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岩石圈纵向结构及特征是什么(岩石圈纵向结构及特征有哪些)

导语:岩石圈纵向结构及特征

根据成分和力学性质可将地球内部划分为不同的同心圈层,其分层主要是依据地震波在地球内部传播速度的变化。波速成速度梯度有明显变化的深度称为不连续面或分界面,介于

界面之间的则是界面间层。

根据地球内部的力学或流变强度及变形反应方式可分为岩石圈、软流圈、中间圈和地核。

(一)岩石圈

又叫构造圈,是地球的刚性外壳,包括地壳和上地幔的刚性顶盖,厚20-150km。大陆区110—150km。大洋盆地70一80km,洋脊、岛弧区为20一50km。

大陆岩石圈自上而下可分为四个层圈:

1.上地壳

由盖层和结晶基岩层两部分组成。

盖层厚度变化很大,由0一10余km。其中软弱层构成滑脱面,沿滑脱面常形成重力滑动构造、伸展构造、褶皱和逆冲推覆构造。这些没有结晶基底卷入的盖层滑脱型构造常称为薄皮构造。盖层纵波速度在2.0—5.5km/s。

结晶基岩层由花岗岩、花岗闪长岩和深变质的花岗片麻岩、片岩等中酸性岩石所组成。由于埋藏浅、温压低,以脆性变形为主。这些有结晶基岩卷入的上地壳构造,常称为厚皮构造。纵波速度一般为5.7—6.3km/s。

2.中地壳

中地壳与上地壳成分相似,平均成分接近花岗闪长岩,但物态不同,为一塑性层。

上地壳的伸展作用、逆冲作用受中地壳拆离面的控制。

中地壳厚约8-20km,横向分布很不均匀,埋深一般为10-15km。由于埋藏深、温压较高、放射性元素最集中,而具有塑性性质。

中地壳是上、下两部地壳的过渡层,而不是一个简单的速度界面。

从渤海湾盆地深部地震资料可知,中地壳夹有三段低速层,中地壳可能是由多个软硬相间层所组成,易产生塑性流动、顺层拆离

3.下地壳

厚10-15km。上部组分偏中性,波速6.2-6.7km/s。下部含较多的基性、超基性成分,为角闪岩相—麻粒岩相高温高压变质相。由上向下,偏脆性变形渐变为偏塑性变形。其下部与莫霍面一起也构成一个重要的拆离或调节带,控制着地壳构造的发育。

莫霍面也是一个过渡层,由镁铁质麻粒岩和超镁铁质岩所组成,厚约l一5km,由高低速薄层组构成。纵波速度通过莫霍面由7.6km/s突增至8.1km/s。但在裂谷区纵波速度为低速,仅7.0-7.8km/s,这是由裂谷带之下有一高温、低密度、低速的异常地幔或地幔垫(枕)塑性物质所致。

4.上地幔的刚性层

由橄榄岩、辉岩和榴辉岩等组成。厚度从30-150km,纵波速度为8.1-8.5km/s。即由于以高熔点的橄榄石为主,故形成密度大、强度高的刚性层。

板块构造认为岩石圈驮在下伏的软流圈上滑移。

(二)软流圈

在岩石圈一下的弱流变区,下界难确定,一般认为不超过350±30km深度。顶部有厚约100km的地震低速带,纵波和横波速度均明显降低,横波速度的降低大于纵波速度降低。解释为在低速带中有部分(小于3%)的熔融。

软流圈及其有关低速带的存在是板块构造理论的基础。

(三)中间圈

包括下地幔的其余部分,厚度通常大于2200km。

(四)地核

由古腾堡面至地心,包括液态外核、过渡层和固态内核。

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