地球内部各圈层的物质运动与动力学响应和力源.pdf

《地球内部各圈层的物质运动与动力学响应和力源.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第20621卷6年5。訾月地一质⋯论评GEOLOGICALREVIEWVoMl·62N。·3ay2016地球内部各圈层的物质运动与动力学响应和力源滕吉文¨，董兴朋，，闫雅芬¨，毛慧慧，2’1)中国科学院地质与地球物理研究所，北京，100029；2)中国科学院大学，北京，100049内容提要：地球内部物质在动力作用下重新分异、调整，深部和浅部物质与能量进行着强烈的交换和运动，并导致成山、成盆、成岩、成矿和地震与火山等灾害的形成。地球动力学受到地球科学界的高度重视，并相继产生了诸多假说，如地球的收缩说、膨胀说、脉动说、自转说、涌流说、地幔对流说

2、、地壳均衡说等，而问题是何为其力源?因为力源确是驱动地球内部物质运动的核心所在。本文通过对各种动力假说的分析和理解，讨论了①地球内部物质运动和动力学响应；②对历史上诸多动力学假说的分析和理解；③地球内部物质运动的深层动力学过程；④地球动力学研究中的几个重要科学问题的思考；⑤地球内部物质运动和动力学响应与力源及机制问题的探索。地球科学研究中的核心问题不仅涉及到地球内部的物质组成、空间特异结构与变异，而更为重要的却是如何深化认识地球本体，并厘定物质运动的动力学响应和力源机制。关键词：地球内部；物质运动；深层过程；动力学响应；力源机制地球动力学是

3、地球物理学的重要组成部分，它(Jeffreys，1952；Lehmann，1961；傅承义，1972；涉及到对地球内部不同圈层的成层结构、物质的组Meyerrhof，1972，1992；Lay，1989；Karato，1989；成和物理属性、岩石和矿物的变形特征，以及岩石圈KrempCow，1992；MooresandTwiss，1995；Loper，物质的运动和应力分布与力源机制(滕吉文，1990a，2000；许志琴等，2013)。有的学者从大地构造的角1993，1995；赵文津，2007；许志琴等，2008)。它关系度出发研究了地壳的构

4、造运动及在地表的表征；有着成山、成盆、成岩、成矿、成灾和深化对地球本体的的学者则从板块构造出发，侧重于研究地幔对流、海认识，其核心乃是深部物质与能量的交换、物质运底扩张和大陆漂移；另外一些学者则致力于研究极移、深层过程、运动行为与轨迹和动力机制(滕吉移、固体潮和地球自由震荡等力学现象。70年代，文，2001a，2003)。世界上各国学者组织了地球动力学计划(滕吉文基于地球动力学在地球科学发展中的重要性，等，2004)，其中地球动力学一词是指地球内部的力早在1911年，英国力学家洛夫(Love)在他的名著系作用和变化过程，主要内容是验证板块构

5、造学说，《地球动力学的若干问题》一文中最早使用了“地球即与地球内部物理学几乎同义。这便充分表明，地动力学”这个词，但在文中却只谈到了造山运动、固球内部各圈层的精细结构、物质组成与物理属性、各体潮、地球的自由震荡和地震等有限的几个方面。圈层间物质与能量的交换和其深层过程与力源机制不过早在19世纪下半叶，开尔文(Kelvin)就已研究共同构成了地球动力学研究的主体内涵。随着地球过地球整体的刚度，认为与钢的刚度相近。达尔文科学的整体进展，特别是岩石圈、地幔、核一幔边界(Darwin)等还研究了黏性球体在引力潮作用下的形与地核以及天体动力学的研究进

6、程使得地球动力学变。美国地球物理学家古登堡(Gutenberg)分析了的研究得以不断深化。地球内部的作用力，并推断了地球内部介质的力学地球动力学是以研究和探索地球内部及其远、性质(滕吉文等，2004)。近空间物质运动与力源机制为研究对象；从地心到自20世纪6O年代以来，板块大地构造学说的地表，乃致星际空间物质的运动和行为，并形成了门提出为地球动力学研究增添了许多新的内容类众多的学科。半个多世纪以来，随着板块构造的注：本文为国家自然科学基金项目(编号：41130419)资助的成果。收稿13期：2015-08—11；改回13期：2016-01—

7、14；责任编辑：刘志强。Doi：10．16509／j．georeview．2016．03．001作者简介：滕吉文，男，1934年生。教授、研究员、中国科学院院士。主要从事地球物理学和地球动力学研究。Email：jwteng@mail．iggcasac．cn。514地质论评提出，特别是成山、成盆、成岩、成矿和成灾的深层过l地球内部各圈层物质运动的机制与程与动力学响应的研究以及对地球本体不断深化认动力学响应识的需求，地球动力学发展迅猛。为此当今出现了各种类型、各种内涵、各种定义和不同属性的地球动地球科学的最终目标是了解地球本体和其自太力学泛称，

8、如构造动力学、沉积动力学、地球化学动阳系中诞生与发展至今的状态及演化，以便能对行力学、成矿动力学、岩石动力学、地震动力学乃至古星的物理学、化学、地质学和生物学的作用过程提出地磁动