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地球早期大陆地壳的形成与演化

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现代地球岩石圈主要由镁铁质上地幔和长英质地壳两个储集层组成,研究大陆地壳的形成和演化对揭示地球早期地质过程和物质循环、厘定板块构造启动时限具有重要意义.冥古宙—始太古代具有更高的地幔潜能温度和地温梯度,岩浆海冷却形成薄的原始地壳;大洋岩石圈表现为韧性,主要构造机制应为停滞盖层模式,有地幔柱参与.太古宙片麻岩中奥长花岗岩—英云闪长岩—花岗闪长岩(TTG)的出现标志着镁铁质原始地壳向长英质陆壳转变的开始.本文总结了地球早期停滞盖层模式到现代板块构造模式下含水玄武岩部分熔融、结晶分异形成大陆地壳的过程,主要包含幔源岩浆停滞盖层("自下而上"的热管火山岩和"自上而下"的深成侵入岩构造模式)、增厚镁铁质地壳部分熔融、俯冲洋壳、岛弧及洋底高原部分熔融模式;陆壳的破坏和消减主要受陨石撞击、分层沉降、重力不稳导致拆沉控制;板块构造的出现进—步促进了地球内部的热量扩散,俯冲作用加快了洋壳和陆壳之间的物质循环.最后,结合太古宙变质岩、古老克拉通岩石学特征和锆石Hf、O及全岩Nd、Sr、Ar、Ti同位素组成,讨论了陆壳的形成时间和演化过程:3.0 Ga之前形成了现有陆壳体积的60％～70％,厚度约为20～40 km;3.0～2.5 Ga,地壳改造速率明显增加,陆壳生长和破坏速率达到动态平衡,表明全球性现代板块构造体制逐渐成为控制大陆形成、裂解和陆壳演化的主要因素.
The origin and evolution of Earth's oldest continental crust

樊海龙、杨高学、郭建明、马雪云、刘翔

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大陆动力学国家重点实验室,西北大学地质学系,西安,710069

道路施工技术与装备教育部重点实验室,长安大学工程机械学院,西安,710064

西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室,长安大学地球科学与资源学院,西安,710054

甘肃省油气资源研究重点实验室,中国科学院西北生态环境资源研究院,兰州,730000

中国地震局第二监测中心,西安,710054

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大陆起源 陆壳演化 部分熔融 板块构造 地幔潜能温度 TTG岩系

国家自然科学基金资助项目国家自然科学基金资助项目陕西省自然科学基础研究计划

41872226413030272022JM-249

2023

10.16509/j.georeview.2022.10.055

地质论评
中国地质学会

地质论评

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.842
ISSN：0371-5736
年,卷(期)：2023.69(2)
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