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超大陆旋回与全球板块重建趋势

李三忠 余珊 赵淑娟 张国伟 刘鑫 曹花花 许立青 戴黎明 李涛

李三忠, 余珊, 赵淑娟, 张国伟, 刘鑫, 曹花花, 许立青, 戴黎明, 李涛. 超大陆旋回与全球板块重建趋势[J]. 海洋地质与第四纪地质, 2015, 35(1): 51-60. doi: 10.3724/SP.J.1140.2015.01051
引用本文: 李三忠, 余珊, 赵淑娟, 张国伟, 刘鑫, 曹花花, 许立青, 戴黎明, 李涛. 超大陆旋回与全球板块重建趋势[J]. 海洋地质与第四纪地质, 2015, 35(1): 51-60. doi: 10.3724/SP.J.1140.2015.01051
LI Sanzhong, YU Shan, ZHAO Shujuan, ZHANG Guowei, LIU Xin, CAO Huahua, XU Liqing, DAI Liming, LI Tao. PERSPECTIVES OF SUPERCONTINENT CYCLE AND GLOBAL PLATE RECONSTRUCTION[J]. Marine Geology & Quaternary Geology, 2015, 35(1): 51-60. doi: 10.3724/SP.J.1140.2015.01051
Citation: LI Sanzhong, YU Shan, ZHAO Shujuan, ZHANG Guowei, LIU Xin, CAO Huahua, XU Liqing, DAI Liming, LI Tao. PERSPECTIVES OF SUPERCONTINENT CYCLE AND GLOBAL PLATE RECONSTRUCTION[J]. Marine Geology & Quaternary Geology, 2015, 35(1): 51-60. doi: 10.3724/SP.J.1140.2015.01051

超大陆旋回与全球板块重建趋势


doi: 10.3724/SP.J.1140.2015.01051
详细信息
    作者简介:

    李三忠(1968-),博士,教授,主要从事构造地质学及海洋地质学的教学和研究工作,E-mail:sanzhong@ouc.edu.cn

  • 基金项目:

    国家杰出青年基金(41325009)

    国家自然科学基金重大项目(41190072,41190070)

  • 中图分类号: P736.1

PERSPECTIVES OF SUPERCONTINENT CYCLE AND GLOBAL PLATE RECONSTRUCTION

More Information
  • 摘要: 当前Columbia、Rodinia和Pangea 3个超级大陆的重建虽然有很多研究进展,其结构和轮廓逐渐清晰和明朗,但在超大陆旋回和机制上还存在巨大争论。迄今,全球板块重建趋势是:随着大板块位置基本得到约束,使得原来未被重视的小微地体群或超级地体(superterrane)的重建得到高度重视,且重建模型的精细化和区域化依然是各学科研究的热点和前沿领域。另外,在太古代早期31亿年左右可能存在最早的超大陆Vaalbara,太古代末期27~25亿年左右也可能存在一个Kenorland超大陆,但迄今证据模糊,依据不足,轮廓不清;未来2.5亿年后的Amasia超大陆预测模型也得到快速发展;超大陆旋回确定、超大陆中心预测和超大陆旋回的动力机制等也引起了广泛重视,是板块构造理论发展中的重大成果之一。近10年来,板块重建越来越深入,称为发展板块构造理论的突破点,且逐渐显露出一些新的研究领域和学科生长点,例如开始了古环流、古气候、古泥沙输运、古流体运聚的数值模拟,从单一层圈块体位置变迁和构造运动重建走向多圈层地质-地球物理-地球化学过程耦合和循环的重建。这些新趋势都依赖计算机软硬件技术的发展,硬件方面计算性能的提升,各种高性能工作站、超级计算机和超算技术等缩短了模拟重建的时间;软件方面,GIS等发展使得各种全球数据库技术发展迅速,高度集成,大数据时代催生了新一代板块重建成果,板块重建技术也愈来愈先进,从三维逐渐走向四维,从几个静态场景重建走向动态连续演化重建,从大板块重建逐渐精细化,现今主要侧重在小微陆块的集结过程的重建,也开始注意到已经消失殆尽的古大洋内部海山、高原和洋内俯冲细节的重建。我国在板块重建领域跟踪成果多,创新开拓性成果较少,较为亮点的是:1978年李春昱为首的群体重建了欧亚板块格局演变,2002年ZHAO Guochun在国际上首次提出Columbia超大陆图像,陈旭院士群体2009年出版了基于古气候的全球板块重建。但随着新一代科技革命,中国多学科交叉太弱,创新性不强,无长期支持体制机制支持一个团队在一个方向长久发展,在急功近利的项目驱动下,板块重建再度处于跟踪国际重建技术的状态。建议在大数据时代建立"地球系统模拟与板块重建"的板块重建协同创新中心,挖掘中国在国际地学研究中的潜力。
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-10-20
  • 修回日期:  2014-11-26

超大陆旋回与全球板块重建趋势

doi: 10.3724/SP.J.1140.2015.01051
    作者简介:

    李三忠(1968-),博士,教授,主要从事构造地质学及海洋地质学的教学和研究工作,E-mail:sanzhong@ouc.edu.cn

基金项目:

国家杰出青年基金(41325009)

国家自然科学基金重大项目(41190072,41190070)

  • 中图分类号: P736.1

摘要: 当前Columbia、Rodinia和Pangea 3个超级大陆的重建虽然有很多研究进展,其结构和轮廓逐渐清晰和明朗,但在超大陆旋回和机制上还存在巨大争论。迄今,全球板块重建趋势是:随着大板块位置基本得到约束,使得原来未被重视的小微地体群或超级地体(superterrane)的重建得到高度重视,且重建模型的精细化和区域化依然是各学科研究的热点和前沿领域。另外,在太古代早期31亿年左右可能存在最早的超大陆Vaalbara,太古代末期27~25亿年左右也可能存在一个Kenorland超大陆,但迄今证据模糊,依据不足,轮廓不清;未来2.5亿年后的Amasia超大陆预测模型也得到快速发展;超大陆旋回确定、超大陆中心预测和超大陆旋回的动力机制等也引起了广泛重视,是板块构造理论发展中的重大成果之一。近10年来,板块重建越来越深入,称为发展板块构造理论的突破点,且逐渐显露出一些新的研究领域和学科生长点,例如开始了古环流、古气候、古泥沙输运、古流体运聚的数值模拟,从单一层圈块体位置变迁和构造运动重建走向多圈层地质-地球物理-地球化学过程耦合和循环的重建。这些新趋势都依赖计算机软硬件技术的发展,硬件方面计算性能的提升,各种高性能工作站、超级计算机和超算技术等缩短了模拟重建的时间;软件方面,GIS等发展使得各种全球数据库技术发展迅速,高度集成,大数据时代催生了新一代板块重建成果,板块重建技术也愈来愈先进,从三维逐渐走向四维,从几个静态场景重建走向动态连续演化重建,从大板块重建逐渐精细化,现今主要侧重在小微陆块的集结过程的重建,也开始注意到已经消失殆尽的古大洋内部海山、高原和洋内俯冲细节的重建。我国在板块重建领域跟踪成果多,创新开拓性成果较少,较为亮点的是:1978年李春昱为首的群体重建了欧亚板块格局演变,2002年ZHAO Guochun在国际上首次提出Columbia超大陆图像,陈旭院士群体2009年出版了基于古气候的全球板块重建。但随着新一代科技革命,中国多学科交叉太弱,创新性不强,无长期支持体制机制支持一个团队在一个方向长久发展,在急功近利的项目驱动下,板块重建再度处于跟踪国际重建技术的状态。建议在大数据时代建立"地球系统模拟与板块重建"的板块重建协同创新中心,挖掘中国在国际地学研究中的潜力。

English Abstract

参考文献 (34)

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