重力的变化
地球的形状和重力并非一成不变，它们会受到许多因素的影响而发生变化。未来需要进一步研究这些因素的作用机制以及地球形状和重力的长期变化趋势。
02
地球形状描述
椭球体概念及特点
椭球体定义
地球形状接近于一个椭球体，即所有平面截口都是椭圆，且这些椭圆的长轴均指向地球中心。
椭球体特点
地球椭球体具有长半轴、短半轴和扁率等参数，其中长半轴约为 6378.137千米，短半轴约为 6356.752千米，扁率约为 1/298.257。
地球扁率及其影响因素
地球的形状与结构
汇报人：XX 20XX-02-04
目录
• 地球概述 • 地球形状描述 • 地球内部结构剖析 • 地球表面形态特征 • 重力场与磁场表现 • 地震波传播与探测技术 • 总结与展望
01
地球概述
地球定义与特点
地球是距离太阳第三近的行星，也是人类已知的唯一孕育和支持
生命的天体。
地球的形状大致呈椭球形，其表面大部分由岩石和水组成，被称
与平均海平面关系
大地水准面与平均海平面在海洋区域是重合的，但在陆地区域则存在一定的高程差异，这种差异反映了地球内部物质分布和地表地形地貌的影响。同时，大地水准面也是海拔高程系统的起算面，是确定地面点高程的基准面。
03
地球内部结构剖析
地壳类型及厚度变化
海洋地壳
主要由玄武岩构成，相对较薄，平均厚度约5-10千米。

地球的圈层结构

地球化学方法
01
元素地球化学
研究地壳中元素的分布、迁移和富集规律，通过元素地球化学异常来探
讨地壳中矿产资源的形成和分布。
02
同位素地球化学
利用同位素分馏原理和同位素年代学方法，研究地壳中物质的来源、演
化和年代学问题，包括岩石成因、地壳演化、古气候变化等。
03
有机地球化学
研究地壳中有机质的类型、分布、成因和演化规律，探讨有机质与矿产
03
海洋与大气相互作用
海洋通过吸收和释放热量、水分等方式与大气相互作用，影响气候变化。
生物圈与其他圈层的相互作用
生物与大气相互作用
生物通过呼吸、光合作用等过程与大气进行气体交换，影响大气组成。
生物与水相互作用
生物通过摄取、排泄等方式与水进行物质交换，影响水体的化学和生物特性。
生物与岩石相互作用
地质学方法
岩石学
通过观察和研究岩石的类型、成分、结构、构造等特征，推断岩石的形成环境和历史，进而了解地球内部的物质组成和演化过程。
地层学
研究地层的层序、厚度、岩性、化石等特征，分析地层的形成时代和沉积环境，探讨地球表面的演化历史。
构造地质学
研究地壳上各种地质构造的形态、规模、产状、形成机制和演化历史，探讨地壳运动和地球内部动力学的关系。
05
地球圈层结构的研究方法与技术
地球物理学方法
重力测量
通过测量地球表面的重力变化，推断地下不同密度物质的分布，进而研究地球内部的结构。
地震学
利用地震波在地球内部传播的特性，研究地球内部的结构和性质，包括地震波速、震源机制等。
地磁学
研究地球磁场及其变化，通过磁场异常来推断地下岩石的磁性和分布，进而探讨地球内部的结构和动力学过程。

电磁法简介_专业课作业

电磁法电磁法是以地壳中岩、矿石的导电性、导磁性和介电性差异为基础，通过观测和研究人工的或天然的交变电磁场的分布来寻找矿产资源或解决其它地质问题的一类电法勘探方法。

电磁法所依据的是电磁感应现象。

以低频电磁法(f<10－4Ｈｚ)为例，如图1供入发射线圈时，就在该线圈周围建立了频率和所示，当发射机以交变电流I1相位都相同的交变磁场H1，H1称为一次场。

若这个交变磁场穿过地下良导电体，则由于电磁感应，可使导体内产生二次感应电流I2(这是一种涡旋电流)。

这个电流又在周围空间建立了交变磁场H2，H2称为二次场或异常场。

利用接收线圈接收二次场或总场(一次场与二次场的合成)，在接收机上记录或读出相应的场强或相位值，并分析它们的分布规律，就可以达到寻找有用矿产或解决其它地质问题之目的。

图1 电磁法原理示意图电磁法的种类较多，按场源的形式可分为人工场源（又称主动场源）和天然场源（又称被动场源）两大类。

按发射场性质不同，又分为连续谱变（频率域）电磁法和阶跃瞬变（时间域）电磁法两类。

按工作环境，又可以将电磁法分为地面、航空和井中电磁法三类。

与传导类电法相比，电磁法具有如下特点：(1)它的发射和接收装置都可以不采用接地电极，而是以感应方式建立和观测电磁场，因此航空电法才成为可能；(2)采用多种频率测量，可以扩大方法的应用范围；(3)观测电磁场的多种量值，如振幅(实分量、虚分量)、相位等，可以提高地质效果。

一、频率域和时间域电磁场基本特征1.频率域电磁场的基本特征在频率域电磁场中常用的电磁场是谐变场，其中场强、电流密度以及其他量均按余弦或正弦规律变化，如：借助于交流电的发射装置，如振荡器、发电机等，在地中及空气中建立谐变场。

激发方式一般有接地式的和感应式两种。

第一种方式与直流电法一样利用 A、B 供电电极，将交流电直接供入大地。

由于供电导线和大地不仅具有电阻而且还有电感。

所以由A、B电极直接传入地中的一次电流场在相位上与电源相位发生位移。

地球的圈层结构教案中图版必修

第四节地球的圈层结构【课题】必修模块 1 第一章第四节题目地球的圈层结构【所需课时】 2 课时【课标要求及分析】说出地球的圈层结构，概括各圈层的主要特点。

1. 通过相应图表或能绘制简单示意图，说出地球的内部圈层结构，并概括各圈层的主要特点。

2. 了解岩石圈的组成。

3. 了解地球外部圈层的结构及与人类活动的关系，掌握大气垂直分层结构。

【教材及学情分析】本节教科书介绍地球最显著的结构特征——具有圈层结构，从整体观念分析了地球的内部圈层和外部圈层，内部圈层从地球内部探测的主要手段---地震波入手，讲解了地球内部三个圈层划分依据及主要特征，同时指出了软流层的位置和岩石圈的范围，外部圈层主要介绍了大气圈，水圈和生物圈，指出了每一个圈层的特点，包括范围以及与人类的关系，并且重点介绍了大气的垂直分层。

前三节的学习已使学生对地球所处的宇宙环境，地球运动等地球知识有了较好的认识，也具备了一定读图、绘图能力和资料分析能力，并且根据已学知识，能够自我建构新的知识，高一的学生随着地理，物理课程的学习，已开始关注地球本身的结构，本节将内部圈层结构，外部圈层结构安排在同一章节，利于学生形成地球圈层结构的整体观念，同时，为下一章大气热状况与大气运动的学习奠定了基础。

【学习目标】三维目标知识与技能1.了解地球的圈层构造，初步掌握地球内部圈层的组成和划分依据（有关地震波的基本知识、地震波在地球内部的传播情况及两个主要的不连续面）。

2.掌握地壳、地核、地幔的基本特征（界线、厚度、物理性状和物质组成等）。

3.了解地球的外部圈层——大气圈、水圈和生物圈的基本特征及与人类关系。

4..掌握大气垂直分层结构。

过程与方法1.通过阅读教科书文字及相关图片，了解地震波的分类，特征及划分依据。

2.通过读地球内部地震波与地球内部圈层构造图，了解地球内部圈层的分界面。

3.看图分析大气垂直分层结构及每一层特点。

4.通过表格分析总结内部和外部圈层的特点。

情感、态度与价值观1.通过教学对学生进行热爱自然、热爱科学的教育。

爱课程电法课后习题

1、地球物理勘探?它是以岩矿石(或地层)与其围岩的物理性质差异为物质基础，用专门的仪器设备观测和研究天然存在或人工形成的物理场的变化规律，进而达到查明地质构造寻找矿产资源和解决工程地质、水文地质以及环境监测等问题为目的勘探，叫地球物理勘探，简称物探。

2、地球物理勘探方法特点？1.当利用地球物理勘探方法进行勘探时，被勘探的目标体与其围岩间必须有物性差异；2.必须使用专门的仪器接收地球物理场的变化；3.它是个反演问题，所以存在着多解性。

3、电法勘探？电法勘探是以岩(矿)石之间的电性差异为基础，通过观测和研究与这种电性差异有关的电场或电磁场的分布特点和变化规律，来查明地下地质构造或寻找矿产资源的一类地球物理勘探方法。

第一节绪言习题参考答案1、什么是电法勘探？到目前为止，电法勘探利用了哪些物理性质？（10分）答：电法勘探是地球物理勘探方法中的一种勘探方法，它以岩、矿石的导电性、电化学活动性(激发极化特性)、介电性和导磁性的差异为物质基础，使用专用的仪器设备，观测和研究地壳周围物理场的变化和分布规律，进而达到解决地质问题为目的的一组地球物理勘查方法。

电法勘探利用的物理性质有：导电性、电化学活动性(激发极化特性)、介电性和导磁性2、简述电法勘探的特点答：简单说是三多一广，即利用的场源形式多、方法变种多、能解决的地质问题多，工作领域（地面、航空、海洋、地下）宽广。

3、简述影响岩、矿石导电性的因素答：（1）组成岩矿石的成分和结构，包括胶结物和颗粒的电阻率、形状及相对含量；（2）岩石的湿度和孔隙度；（3）温度；（4）压力。

4、什么是自然极化?答：是由不同地质体接触处的电荷自然产生的（表面极化）或由岩石的固相骨架与充满空隙空间的液相接触处的电荷自然产生的(两相介质的体极化)。

5、什么是面极化?什么是体极化?答：面极化是指激发极化发生在极化体与围岩溶液的界面上，如致密的金属矿或石墨矿属于此类。

体极化是指极化单元(指微小的金属矿物、石墨或岩石颗粒)呈体分布于整个极化体内，如浸染状金属矿石和矿化、石墨化岩石以及离子导电岩石均属这一类。

固体地球科学研究方法

固体地球科学研究方法固体地球科学研究方法包括地球内部结构的观测和地下过程的研究。

这些科学方法是通过观测和实验来了解地球内部的各个层次和过程。

以下是几种常见的固体地球科学研究方法。

地震学：地震学是研究地震波传播和地震波行为的学科，它通过观测和分析地震波来了解地球内部的构造和属性。

地震波传播的方式和速度可以揭示地球物质的性质和分布，如地幔柱、转换带和分界面等。

通过地震仪网络的观测，可以获得大范围、高分辨率的地震波数据，从而实现对地球内部结构和性质的详细研究。

地热学：地热学是研究地球内部热流行为和地热资源的学科。

它通过测量地热流和地温来了解地球内部的热传导和地热活动。

地热流测量可以揭示地壳和地幔的热传导性质，地温测量可以检测地下流体和岩石的热状态。

通过建立地热模型和热传导方程，可以推断地下物质的温度和热流分布，进而研究地球内部的热动力学过程。

地磁学：地磁学是研究地球磁场和地磁活动的学科。

它通过观测和分析地球磁场的强度、方向和变化，来研究地球内部的电导性质和磁性物质的分布。

地磁场的观测可以揭示地心动力学和地壳活动的磁效应，如地磁异常、地磁谱线和地磁畸变等。

地磁学可以提供有关地球内部电磁特性和物质分布的重要信息，对于研究地球内部结构和过程具有重要意义。

地电学：地电学是研究地球电磁现象和地壳电性质的学科。

它通过测量和分析地下电场和地磁场的变化，来了解地壳内部的电导性质和电流体系。

地电场的观测可以揭示地下流体和岩石的电导性质和电极化现象，地磁场的变化可以反映地下电流体系和地球内部电性结构。

地电学可以提供有关地球内部电导层和电流体系的信息，对于研究地球内部物质分布和流体运动具有重要意义。

岩石学：岩石学是研究岩石成因、物质组成和岩石圈演化的学科。

岩石学通过野外采样、实验室分析和显微镜观察等方法，研究地球内部的岩石物质和岩石过程。

岩石学可以揭示岩石的成因和变质过程，如岩浆成因、变质作用和岩石圈物质循环等。

通过岩石学的研究，可以了解地球内部岩石圈的物质组成和分布，进而推断地球内部的地质演化和构造过程。

地球的内部圈层及特征

② 岩石的构造：岩石中的矿物颗粒（或岩屑）在空间上的分布和排列方式特点。层理片麻状构造
三、地球内部各圈层的物质组成及物理状态 3. 地壳（3）岩石
③ 地壳中的岩石类型根据成因，地壳中岩石可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。
三、地球内部各圈层的物质组成及物理状态 3. 地壳（3）岩石
丰度值：某一地区某种化学元素的质量百分比。
三、地球内部各圈层的物质组成及物理状态
一、地壳的化学成分
1.克拉克值（clarke）：各种化学元素在地壳中的平均含量之百分数。表示方法：质量百分数——质量克拉克值原子百分数——原子克拉克值
丰度值：某一地区某种化学元素的质量百分比。
2.地壳中元素的分布特点
矿物对光全部吸收时，矿物呈黑色对所有波长的色光均匀吸收，矿物呈不同程度的灰色基本上都不吸收则为无色或白色选择吸收某些波长的色光，矿物呈现吸收色光的互补色
矿物颜色的类型
自色、他色、假色
自色是指矿物本身固有的成分、结构所决定的颜色.自色
对矿物鉴定有着重要的意义。
他色是由杂质、气液包裹体所引起的颜色假色是因物理光学效应而产生的颜色 (干涉、衍射、散射)
三、地球内部各圈层的物质组成及物理状态 3. 地壳：莫霍面以上至地表部分。
（1）地壳中元素的组成与分布
克拉克值：某种元素在地壳中的平均质量百分比。地壳中最丰富的10种元素：O、Si、Al、Fe、Ca、 Na、K、Mg、Ti、H，占地壳总质量的99.96%. 其中O、 Si、Al、Fe四种元素即占88.13%。
三、地球内部各圈层的物质组成及物理状态 3. 地壳（2）矿物
② 矿物的物理性质-光学性质
矿物粉末的颜色，通常是以矿物在白色无釉瓷板上擦划所 B.条痕留下的粉末的颜色。矿物的条痕能消除假色、减弱他色、突出自色，比矿物颗粒的颜色更为稳定、更有鉴定意义。应用对象：有色矿物(尤其是硫化物或部分氧化物和自然元素矿物;类质同像的混入可通过条痕推测矿物的形成条件) 低硬度矿物（硬度<条痕板）

科学家首次绘制地幔电导率全球三维图像

合起来使用，以期获得有关地球内部成分变化、水量变化以及温度变化等方面的更加含
的物理性质，改变地幔物质的粘性，协助熔
岩上升热柱的形成，并且最终对流出地面的物质产生影响。
俄勒冈州立大学的海洋学者、该文的另
无法回答。
Ｎａｕｅ杂志上那篇文章的作者之一Ａｄｍｔｒａ
Ｓｈｌ认为，多地球科学家认为，构造板ｃｕｔｚ许
块不大可能将大量的水带入地幔。而我们的模型却清晰地显示了俯冲带与高电导率之间
的紧密联系，对此现象最简单的解释就是
一
作者ＧａｙＥｂｒ指出，实际上，我们真ｒｇｅｔ
的不知道地球上究竟存在多少水。一些证据
证明，洋底之下所蕴藏的水量比全世界所在有的海水量加在一起还要多出若干倍。他们的研究结果可以使这一问题变得明了一些。
详尽的信息。
地质学家认为，冲板块的温度要比其俯
至于水是如何到达地幔的（如果电导率确实能反应水的存在），现在有多种不同的解释。
如果不是因为板块向下俯冲而将水带入地幔，么那里的水就有可能是原生的，否那是已经存在了４Ｏ亿年之久？或者当板块缓慢
开展对地震灾害学、震社会心理学以及地地
宣传教育，全面提高社会防灾水平和能力，这既是职责、义务所在，也是增强全社会防震减灾意识和能力唯一有效的途径。

【国家自然科学基金】_地幔转换带_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801

推荐指数 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年序号 1 2 3 4 5
2011年科研热词岩浆活动地震层析成像地壳与上地幔中国东北地区 p波速度推荐指数 1 1 1 1 1
2012年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
2008年序号 1 2 3 4 5 6
科研热词推荐指数滇西北 1 成岩成矿作用 1 富碱斑岩 1 喜马拉雅期 1 印-亚陆陆碰撞造山过程 1 北衙金多金属矿田 1
2009年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
科研热词逆冲断层稳定同位素研究进展物理模拟挤压地区岩石圈地幔再循环地壳流体二辉橄榄岩捕虏体中国东部
2014年序号 1 2 3 4 5
2014年科研热词阿尔山长白山层析成像五大连池中国东北推荐指数 1 1 1 1 1
科研热词推荐指数地震层析成像 2 地幔转换带 2 高温高压实验 1 高压相变 1 长白山火山 1 转换带厚度 1 腾冲火山 1 细结构 1 深部 1 海南地幔柱 1 活火山 1 橄榄石 1 接收函数 1 大同火山 1 华北地区 1 俯冲板块 1 五大连池火山 1 中国大陆 1 中国东部 1 东北地区 1 上地幔结构 1 上地幔410km和660km间断面 1 三重震相 1 s波速度结构 1 s波低速异常 1 660km间断面 1
2013年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

龙门山中南段地壳上地幔三维密度结构

１期
徐志萍等：龙门山中南段地壳上地幔三维密度结构
８５
图１龙门山区域构造及地形图Ｆｉｇ．１ＴｈｅｒｅｇｉｏｎａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｔｏｐｏｇｒａｐｈｉｃｍａｐｏｆＬｏｎｇｍｅｎｓｈａｎ．
动和构造变形作用下，形成了多个规模和性质不同的活动断裂（Ｌｅｉｅｔａｌ．，２００９ａ；刘保金等，２００９；Ｚｈａｎｇｅｔａｌ．，２０１０；徐锡伟等，２０１３）。
中图分类号：Ｐ３１５３＋１
文献标识码：Ａ
文章编号：０２５３－４９６７（２０１９）０１－００８４－１５
０引言
受印度板块的挤压，青藏高原地壳物质东移被稳定的四川盆地阻挡，使得龙门山地区发生强烈隆升，沿着青藏高原东缘形成ＮＮＥ向、全长５００ｋｍ的龙门山造山带。除此之外，最近深部结构的研究结果显示，青藏高原东缘的隆升可能还与印度板块深俯冲至地幔转换带形成大地幔楔密切相关（Ｌｅｉｅｔａｌ．，２００９ｂ，２０１４，２０１６；雷建设等，２０１８）。从构造分区上看，龙门山造山带位于南北地震带中段，西邻松潘－甘孜微块体，东接稳定的扬子地块，是南北地震带地壳形变和地震活动最强烈的地区之一（图１）。新生代以来，该区构造运动强烈，在多期岩浆活
１）中国地震局地球物理勘探中心，郑州４５０００２２）四川省地震局，成都６１００４１
摘要基于高精度布格重力异常资料，以川滇地区Ｐ波速度三维层析成像结果为约束建立初始

地热能资源开发与利用研究

地热能资源开发与利用研究在当今世界，随着能源需求的不断增长和对环境保护的日益重视，地热能作为一种清洁、可再生的能源，逐渐受到人们的关注和重视。

地热能是来自地球内部的热能，其储量巨大，分布广泛，具有广阔的开发和利用前景。

地热能的形成与地球的内部结构和活动密切相关。

地球内部由地壳、地幔和地核组成，其内部存在着大量的热能。

这些热能主要来源于地球形成时的残余热量、放射性元素的衰变以及地球内部物质的摩擦和挤压等。

地热能通过多种形式表现出来，如温泉、热泉、火山活动等。

地热能资源的开发利用具有多种方式。

其中，地热发电是最为常见和重要的应用之一。

地热发电的原理是将地下的热能转化为机械能，再由机械能转化为电能。

主要的地热发电技术包括干蒸汽发电、闪蒸蒸汽发电和双循环发电等。

干蒸汽发电是直接利用地下的干蒸汽推动汽轮机发电；闪蒸蒸汽发电则是将地下热水减压产生蒸汽来驱动汽轮机；双循环发电则是利用低沸点的有机工质来吸收地热热水的热量，产生蒸汽驱动发电机。

在地热供暖方面，地热能也发挥着重要作用。

通过提取地下热水或蒸汽，将其输送到用户端进行供暖，可以为居民和商业建筑提供稳定、清洁的热能。

与传统的供暖方式相比，地热供暖具有效率高、污染小、成本低等优点。

特别是在北方寒冷地区，地热供暖的应用可以大大减少对煤炭等传统能源的依赖，降低能源消耗和环境污染。

除了发电和供暖，地热能还在其他领域有着广泛的应用。

例如，地热可以用于农业温室的加热，促进农作物的生长；在工业生产中，地热能可以用于干燥、蒸馏等工艺过程，提高生产效率；在温泉旅游方面，地热能形成的温泉资源可以吸引游客，带动当地旅游业的发展。

然而，地热能资源的开发利用也面临着一些挑战和问题。

首先，地热能资源的分布并不均匀，开发难度较大。

一些地区的地热能资源丰富，但地理位置偏远，基础设施不完善，导致开发成本较高。

其次，地热开发过程中可能会对环境造成一定的影响，如地下水资源的破坏、地面沉降等。

此外，地热开发技术仍有待进一步提高，尤其是在提高能源转换效率和降低成本方面。

地幔流体作用引发壳幔物质混染叠加成矿研究

地幔流体作用引发壳幔物质混染叠加成矿研究滇西三江地区构造-岩浆-流体活动强烈且频繁，具有长期活动性。

在晚古生代，区域构造运动主要表现为拉张与断陷；而从华力西晚期到印支期转为以挤压活动为主；进入燕山期，该区构造运动表现为先挤压后拉张；到喜山期则以推覆运动为主。

进入碰撞造山阶段，可分为3个碰撞期：主碰撞（65~41Ma）、晚碰撞（40~26Ma）和后碰撞（25~0Ma）三个阶段。

尤其是晚碰撞期成矿作用十分强烈，主要分布在青藏高原东缘构造转换带上，成矿高峰期集中于35±5Ma。

与此相关的4个重要成矿事件中，与大型剪切系统有关的剪切带型金成矿事件形成了著名的哀牢山大型金矿带。

其中，滇西老王寨金矿即发育在陆内转换造山环境，严格受大规模走滑-推覆-剪切作用控制，受控于统一的深部地质作用过程，与软流圈上涌导致的幔源或壳幔混源岩浆-流体活动关系密切。

滇西新生代老王寨金矿是哀牢山金成矿带上的大型金矿床之一，发育在印度板块与扬子板块的拼接部位，处于极不稳定的过渡型构造单元及深大断裂构造强烈活动地带，这种地带既有利于构造-岩浆-深部流体活动，提供成矿物质，又有利于构筑良好的赋矿环境，从而有利于成矿。

本文在已有研究基础上，结合现代成矿理论并运用现代分析测试技术和方法重点对滇西老王寨金矿开展深入研究和探讨，论证并提出了地幔流体作用引发壳幔物质混染叠加成矿机制，建立了地幔流体作用及其演化成矿模式。

取得了以下主要成果：（1）据滇西老王寨金矿区围岩、矿化岩、矿石和脉体的岩相学鉴定发现，伴随多种蚀变（硅化、碳酸盐化、硫化物化、硅灰石化、纤闪石化等）和多期蚀变叠加，岩矿石中发育沿矿物解理缝、裂隙、粒间贯入或穿插有黑色不透明物质；经扫描电镜、能谱及电子探针分析确认，该物质主要是一种由硅酸盐、石英与硫化物、碳酸盐不均匀混熔或分熔并富含白钨矿、金红石和镜铁矿（磁铁矿）的超显微隐晶集合体物质，这些不同微晶矿物在显示沉淀共晶结构的同时又表现出熔离交生关系。

地球物理学的基本理论

地球物理学的基本理论地球物理学是研究地球的物理性质、结构和变化的一门学科。

它广泛应用于资源勘探、环境保护、天气预报、地震预测等领域，是现代科学技术和经济发展的基础之一。

本文旨在介绍地球物理学的基本理论，内容分为地球结构、重力学、磁学、地电学和地震学五个部分。

一、地球结构地球结构是指地球的物理、化学、结构等方面的内部构成。

研究地球结构是理解地球自然环境和地球内部物质、能量转换过程向导。

地球结构可划分为地球的物理结构和内部化学结构两个方面。

1.物理结构地球物理结构的开发始于18世纪末，20世纪50年代。

通过口径、震波的传播特性来判定地球的物理结构。

从地球的表层到地幔、核、地壳和地球大气层等不同的组成部分，对地球的物理结构进行了详细而系统的描述，并且发现了地球的几层物理结构之间的密切联系和互相影响。

2.化学结构地球内部化学结构是指地球内部的物质组成构成与地球各区域的化学成分相互联系的科学体系。

这种化学结构主要是由地球层状物质所组成的，其丰富性和分布情况也对地球的物质循环以及地球的地形、气候变化等重要环境问题产生着深刻的影响。

二、地球重力学地球重力学是研究地球重力场及其变化的学科，它是地球物理学的一个重要分支。

地球重力场是地球几大天然电磁场之一。

及时地监测和分析地球重力场特征可以为地质科学及应用研究提供重要的信息和支撑。

地球重力学主要包括地球重力场的建模、基本参数测量和数据处理等。

三、地球磁学地球磁学是研究地球磁场及其变化的学科，它旨在揭示地球磁场的性质，研究地球磁场与地球物理学及其他科学领域之间的联系。

地球磁场不仅是地球固有的物理场，也是太阳系中的一个重要磁场。

研究地球磁场，对于研究地球内部的物理性质、地磁暴和太阳活动对地球磁场的影响、电离层物理、空间天气预报等具有重要意义。

四、地球电磁学地球电磁学是研究地球和洋底电磁现象及其与地球物理和环境学的关系的学科。

地球电磁现象主要包括地球大气层的电现象、水平磁场、地磁感应电流等。

板块构造与地幔流的动力学：从局部尺度到全球尺度

要影响和控制着地球的热量和地质过程的演变。这些过程恰恰是我们了解构造形变的起
洋板块的边缘相耦合（ｈｎｎｒｉ，ＺｏｇａｄＧｕｎｓ
１９）９５；但如果在开始俯冲并且海洋岩石层在海沟下方发生弯曲时海洋岩石层较为坚
Ｇｕｎｓ，１９Ｃｉｋｏａｅａ２０ｒｉ９８；ｚｖｔｌ，０２；
Ｓｈｌｒ，２０；Ｆａｃｎａｅｌ２０）以ｃｅｌｔ０４ａｃｅｎｔａ，０７
但推动或阻碍板块运动的力仍有很多基本的
网格单元。这不仅超出了现今最强大的超级计算机的处理能力，同时也超出了数学方法处理数据的能力范围。倘若使用自适应网格
理板块边界，那么观测约束模型的能力将会大大提高。观测数据约束了板片的形变，同
时也证明了全球模型是可以利用的，比如包
括通过深源地震获得的应变速率和板片内部
的应力状态（ｓｃｓａｄＭｏｎｒ９１，以Ｉａｋｎｌａ，１７）
如果引入坚硬的板块，并用现实方法处
运动中的重要性却还没有明确的认识。板块俯冲产生的力可能控制着板块运动的速度。
大部分受有效负浮力控制的庞大的板块均位于过渡带和下地幔，当发生俯冲时，如果俯冲板片较为坚固，推力将在海沟处直接与大

“地球系统与全球变化”重点专项2022年度项目申报指南

“地球系统与全球变化”重点专项2022年度项目申报指南“地球系统与全球变化”重点专项总体目标是：通过多学科交叉研究，深入认识地球系统和全球环境演变历史、规律和未来变化趋势，探索地球深部动力过程、地表及地球外圈层、人类活动三者及其互相作用对全球变化的影响机理，获取原创性的科学数据，创新地球系统和全球变化研究的方法体系，创建一批全球性和区域数据产品，发展新的理论体系，满足应对全球变化领域的需求，服务于国家经济和社会发展战略。

2022年度指南围绕以下8个重点任务进行部署：1）地球宜居性演化的关键因素；2）地球圈层分异及其相互作用对地球宜居性的控制作用；3）地球系统科学观测与研究的大数据集成与信息智能化；4）全球变化基础数据采集、集成、挖掘、同化研究与综合数据平台研发；5）全球变化特征、机理与关键过程研究；6）全球/区域海陆气耦合模式、地球系统与区域地球系统模式优化与大数据分析方法研究；7）全球变化影响评估和风险预估；8）全球变化适应理论与技术研究。

2022年度指南拟支持31个项目，同时拟支持20个青年科学家项目。

指南方向1、2、5、7、8均可作为青年科学家项目组织申报，但不受研究内容和考核指标限制。

青年科学家项目不再下设课题。

1.地球宜居性演化的关键因素1.1典型大洋俯冲边界精细结构及物质循环过程研究内容：针对典型大洋俯冲区，开展多尺度、多参数、高精度综合地球物理学研究，约束俯冲板片和上覆板片结构和变形特征；开展地球内部重要界面精细成像，厘定界面性质与俯冲作用关系；探测俯冲隧道精细结构，查明其从地表至地幔的垂向变化、以及不同俯冲带的横向变化，认识俯冲过程中碳、水等通道、含量及迁移规律；从地球系统整体行为出发，构建大洋俯冲带深部物质循环及其与周围地幔相互作用的系统框架，认识俯冲系统构造演化规律。

考核指标：建立典型大洋俯冲带高精度（横向分辨率30-50km）、多参数（如波速、流变性等）综合地球物理学模型，约束俯冲板片精细形态及变形特征；建立地球内部重要界面精细结构模型，厘定异常结构与相变、温度、熔体、物质组分等的关系；构建俯冲板片与岩石圈、深部地幔相互作用模型，量化板片物质组分结构、俯冲带水循环、碳循环通道、通量及其响应。

显微构造地质学第一章绪言

• 1-何永年，林传勇，史兰斌，1988，构造岩石学基础，地质出版社（北京）；
• 2-B.E霍布斯，W.D.米恩斯，P.F威廉斯著，1982，刘和甫吴正文等译《构造地质纲要》，石油工业出版社（北京）
• 3-刘瑞询，1988，显微构造地质学，北京大学出版社（北京）
• 4-郑亚东，常志忠，1985，岩石有限应变测量及韧性剪切带，北京：地质出版社（北京）
2.室内观察分析（Lab analysis ）
b.显微镜下薄片组构分析；
c.SEM(Scanning Electron Microscope )
组构分析；
d. TEM ( Transmission Electron Microscope)位错研究；
3.室内定量分析
• A.结晶优选方位测量（Crystallographic Preferred Orientations (CPO) ）；
• B.形态组构（Shape fabrics）,颗粒边界特征； • C.颗粒粒度分布（Grain size distributions）； • D.应变分析和古应力测量； • E.矿物晶体成份分析（电子探针、流体包裹
体）、同构造矿物的定年；
4.实验模拟 • A.高温高压岩石变形实验； • B.数值模拟（numerical simulation）
4.蠕变
小的恒定应力长期作用下，固态岩石变形连续增加。
蠕变过程可以划分为三个阶段：第一阶段A-B应变速率不断减小，为过度蠕变；第二阶段，B-C阶段应变速率恒定，为稳态蠕变；第三阶段C-D阶段；应变速率增加，加速蠕变。
5.构造层次
主要是因为向地下深处温压升高引起岩石力学性质变化导致构造变形变化和分层，在同一次构造变形过程中，不同深度的各层中变形机制和构造要素组合特征都不相同，不同

地球的内部结构与构造演化

热膨胀与热对流
地球内部的热量通过热膨胀和热对流的方式在地壳、地幔和外核中传递，驱动了板块运动和地质构造的演化。
02
地壳结构与组成
大陆地壳
结构特征
大陆地壳较厚，平均厚度约为30-50 千米，由多层不同岩性的岩石组成，具有明显的分层结构。
岩石类型
地质作用
大陆地壳经历了长期的地质作用，包括构造运动、岩浆活动、变质作用等，形成了复杂的地质构造和地貌形态。
地质历史上，超级大陆经历了多次聚合和裂解，形成了现今的七大洲和四大洋格局。
3
超级大陆与生物演化
超级大陆的聚散对生物演化和气候环境产生了深远影响，如寒武纪生命大爆发和冰川期的出现。
未来地球构造演化趋势预测
地球构造演化的持续性
地球构造演化是一个持续不断的过程，未来仍将受到板块运动、地震、火山喷发等地质作用的影响。
内核结构及其形成机制
主要由铁和镍组成，但呈固态，密度极大。
温度极高，达到了5700摄氏度左右，压力更是达到了360万个大气压。
内核的形成是由于地球内部物质在重力和热力的作用下，经过长期分异和聚集而形成的。
地球磁场产生与变化原因
地球磁场主要由地核的电流产生，地核中的熔融铁流动会导致地磁场发生变化
下地幔层的物质成分和结构与上地幔层有所不同，主要由硅、镁、铝等元素构成的岩石组成，这些岩石在极端条件下呈现固态特性。
下地幔层位于转换带以下至约 2900km深处，是地球内部最深的部分之一。
地幔柱与板块运动关系
地幔柱是指从地幔深处上升的热物质流，它们可以穿透地壳并影响地表地貌和火山活动。
超级大陆的再聚合
根据地质学家的研究，未来地球可能再次发生超级大陆的聚合现象，但具体时间和方式尚不确定。

基于地磁台站的电离层场源研究

基于地磁台站的电离层场源研究
谢逸非;谢勇
【期刊名称】《地球科学前沿（汉斯）》
【年(卷),期】2024(14)4
【摘要】自90年代以来,随着地磁观测卫星的不断增加,地磁测深方法迎来了快速发展的阶段。

地磁测深的激发场源为磁层环电流和电离层日变(Sq)电流。

其中,磁层环电流产生的感应磁场变化周期为几天到几个月,能够提供地幔转换带下部到下地幔(500~1600 km)深度的电导率信息;电离层Sq电流产生的感应磁场变化周期主要为4小时到1天,能够提供上地幔到转换带上部(100~500 km)的电性结构。

为了研究电离层电流产生的电磁响应,本文根据球谐分析方法,通过已有的分钟采样的地磁台站数据还原电离层Sq电流,然后根据不同的地球模型,通过积分方程法模拟其在地表产生的电磁场。

【总页数】8页(P429-436)
【作者】谢逸非;谢勇
【作者单位】中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室长沙;长沙航空职业技术学院保卫处长沙
【正文语种】中文
【中图分类】P31
【相关文献】
1.武汉站第23周电离层TEC与太阳及地磁活动的相关性分析
2.地磁扰动期间日本Kokubunji站电离层的扰动特征分析
3.基于多手段观测的海口站电离层闪烁对地磁暴响应研究
4.基于地磁台站数据对磁暴期间环电流和场向电流的分布特征研究
5.基于地磁坐标的多地磁台站日变改正方法
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