洋-陆转换与耦合过程❋

李三忠，赵淑娟，刘 鑫，索艳慧，曹花花，戴黎明，郭玲莉，刘 博，余 珊，张国伟，2

（1.中国海洋大学海洋地球科学学院，洋底动力学研究所，山东青岛266100；2.西北大学地质学系，大陆动力学国家重点实验室，陕西西安710069）

洋-陆转换与耦合过程❋

李三忠1，赵淑娟1，刘 鑫1，索艳慧1，曹花花1，戴黎明1，郭玲莉1，刘 博1，余 珊1，张国伟1，2

（1.中国海洋大学海洋地球科学学院，洋底动力学研究所，山东青岛266100；2.西北大学地质学系，大陆动力学国家重点实验室，陕西西安710069）

洋-陆转换／耦合地带就是大陆与大洋岩石圈转换／耦合的特殊构造地带。探索该区动力学对于深入理解人类密集区的地质过程具有重要的意义。这里洋-陆转换／耦合过程不是指陆壳向洋壳或陆幔向洋幔之间的物质转换，因洋壳向陆壳或洋幔向陆幔的物质转换过程也是不可逆的，而是特指构造动力作用或能量的转换交接过程。洋-陆转换／耦合带的狭义定义为被动大陆边缘的陆壳明显减薄到洋壳出现的深水区；但广义定义包括上述被动陆缘裂解作用涉及的区域范围，或是大洋岩石圈俯冲作用所能影响到的区域，其核心依然是俯冲带和／或大陆边缘，也就是说，其内涵是俯冲带和大陆边缘概念的总和，包涵浅部的地理要素和深部的地质因素。当前，对于洋-陆转换／耦合带的国际关注点很多，国际地学前沿问题较多，其中主要侧重以下几个方面：（1）物质：洋内弧形成与初始陆壳生成、俯冲脱水-相变、岩浆工厂、变质工厂；（2）结构：俯冲带类型、分段性、洋-陆转换／耦合带变形型式、地幔楔精细对流结构、俯冲面糙度-孔隙度-渗透率时空特征；（3）过程：俯冲过程、构造跃迁、构造转换、深部底侵、拆沉、高压-超高压岩石剥露、弧后扩张过程、板片窗、俯冲侵蚀与增生、物质迁移-转变-运聚、多圈层耦合过程；（4）机制：俯冲起源与板块机制起源、陆缘互换机制、地震触发机制、深部拆沉与底侵动力学机制、大陆裂解与（火山型和非火山）被动陆缘形成、洋-陆转换／耦合带构造跃迁机制、高压-超高压岩石剥露新机制、岩浆动力学、主动与被动俯冲机制、海山俯冲；（5）效应：源-汇效应、地表地形过程与深部流变关联、板片窗的构造-岩浆-成矿效应、边缘海盆地与资源-能源效应、俯冲与地震-海啸-滑坡灾害链。

西太平洋和印度洋更是我国走向深海大洋、实现“海洋强国”的关键海域，蕴含着诸多中国的国家利益，也具有极其丰富的洋-陆转换／耦合过程的关键科学问题。现阶段可初步概括为以下几点：（1）板块重建的洋陆转换／耦合带检验；（2）深部过程（底侵-拆沉）与机制；（3）西太平洋陆缘构造体制和机制转换；（4）俯冲带分段性、过程与地震触发机制；（5）地表地形过程与深部流变、岩石圈强度关联；（6）地史期间的板片窗及其构造-岩浆-成矿效应；（7）洋陆转换／耦合带变形型式、构造跃迁和机制；（8）俯冲脱水、岩浆工厂与岩浆动力学；（9）边缘海盆地与资源、能源和灾害；（10）西太平洋板块格局与华北克拉通破坏；（11）太平洋板块格局与华南大陆再造；（12）印度洋过程重建与青藏高原隆升；（13）东亚地史期间的洋陆转换／耦合过程。

洋-陆转换／耦合；俯冲带；西太平洋；印度洋

地球由大陆和大洋组成，它们的物质组成等具有显著差别，因而，大洋岩石圈也具有与大陆岩石圈不同的变形特性。那么，当流变学结构差异巨大的这两种岩石圈相遇时，动力学上它们是如何相互作用的？物质是否可转换？物质是如何交换的？洋-陆转换／耦合地带就是处于这个两类岩石圈转换／耦合的特殊构造位置，因而探索该区动力学对于深入理解大陆动力学与洋底动力学两大动力学子系统相互作用的地质过程具有重要的科学价值；该区近岸也是人类密集居住区，因而分析其动力学背景下的灾害和资源、能源效应也具有重要社会和经济意义。

这里，洋-陆转换／耦合过程不是指陆壳向洋壳或陆幔向洋幔的物质转换，因为这种整体转换过程目前所知是不可能的；但可能发生洋幔向陆壳或洋壳（后者如洋内弧、水下弧）、洋壳向陆壳或陆幔（后者如理想的平板俯冲）、陆幔向陆壳的物质增生、添加或交换过程，且是不可逆的物理化学过程；同时，特指构造动力作用或能量的转换传递过程。洋-陆转换／耦合过程主要发生在洋-陆转换带。洋-陆转换带英文为ocean-continent transition（OCT）zone，首先由ODP的103和104航次于1980年代提出［1］，目前国内外多采用狭义的定义，将其理解为被动大陆边缘的陆壳明显减薄到洋壳出现的深水区［2-10］；最近，杨文采和宋海斌［11］提出新的定义为：洋-陆转换作用是大陆增生的主要阶段之一，指大洋岩石圈增厚并改造为大陆岩石圈的作用过程。但广义的定义包括构造动力所能波及的最大区域范围，甚至是大洋岩石圈俯冲作用所能影响到的陆内区域，为区别狭义概念，也可称为洋-陆转换／耦合带（Oceancontinent transition and coupling zone），但其核心依然是俯冲带和／或大陆边缘（含主动与被动），也就是说，其内涵是俯冲带和大陆边缘概念的总和，包涵浅部的地理要素和深部的地质因素，因而，也是耦合深部和浅部地质过程的重要研究对象。

当前，对于岩石圈流变学研究的深入，使得对于岩石圈动力学研究提升到了一个新的高度，丰富了板块构造理论内涵，数值模拟也非传统单一力学模拟或热模拟，而是进入岩石相变-热-力学耦合的流变学模拟时代。且在新技术的推动下，地学研究从几何学、运动学时代，进入了利用数值模拟手段开展多圈层动力学机制及多物理量耦合机制的探索时代，并从浅表进入深层探索阶段。已有研究认识到岩石圈动力学的3个重要制约因素：成分、热、流变学结构。特别是，现今对于大陆岩石圈地幔不是弹性，而是可变形的、黏性的认识，改变了板块构造理论的基石（即传统认为的岩石圈板块是刚性的），从而，开启了板内动力学模拟。这些观念和技术的革新，不仅推动了陆内造山带成因、板内变形机制的探讨，而且还对洋-陆转换／耦合带的复杂性研究更是带来挑战。迄今，对于洋-陆转换／耦合带的国际关注点很多，国际地学前沿问题较多，本文仅重点追踪国际前沿研究的菁华以图共同思考未来趋势，不当之处请批评指正。

1 物质转换：单向过程与动力学

1.1洋内弧形成与最早陆壳的生成

地球陆壳的起源是一个长期未解决的问题。以往都是从陆缘的侧向增生角度探讨这个问题，因为陆壳主要由中性的闪长质和安山质岩石组成，现今这类岩石主要初生在陆缘弧地带。此外，自1980—1990年代，就有人意识到垂向增生（包括基性岩浆底侵、地幔柱、洋幔底部冷却增生等）也可能是陆壳或洋壳增生的第二个途径，且可能是主要方式。迄今，据大量研究积累，还有理由认为早期地壳都是超基性或基性的，因此，现今完全处于基性物质组成的板块之间的洋内弧环境也可能模拟了地球上最早的板块增生体制，也可能是最早的初始陆壳形成环境，同时也是探索洋壳向陆壳转变的单向不可逆过程的有利场所。国际大洋发现计划IODP350-352航次的目标之一就是：揭示俯冲初始起源、陆壳起源和洋内弧（初始弧的地壳组成）起因。其中，IODP350航次侧重：揭示单一洋内弧的弧岩浆时空演化，以理解洋内弧的初始起源、演化和早期陆壳起源（http：∥www.iodp.org／expeditions／）；IODP352航次侧重：检验SSZ型（Supra-Subduction Zone）蛇绿岩是初始俯冲期间前弧岩石圈成因的假说，理解地幔熔融过程是如何从富集软流圈的减压熔融转变到后期亏损地幔的减压熔融（http：∥www.iodp.org／expeditions／）。这些研究还将对板块重建中的难题之一—宽阔泛大洋内部俯冲构造系统及其启动过程和机制提供窗口。

1.2俯冲脱水-相变

洋壳消亡地带为俯冲带，俯冲带与各类岛弧及其过程统称俯冲工厂，但俯冲工厂涉及多个圈层，不局限在岩石圈范畴。洋-陆转换／耦合地带的物质转换过程就是俯冲工厂的过程之一，其中输入转换系统中进行加工的是反应物。无论是洋内俯冲工厂（洋内弧）还是陆缘俯冲工厂（陆缘弧），其输入的反应物都是俯冲盘的洋壳。洋壳由基性岩组成，浅部为含有空隙水的大洋沉积层，中部为富含角闪石等含水矿物的基底。这些物质随着由浅入深的俯冲过程，温压环境变化，发生连续相变，会不断脱水，且早期为孔隙压缩导致孔隙水排出，初始俯冲阶段脱水的15%～35%都进入火山弧之下的地幔楔，后期则主要是矿物晶格水释放，从早期10～20 km的兰片岩变质导致洋壳5%～6%的脱水，到角闪石在65～90 km的脱水可贡献5%～20%的水，最终全部含水矿物将晶格水脱完时俯冲板片深度在30 km到大于300 km深处，脱水矿物主要是基性岩中的硬柱石、黝帘石、硬绿泥石、滑石和多硅白云母，以及橄榄岩中的绿泥石和蛇纹石［12］。这个过程也是不可逆的单向过程，受板片地温梯度的控制。其效应是巨大的，脱水可润滑所在俯冲界面，使得俯冲在该段易于进行而区别于其它段落，也控制着其上部地幔楔的黏度、熔点和岩浆生成及岩浆类型，甚至改变地幔楔中的对流循环模式。脱水多寡对应着也会有不同的响应。走向上，俯冲带俯冲脱水的成分差异、脱水量大小都可能是其上盘几何变形、成灾（火山、地震）、成矿、成盆与成藏等分段的原因。特别是在板片俯冲到更深处后如何脱水、脱水机制更是不清楚。最近，Maruyama等［13］认为：410 km深处含水瓦兹利岩相变为橄榄石而释放流体，410 km以深的致密瓦兹利岩的含水硅酸盐和含水林伍德岩都是稳定的。因此，这个区域是地球深部的水库，该区域致密含水硅酸盐种所含水量几乎是现今海洋海水体积的5倍。当俯冲到660 km深处后，可能形成水柱（Hydrous plume）。对于俯冲多久多深发生何种方式和何种矿物的脱水，目前还不是很清楚，脱水过程如何改变地幔楔温度、黏度结构、成分结构等，俯冲带流体运聚方式、机制和驱动力，这些也讨论较少。俯冲带中的热-化学柱，俯冲面上的岩浆分布也才开始出现少数模拟研究［14］，对深部脱水的地表响应也逐渐引起重视，如层析成像揭示点状分布的陆缘火山喷发与俯冲板片在深部被熔融或撕裂成漏的孔洞或裂缝对应。对于东亚陆缘的地质问题来说，还需要解决以下问题：新生代火山岩是否完全受俯冲板片脱水所致？为何俯冲板片所未及的区域还有火山活动？这些火山岩岩浆源区是否相同？

1.3岩浆工厂

洋-陆转换／耦合地带的岩浆作用是复杂的，环境多变，种类复杂。喷发过程与地史时期全球变化密切相关，侵入过程是金属矿产资源形成的主控因素，具有重要的研究意义。主动板块边缘的岩浆工厂不仅与俯冲深度相关，而且与上覆板片的物质属性关联，洋内弧以玻安岩为主，陆缘弧以安山岩为主。而被动陆缘的岩浆过程与裂解对应，浅表以双峰式火山喷发为特征，岩浆量多寡也与伸展程度相关，出现贫岩浆和富岩浆两类被动陆缘；深部为底侵作用相关的侵入体，导致洋陆转换带出现高热流；上、下地壳伸展量差异较大时，也可能出现陆幔直接出露海底的无地壳带（狭义的洋-陆转换带），此时该带无岩浆作用，开展这方面研究对于海洋国土划界非常重要。地幔柱则因时空分布的随机性也可能作用于洋-陆转换／耦合地带，与核幔边界相关。不论何种环境，所有新生物质都是源自地幔，可见深部对应的洋幔和陆幔的不同，是除俯冲带之外，物质跨圈层交换的重要型式之一，这个过程也是一个单向不可逆过程。

至于660 km深处是否出现第二层TTG成分的花岗质陆壳（10倍于地表陆壳总量）目前恐怕还只是假说［13］。如果这样，对于岛弧地带的岩浆成因其可能是个热源，但需要重新检验。对于活动陆缘，俯冲带相关的地幔楔中的岩浆混合过程的数值模拟有助于深刻认识岛弧地区复杂的岩浆时空分布和变迁。岛弧地区侵入岩和火山岩的研究是传统内容，因为与成矿和全球变化相关，但以往只强调中性侵入岩（闪长岩）和安山岩。现在认识到除此之外的埃达克岩是洋中脊斜向俯冲的产物，是随板片窗的变化而变化，板片窗形态又受俯冲角度、俯冲消减的洋壳板块内转换断层与洋中脊组合的几何形态、板块运动方向等控制［15］。如前所述，除了受几何形态控制外，岩浆工厂的产物还受俯冲板片的脱水深度、脱水过程控制。

除岛弧岩浆外，还有弧后盆地、SSZ型基性岩浆成因。从这些海盆中获取的拉斑玄武岩类的岩石学和地球化学资料表明它们在成分上的变化范围与MORB部分一致。最可能的成因是橄榄质地幔的分离熔融和在缓慢扩张（半速率1～2 cm／a）岩石圈中的侵位。推测边缘海盆地玄武岩化学上的微小变化是受到熔融分离的深度、地幔熔融的范围或随后分离结晶的范围所控制的。一般说，这些玄武岩的演化有点像MORB，化学上变化的范围可能与海盆下温度梯度的差异有关。现在，越来越多的学者相信，一些活动的边缘海盆也是热地幔物质上涌的地方，在那里也发生着活跃的海底扩张。

洋-陆转换／耦合地带的陆地一侧岩浆作用也有强烈体现。例如，亚洲东部陆缘自显生宙以来先后受到了古亚洲、（古）太平洋、鄂霍茨克洋以及特提斯洋俯冲的叠加、复合、改造、转换等过程，经历了多板块、多期次、多方向的构造作用，导致亚洲东部经历了复杂的构造-岩浆-成矿热事件。其中，中生代花岗岩的类型、空间分布、形成年龄与年龄分带、成因及其形成地球动力学背景的研究是了解亚洲东部及其陆缘中生代构造体制转换、构造迁移和多期洋-陆转换／耦合的关键所在。此外，被动陆缘也存在岩浆工厂过程，但细节迄今不清楚。

1.4变质工厂

与俯冲过程相关的典型变质作用产物是双变质带，靠近海沟为高压低温变质的兰片岩，岛弧地带为低压高温变质带。尽管榴辉岩主要是陆-陆碰撞才常见的产物，但现今个别俯冲带也出现榴辉岩剥露，而且地史期间陆缘增生造山带更可能是榴辉岩形成的主要环境，如New England造山带、祁连造山带和大别造山带。俯冲带温压结构及其时空变化的精细研究非常必要，地史时期洋-陆转换／耦合过程可从造山带的变质带和变质岩的时空分布来揭示，因为变质过程（包括退变质）通常是不可逆的单向化学过程。此外，现今俯冲带的热结构与层析成像技术等结合，通过耦合相变等过程和PTt轨迹的动力学数值模拟，可有效揭示其准确的深部变质动力学历程。

变质流体的研究已打破了变质反应为固相反应的传统认识，洋-陆转换／耦合地带富集载有重要溶解物质的变质流体，其在变质交代作用、变质矿物反应、变质组分迁移和变质成矿作用中都起着重要作用。变质流体成分的含盐度、流动性、渗透率和流体化学反应动力学是变质流体研究中的关键问题，在俯冲带不同深度界面上，流体的释放和渗透作用驱动的变质作用受俯冲系统的地热体系和断裂体系控制。

2 结构交接：三维与四维构造

2.1俯冲带类型、分段性

俯冲带分类复杂，传统分类据垂直海沟方向剖面上的俯冲角度划分，分为平板俯冲、低角度俯冲和高角度俯冲等，是二维空间的分类。但是，这些角度差异沿海沟发生走向变化，某种程度上受破碎带或转换断层、海山俯冲、地幔柱-海沟相互作用、地幔楔纵横向三维对流型式变化、斜向俯冲时洋中脊与海沟的交角和组合样式等因素控制，从而在岩浆、成矿、成盆、变形、地貌、地震等方面都表现出复杂的三维分段特征。而且这些特征是随时间而演变的，因此，四维重建俯冲带类型、分段性是必要的。由于俯冲带结构的多变，陆缘结构也显得多样化，仅靠几条或几十条深反射或折射地震剖面远远不能揭示其复杂性，层析成像技术虽然目前精度尚不能满足精细结构揭示，但可以快速认识洋-陆转换／耦合带的现今宏观三维复杂结构，特别是大洋岩石圈结构和大陆岩石圈结构之间交接的几何形态是探讨其动力学过程的基础，更是桥接大陆岩石圈变形与大洋岩石圈俯冲过程的基础，再通过动力学模拟技术（如CitcomS、Gplates）等，可实现洋-陆转换／耦合带的三维几何形态随时间变化的四维演化过程分析。

2.2俯冲面糙度-孔隙度-渗透率

俯冲板块表面是不平整和光滑的，一些学者开展了现今全球洋底粗糙度研究，这种粗糙度不仅与海山、海台有关［16］，还涉及转换断层-洋中脊组合型式等。长期以来，俯冲带数值模拟和构造演化模式图都忽视这一现实，从而导致对俯冲过程的精细研究不够，如忽略了板片脱水和熔融过程，忽视了俯冲面糙度在板间耦合性、闭锁与开锁、大地震触发机制等方面的研究。洋底粗糙度还可能导致不同洋域深海沉积物厚度差异，因而具有不同厚度沉积物的洋壳在俯冲时释放出来的水的含量也存在差异，可能导致深部地幔楔到浅部岛弧的后续一系列地质效应差异。西太平洋洋底海山密布，高低不同，在俯冲过程中这种俯冲面的糙度必将导致俯冲速率沿海沟的变化，引起上覆板片的分段和变形样式、下伏板片的角度变化，乃至俯冲极性的反转。俯冲盘板片多数为溢流玄武岩，气孔的随机分布，必然导致其孔隙度的不均一分布，而且孔隙的大小必将导致其具有不同的渗透率，孔隙度和渗透率的差异使得俯冲板片不同地段含水率也不同，在俯冲带中的脱水过程也会引发不同熔体量的熔体以及三维俯冲面上的岩浆空间分布格局，进而导致岛弧地带不同的岩浆岩系列、火山喷发方式及其时空复杂变化，有必要进行高精度密集年代学和成因相关的地球化学填图，才可揭示其四维时空演化。揭示俯冲面的物理性质是认识精细地质过程的基础，现今层析成像技术可以宏观有效识别这些孔隙度、渗透率、含水量、热状态等，洋-陆转换／耦合带的热流测量也显得格外重要，是揭示洋-陆转换／耦合带岩石圈热状态以及沉积作用、海洋及气候变化、流体对流等近海底过程的关键［17］。

2.3洋-陆转换／耦合带变形型式

洋-陆转换／耦合地带可以出现复杂的变形型式，既有浅层次的伸展、挤压、走滑和旋转等，也有深层次的底侵（underplating）、拆沉（delamination）、岩石圈底面热侵蚀（thermal erosion）或循环机械对流剥离（removal），还有岩石圈不同层次强耦合状态下的岩石圈褶皱作用等。传统上，平板俯冲和低角度俯冲可导致浅部层次宽阔的变形带，如华南宽达1600km的中生代构造带，科迪勒拉造山带也超过1000km宽，逆冲推覆一般具有双极性，结构上呈现不对称扇形，而深部可导致拆沉、板片断离等，表现出岩石圈内部上、下构造层的非耦合性。反之，高角度俯冲则导致上覆板片的变形带相对较窄，逆冲具有单极性，陆内一侧常为高角度走滑断层分隔板缘变形区与板内环境。以海山、海台或洋底高原的俯冲为例，它可导致洋-陆转换／耦合带更为复杂的活动陆缘分段和深、浅部变形分异。结果可能出现四种情况：（1）高原俯冲，可能导致弧前沉积增生楔撕裂；（2）前缘高原增生，地壳增厚，褶皱-逆冲带形成，大洋台地停靠在陆缘，强烈变形可导致板片断离，俯冲可能突然终止；（3）底部高原增生，大洋台地可能被刮削，脱离俯冲的板片，在俯冲带外缘增生，并俯冲到破碎的地体上，新的俯冲带形成于增生地体之后，热的软流圈上涌，修饰并导致板片界面处广泛熔融，而很少保存以前的洋壳；（4）高原底侵，深俯冲到地幔中并底侵到陆壳下部，发生高压-超高压变质，随后发生断离或折返，伴随着地壳流动、构造再造、同变形部分熔融，形成陡峭的地形。海台、海山的俯冲还可以改变俯冲板块的运动方向，可导致陆缘地形、变形、地震发生分段演化。同时，海山俯冲也可引起深部板片以不同的形式发生拆沉，且拆沉相对碰撞时间发生的时期也不同。

弯山构造（orocline）是活动陆缘重要的变形型式之一，是复原大量弧形造山带或弧形岛弧初始形态的重要内容，也是板块重建中必须重视的构造类型之一。当前得到广泛关注，如苏门答腊-班达岛弧、东澳New England和Lachlan等（或统称塔斯曼）造山带、地中海、中亚造山带的哈萨克斯坦地块等等。目前揭示弯山构造多数是斜向俯冲所致，但也可能是俯冲带不同地段俯冲角度、不同块体停靠或在不同方向俯冲作用下所致。斜向俯冲常见的陆缘另外一种体现是巨型走滑型陆缘，如中生代晚期的西太平洋大陆边缘。

在被动型陆缘的洋-陆转换／耦合带的变形也可能因深部底侵等规模和底侵物质形态而出现多样性，也可能因破碎带-转换断层与陆缘交角不同而不同。目前，被动陆缘形成有多种成因，对称纯剪模式、不对称单剪模式、分层剪切模式等等反映了被动陆缘洋-陆转换／耦合变形型式的巨大差异。当前，通过OBS探测、深反射地震剖面等多尺度多圈层海陆联合地球物理探测，结合大洋钻探、热流测量、地球化学分析和地质年代测定，可系统揭示这个地带的结构、构造、成分组成和演化，有助于认识该区陆幔和洋幔结构关系，及其陆幔减薄和洋幔增生（垂向增厚？）过程，也可以揭示陆壳减薄、岩浆底侵和初始洋壳成因与标准厚度等，特别是有助于建立岩浆作用与构造作用的关联。

2.4地幔楔精细对流结构

地震波速度、衰减以及各向异性特征的研究，提高了人们对地幔楔精细对流结构的深入理解［18-19］。地幔楔中存在主体倾向陆的低波速、高衰减异常体，该异常体主要位于岛弧火山之下、俯冲板块之上，呈席状分布，受地幔楔中温度、部分熔融程度、含水量、组成成分、矿物颗粒大小的分布特征所影响，被认为是地幔楔中的角流（Corner flow）以及俯冲板块脱水的产物［20-21］。地震波各向异性特征的研究，可以揭示出地幔楔中由于地幔对流所导致的地幔橄榄岩的定向分布规律。总体上，岛弧之下的地幔楔中，地震波快波方向主体垂直于海沟方向（Trench-normal），从而指示了地幔楔中角流的存在。此外，一些岛弧岩浆岩的地球化学特征以及地幔楔中平行于海沟方向（trench-parallel）的快波方向，也说明地幔楔中存在平行于海沟方向的对流结构［19］。地幔楔中的精细对流结构是复杂的，往往受到俯冲板块的强度、俯冲角度、俯冲方向、俯冲速度、俯冲板片形态、是否存在板片窗（Slab window）、是否发生板片撕裂（Slab break-off）或回卷（Slab rollback）的影响［19，22-24］。日本岛弧地带详细的岩浆作用时空分布还发现，地幔楔中的对流可能是“指”状分布的，认为与转换断层的泄漏有关。

通过建立深部地幔过程与浅表响应，可以为从深部探讨边缘海成因、板内地震和板内火山的起源提供强力证据［25-27］。通过利用强有力的地球动力学数值模拟软件和诸如“地球模拟器”的超高速计算机硬件设施，可以模拟地幔楔起始到成型的对流格局的变化，从而更好地理解地幔楔内部的热-物质运动过程，大大增强对该区应力集中、火山喷发的预测能力。

3 转换／耦合过程：垂向与水平运动

3.1俯冲过程：消减、侵蚀与增生

俯冲过程是复杂的物理化学过程，其中重要的物理过程是消减、侵蚀与增生，通过这些机械过程实现某种程度上的洋-陆物质转换，而化学过程的转换主要体现为洋壳的脱水脱气、地幔楔（常为陆幔，偶尔有洋幔）的熔融、熔体上侵并转变为陆壳。板块构造理想的俯冲过程是洋壳物质在海沟处消亡，循环进入地幔，但是，这一消减过程并不彻底，由于俯冲板片的糙度等导致一些洋壳物质（如海山、海台、洋底高原）增生、停靠（docking）在增生楔中，从而最终通过机械过程构成陆壳的组成之一，是陆壳实现侧向增生的方式之一，以往和岛弧岩浆作用一同被认为是大陆生长的主要方式。但是，迄今的大量岛弧地区岩石成因和通量统计等研究发现，岛弧地区物质增生量几乎为零。可见，在俯冲过程中不只是存在机械的陆壳增生，必然存在机械的陆壳或深部陆幔的侵蚀，也就是先存岛弧或增生楔中的上覆板片物质或陆幔被机械侵蚀或移离并通过俯冲带随着俯冲板片而消减到地幔中。俯冲一旦发生，正常情况下是不可阻止的，仅仅岩石圈浮力（上覆大陆岩石圈和热的年轻大洋岩石圈）并不能阻止俯冲板片在稳定俯冲过程中的俯冲作用，因此，俯冲板片上的部分构造单元要增生到上覆板片上必须有一个拆离面的存在［28］。如果考虑被动陆缘型洋-陆转换／耦合带（狭义），若为火山型被动陆缘，深部还可能存在与地幔柱相关的岩浆底侵作用，Moho面附近的底侵体可能发生麻粒岩相变质而形成陆壳的下地壳，这也是以往陆壳生长或增生研究未给予充分考虑的过程。

3.2构造形变、构造跃迁与构造转换

西太平洋活动大陆边缘位于欧亚、太平洋和印度三大板块的交汇处，占据了全球板块汇聚中心的独特位置，并同时受到印度板块的挤入、太平洋板块的后退式俯冲、台湾造山带的楔入的联合作用，自新生代以来，形成了宽阔的自西向东后退式的沟弧盆体系。中国东部及邻区作为西太平活动大陆边缘的重要组成部分，在这个大地构造背景下，新生代的构造特征总体也表现出自西向东的迁移规律。受这种宏观构造格局和构造演化的制约作用，中国东部新生代的油气成藏要素也表现出西早东晚、自西向东迁移的总体特征，这种油气成藏规律的识别对于中国东部油气勘探具有非常重要的指导意义［29］。研究表明，这种构造与油气藏的向洋变新迁移是晚中生代以来横张挤出构造和新生代北北西向壳内伸展、印度和欧亚板块碰撞诱发的软流圈向东流动的远程效应及太平洋俯冲带的跃迁式东撤的联合效应［30］。

中国东部中新生代构造体制转换一直是地球科学研究的热点问题。这一时期在特提斯、古亚洲、太平洋三大构造体制下洋-陆转换／耦合过程的复合-联合过程，在这个长期背景下，多板块、多期次，多方向、多性质的体制转换和构造叠加复杂，并控制了区内的岩浆活动和成矿作用。长江中下游地区是认识中国东部中新生代构造演化、构造体制转换和大陆动力学过程等问题的难得的天然实验室。该区中生代以来，既有特提斯构造体制向太平洋构造体制转换的表现，同时又具有处在东西向特提斯构造体系和北北东向西太平洋构造体系转换／耦合的构造结部位，表现为特有的复合-联合构造，同时，该区还富含有中生代中晚期由特提斯挤压构造向西太平洋俯冲陆缘挤压构造或伸展构造系转换的体制转换问题。这些构造方位的转换、构造体制的转换和构造类型的转换形成了中国大陆东部构造现今复杂的基本格局、地表系统、油气定位的时空演变和矿产资源的形成与分布。

通过对中国东部，特别是长江中下游地区不同时期构造格局、盆地演化、岩浆活动与成矿作用的深入研究，建立不同构造体制下的构造形态学、运动学和动力学、沉积响应、岩浆事件以及成矿特征等综合判别标志，厘定转换的时序、标志和内涵，从理论上多角度诠释中国东部中生代以来构造体制演化和转换，这对丰富和完善大陆动力学演化理论，深入认识中国东部矿产资源的成因，满足国家资源战略需求等方面具有重大的科学和实际意义。

为深入研讨中国东部中生代构造体制转换问题，可通过厘定中国东部的沉积作用、构造运动、岩浆活动和成矿作用等科学问题，进一步推动中国东部中生代构造体制转换的作用方式、精细过程、动力学机制和地质效应的研究进程，围绕中国东部中生代构造事件、岩浆活动、成矿作用、灾害过程与构造转换等进入深入研究。

特别是燕山运动是中国东部构造体制转变的重要构造运动，是东亚构造的一个反映，一直是地球科学研究的热点问题，燕山运动的时空差异、相关变形-岩浆时空迁移都涉及特提斯、古亚洲、太平洋三大构造体制的复合、联合与转换，需要长期持续开展研究，需要揭示其发生发展的全球构造背景。为了揭示中国东部中新生代构造体制转换背景下的构造—岩浆—成矿作用，有必要侧重下列关键科学问题的探讨：（1）构造体制和构造体制转换过程的准确分析；（2）中新生代特提斯、古亚洲、太平洋构造体制的复合、联合与转换；（3）不同构造体制的形成与板缘构造、大陆构造、陆内构造及不同构造系统的转换／耦合关系与动力学；（4）不同构造体制下岩浆作用与成矿作用的异同及其所反映的构造体制转换的标志。

3.3深部底侵、拆沉过程

底侵可分为构造底侵和岩浆底侵，岩浆底侵（Magma underplating）多发生在被动型洋-陆转换／耦合地带，而构造底侵多发生在活动型洋-陆转换／耦合地带。许多裂谷和被动大陆边缘具有强烈的火山活动，地壳伸展可发生在火山活动之前、期间或之后。高地震波速（7.1～7.8 km／s）的下地壳经常沿着火山型被动大陆边缘分布，被解释为幔源镁铁质侵入，即岩浆底侵作用。底侵体表现为较低变质的地壳，增厚的地壳，裂后的地形和较高的重力正异常。

以往，在大多数裂谷形成和演化的运动学和动力学模型中，岩浆作用的影响一直被忽视，特别是没有考虑到动态熔融的影响。因此，要加强被动型洋-陆转换／耦合带的岩浆动力过程与断裂动力过程的关联研究，特别是底侵的铁镁质岩浆局部富集作用期间导致的盆地内部局部伸展变形和侵入体分布格局。底侵铁镁质岩浆可作为地壳流变学各向异性的因素之一，因而，要从局部变形的角度尝试探讨岩浆作用和断裂动力学之间的相关性，以及流变介质带来的局部地壳增厚和岩石圈温度、强度的变化，底侵铁镁质岩浆的存在可能会修改热结构和力学性能，从而可以控制裂谷系和被动陆缘的演变。底侵铁镁质岩浆的基本物理特征可用它的成分、温度、黏度、宽度、厚度、形态来表达。底侵铁镁质岩浆冷却可导致地壳局部增厚，且其横向厚度的变化有可能导致裂谷和被动边缘的不对称结构，也可以导致在伸展过程中的变形局部化和岩浆侵位的型式。底侵镁铁质岩浆的热效应一般会很快消失，但是其岩石组成成分在任何一个伸展阶段都会产生影响。底侵的铁镁质岩浆对岩石圈伸展类型有很大影响，当底侵铁镁质岩浆就位时，对岩石圈伸展类型依赖于上地幔顶部的热条件。由于软弱区和非软弱区之间的强度对比是最重要的因素，在相对冷的上地幔顶部的局部变形区，底侵铁镁质岩浆的影响会更加明显。局部变形对底侵铁镁质岩浆的温度和厚度的依赖性也取决于上地幔的热状态。然而，底侵铁镁质岩浆的宽度对于任何热条件下的上地幔顶部都有较强的影响，这意味着底侵体的宽度可产生各种类型的岩石圈伸展，包括向内或向外的迁移变形和不对称伸展。此外，被动陆缘的底侵体如何散热，如何导致地壳层次的基性岩墙群，又如何导致大陆边缘浅部地层中的热和密度异常，深水油气成熟度的时空差异，乃至大规模的盐底辟构造，这些深部与浅部现象之间的关联都亟待解决。

拆沉（delamination）多发生在主动型洋-陆转换／耦合地带。拆沉作用的概念最早被用来解释陆-陆碰撞造山带内的基性岩浆作用以及快速隆升过程［31-32］，是指在陆-陆碰撞过程中增厚的岩石圈地幔从上覆地壳中拆离下沉到软流圈中。拆沉作用往往伴随着岩石圈的减薄、软流圈物质的上涌，从而造成地表的快速隆升以及变质、岩浆、金属成矿作用。岩石圈与下伏软流圈之间的密度差异被认为是导致拆沉作用发生的主要原因，这种密度差异则可能是由于热的不均匀性、成分差异以及矿物相变所造成的。实际上，俯冲带的断离（breakoff）也是拆沉的一种类型，且发生部位或深度不同，可分为浅部拆沉和深部拆沉；据力学过程划分，可分为韧性断离和脆性断离。此外，需要重视拆沉的数值模拟，定量化精细刻画拆沉过程，分析板片在不同俯冲速率下、不同温压环境下相变过程在拆沉作用中的贡献量。

3.4物质与能量迁移-转变-运聚

物质迁移是物质在相似或相同环境中成分不变的情况下在空间上的运移过程。物质转变是一种物质变为另一种物质的相变过程。物质运聚是元素尺度、矿物尺度、岩石尺度的成分在总体不变的情况下的运移聚集过程。而能量的迁移和转变过程也可以通过多种形式发生，如热能与动能的互换、化学反应释放或吸收热能，以变质、地震、岩浆对流、脱气和脱水、热辐射和对流等体现出来。

俯冲消减系统的物质和能量交换研究有助于揭示古地壳再循环作用及其地幔混染效应，揭示固体地球化学循环的幔源岩石记录，阐明地幔不均一性的形成机理。此外，俯冲消减系统中的海岸带也是人类为适应或获取空间需求的研究对象。全世界60%的人口和三分之二的大中城市集中在沿海地带，全世界河流入海泥沙、生源要素及污染物的75%～90%归宿于海岸带。再向海方向为浅部弧后盆地的物质迁移，因其一般是具有洋壳基底性质的深海至半深海环境的小洋盆地，弧后区由于海流、地形等边界条件约束，几乎完全缺乏陆源输入来源。其中，一些弧后盆地不发育陆源沉积建造，而只发育由岛弧火山来源形成的火山沉积建造，如拉斑玄武岩建造、海相火山碎屑沉积建造、火山复理石建造及碳酸盐复理石建造。

深部物质迁移过程更为复杂，如高压-超高压岩石剥露过程可以是底辟过程、也可以是渠道流形式、角流模式等折返和剥露。这种过程可能更为普遍的发生在俯冲增生型造山带中，如澳大利亚New England造山带、Lachlan造山带、New Caledonian造山带［33］等，在一些古老的俯冲带或增生造山带中也比较普遍，如北祁连［34-35］、北秦岭构造带、大别山造山带［36］。

3.5弧后扩张过程与板片窗

洋盆的消亡也不是象经典板块构造理论的对称扩张、对称等量消减。多数情况是，洋中脊斜交大陆边缘俯冲，导致大陆边缘三节点的迁移和板片窗的形成，从而决定大陆边缘构造和大陆边缘动力学的复杂性，如大陆边缘的分段、地震-火山-岩浆-成矿分段性、板片俯冲角度和形态差异、板片回卷（rollback）过程差异等等。这种复杂性正是不断涌现创新认识的源泉，在边缘海研究中提出了一系列新的认识，如对西太平洋边缘海的形成，有人提出南海、苏拉威西海、苏禄海、班达海的形成与印度洋的洋中脊沿巽他海沟俯冲、迁移导致的板片窗形成有关；而菲律宾海、四国-帕里西维拉海、马里亚纳海槽的形成与岛弧后退回卷、迁移、跃迁导致的深部对流环的变化有关。

边缘海盆可能有多种成因，除白令海盆之外，其时代基本都是新生代，大量边缘海盆地的形成可能是Pangea超大陆裂解的一个新阶段，表现出高热流值、重力异常值以及地震低Q带、慢速扩张等特征。边缘海盆地是除洋中脊外的另一种产生新洋壳的所在地。现今造山带中的蛇绿岩套地球化学特性多数具有边缘海盆地洋壳的特性。其形成机制争论较大，观点不断涌现。早期研究认为边缘海是岛弧本身裂开的结果［37］。最新研究则认为，正俯冲的洋中脊的持续扩张作用将会使该洋中脊两侧的洋壳板片之间形成一个持续加宽的间隙，这个间隙称为板片窗［38］。小于10 Ma左右的大洋岩石圈具浮力，其俯冲时往往形成板片窗。板片窗形态依赖于三个主要因素：板块的相对运动、俯冲前的洋脊—转换断层组合样式、俯冲角度。影响板片窗形态的次要因素还有热侵蚀、相变等因素。在板片窗出现的活动大陆边缘，软流圈、岩石圈、大气圈、水圈发生独特的多圈层相互作用，是地球系统最为活跃的地带之一。由于该地带的洋底消减往往与生长轴呈一定角度相交，不仅引起盆地的不对称消减，而且使得板片窗之上的活动大陆边缘的构造、岩浆、成矿和热效应明显不同于洋中脊平行于俯冲带的消减作用产生的构造、岩浆、成矿和热效应［15］。

在研究俯冲大地震机制过程中，“弧前”区深部地球物理调查得到了极大加强，但“弧后”依然是现今研究最薄弱的地方，特别是西太平洋以及东南亚一带的一系列边缘海盆地，即，“沟-弧-盆”中的“盆”。相对弧前和岛弧之下而言，弧后地区幅员辽阔，而又多位于海下，可供研究者使用的各种数据相对欠缺。例如，西太平洋沿岸，从北边的鄂霍次克海盆到南边的南斐济海盆，目前仅有个别地区，如劳海盆等，布置有地震台站。而世界上，西太平洋沿岸的弧后盆地发育最好。

无法对弧后地区的精细构造特征进行约束，也就无法深入理解弧后扩张作用，以及弧后地区板内火山的起源过程。由于太平洋板块深俯冲到欧亚大陆之下，未来对西太平洋地区的边缘海盆地开展深入研究，可以与中国东部的陆上研究相互配合，从而深入理解弧后扩张作用及其相关俯冲的动力学过程。特别是，板块构造理论认为，标准洋壳厚度为6～7 km厚。因而，基于这种先验知识，当前很多地球科学家用其来判断弧后盆地是否出现洋壳。但是，被动陆缘边缘洋壳厚度普遍为14 km左右的事实，似乎表明初始洋壳厚度应当是14 km，因而，不能用标准洋壳厚度来判断弧后盆地是否出现洋壳。为了突破这一认识，需要深入开展弧后盆地深反射地震剖面、层析成像、折射地震等地球物理调查，揭示弧后盆地地壳厚度，从新的角度分析岩浆成因、弧后盆地岩浆房模式，建立初始洋壳出现阶段的岩浆供应和生长模式，从而突破板块构造理论认为的所有洋壳成因都是现今洋中脊岩浆房分异冷却和侧向增生模式。为此，可以选择冲绳海槽开展研究，同时，这也可以为我国海洋国土划界提供新理论和坚实的科学依据。

3.6多圈层耦合过程

利用海洋地球化学调查技术和研究方法，研究海底物质多圈层之间或界面（边界层）的聚集、分散、循环、沉淀、成矿等，以及流体在各环节中的作用，就环境、资源、生态（特别是“黑色海洋”和“蓝色海洋”生态系统关系）、全球气候变化等领域的海洋地球化学问题，建立起新的海洋地球化学实验分析方法体系，侧重开展海底岩石地球化学、海洋沉积地球化学、同位素地球化学和现代海底热液活动、海底岩浆作用、现代成矿作用地球化学等方面研究，力争发展建立海洋成矿体系，不仅可发展海洋成矿理论，还可以服务国家急需。以研究构造应力场转换、壳幔相互作用与大规模成矿作用的时空耦合关系为主要内容，研究海底矿产资源的分布规律、赋存状态、成矿环境与成矿机制、规模与储量评价、勘探与开发技术、资源市场与远景分析等，研究现代海底热液活动及其成矿作用、成矿作用的海陆对比、海底岩浆作用，关注海底成矿作用体系与全球构造背景的关系、海底热液循环与金属硫化物矿床、富钴锰结壳以及多金属结核的成因联系、近海碳氢化合物的聚集条件分析等方面，不仅对海底矿产资源的勘查评价和认识陆地大型矿床的成因具重要意义，而且对于认识大洋热平衡、物质通量和“黑暗生物链”等重大科学问题也具有关键性作用。不仅为未来海底多金属矿产资源的开发提供理论依据；同时，也可为陆地矿产资源的勘察评价以及成矿模型的建立提供理论参考。这些研究有助于理解约束海底成矿作用的关键地质要素与流体介质特征、揭示成矿物质迁移-聚集-分散—循环—淀积过程和成矿机理，建立海洋成矿体系，发展海洋成矿理论，最终揭示海洋矿床的形成、演化、质量与分布。同时，注意研究海底矿产资源探测的高新技术与方法、海底矿产资源评价等内容，发展矿产资源综合评价的新技术、新方法。选择太平洋、印度洋弧后海底成矿带为主要基地，通过成矿区（带）、矿田及矿床（点）精细的海洋地质调查和控矿构造分析，探索构造-岩浆-成矿演化规律，为成矿远景靶区优选及资源潜力提供预测的地质依据。开展海洋中深层、热液区、冷泉、深海底和地壳内部特征生态系研究，进行生物机能、环境与生物相互作用、生物多样性进化和生物机能利用研究。开展海底深部动力过程、海洋环境演变与海底成矿作用的耦合关系研究，在地球系统思维指导下，划分海底成矿类型、建立成矿模型、构建成矿模式，探讨不同类型资源的共生伴生规律，指导海底找矿勘探活动，以及开发活动可能对深海环境、生态造成的影响。

4 动力学机制：二元双系统的统一动力学

地球的2个基本单元是大陆岩石圈和大洋岩石圈（简称二元），可以看作是2个相对独立的系统（简称双系统）。这两个系统相互作用的纽带就是洋-陆转换／耦合带。因此，加强二元双系统的统一动力学的探索是建立完整的全球构造动力系统的重要一环，当前相关数值模拟从时间维把握地质事件发生时序、每个事件持续时限与具体动力转变过程，通过与各种现实地质约束的事件时序、时限和过程的对比，再不断修改和完善高精度（现今全球模型可达1 km×1 km，局部可达500 m×500 m的网格化）的几何学、运动学和动力学模式，从而达到最佳模拟模型逼近真实地质模型，并据此可以用其再现地球动力过程，预测未来地质过程，也是四维地球再现的重要目标。

4.1大陆裂解与（火山型和非火山型）被动陆缘形成

地史期间陆缘裂解常见，如冈瓦纳大陆北缘不断裂解出小碎片，如Avalonia、Hunia、Cadomia等陆块群。在西太平洋大陆边缘，现今的日本岛等都是从华南或华北陆缘裂离的产物。因此，洋-陆转换／耦合带的大陆裂解机制如何？裂解有多少种类型？活动大陆边缘的局部被动陆缘、弧后盆地是如何形成的？超大陆裂解、小陆块从大陆块裂离与大陆块之间的裂解机制上有何差异？这些动力学问题以往也有较多探讨，但始终没有彻底解决，因而依然是前沿关键科学问题。

目前关于大陆裂谷形成机制的分类有很多，如主动裂谷和被动裂谷，窄裂谷及宽度大于岩石圈厚度的宽裂谷，地壳或岩石圈尺度上的对称或不对称伸展的裂谷，剖面上的单剪、纯剪和分层剪切裂解机制，平面上的拉分、挤出、逃逸、伸展等。也可以按照大地构造位置将裂谷分为四类：与俯冲有关的裂谷，与地幔柱有关的裂谷，与山脉有关的裂谷及与转换有关的裂谷［39］。其中俯冲和裂谷之间的典型关系是弧后盆地的形成，其起源于俯冲板片的回卷，也属于“被动”裂谷。这一机制的某些例子已经演化到了洋壳形成阶段，如日本海和黑海。

被动陆缘记录了陆内到陆间的分裂过程及影响陆缘的构造、岩浆和沉降过程的痕迹［40］。目前普遍认可的形成机制可划分为：对称纯剪、单剪、等量分层和差异分层伸展模式。按照其产物则将被动陆缘分为火山型和非火山型被动陆缘。火山型和非火山型被动陆缘的形成机制不同。火山型被动陆缘是由主动裂谷形成的，一个比正常地幔热的地幔（例如地幔柱）通过热作用来减薄岩石圈的底部，由于岩石圈减薄时地幔压力持续减小，且其伸展速率会随时间而增加，因而会发生绝热的地幔熔融。非火山型被动陆缘则是由被动裂谷形成的，在区域张应力的作用下，板块构造在被动裂谷模型中驱动岩石圈扩张，减薄区之下的岩石圈地幔被动地上升。正是由于形成机制不同，两类边缘的岩浆活动也不同。火山型被动陆缘在裂谷期伴随着大量的岩浆活动，这些岩浆活动后期则演化成为向海倾的反射层（SDR）及地壳底部的高速带。而非火山型边缘则只有很少的同裂谷期岩浆活动，在裂谷期就开始发生大规模的沉降和沉积作用，形成了巨厚的沉积层，同时还具有大量倾向海的拆离断层［41］。而无论是火山型还是非火山型被动陆缘，它们在演化到一定程度后都会消亡，其结局主要有三种：（1）大多数情况下被动陆缘演化到最后都是与岛弧发生碰撞而消亡；（2）一个新的扩张脊从洋-陆边界附近分裂，使带状的大陆或微陆块从先存的被动陆缘上分离出去；（3）直接转变成汇聚陆缘［42］。

4.2俯冲起源、板块机制起始与初始陆壳

板块起源于何时是一个当前论争激烈的问题。有人据各种地质现象综合，提出38亿年或30亿年就开启了，但更多的学者认为27～25亿年期间可能是现代板块体制出现的重要时期，标志是同时具备现代板块体制下的刚性板块和俯冲作用两个必要条件。板块构造体制的两块基石就是刚性和俯冲。A型俯冲和碰撞构造可以出现在非板块体制下，但B型俯冲构造必然是板块构造出现的标志。当前，国际提出可变形板块理念，打破了板块是刚性的经典板块构造理论认识，因而板块是否刚性对探索板块机制起源显得并不重要。除此之外，近年来，俯冲是如何起源的才触及到板块构造理论迄今尚未解决的关键科学问题：板块构造如何起源的问题［43-45］。从俯冲带来研究俯冲起源似乎难以突破。在板块内部寻求初始状态无俯冲，但可能发生俯冲的地带来探索这个问题是可能的。这个地带最可能的就是物质组成、结构特征都巨大不同的被动大陆边缘［46］，因而，被动陆缘如何转变为主动陆缘近年来就引起了高度重视。地球上初始的被动陆缘向主动陆缘变化的时间就应当是板块构造机制起始的时间，从而可以解决板块构造机制起源于何时的问题。但正如前文所述，地球早期地壳基本都为基性岩组成，因而洋内弧才可能是模拟地球最早期俯冲起源的最佳场所，因而突破点可能还不是处于板内的被动陆缘。而洋内弧产物常为独特的玻安岩，不是安山岩。这就对探讨初始陆壳成分是什么性质至关重要，也就是初始陆壳完全可能不是我们现今公认的标准陆壳组成。

4.3深部拆沉与底侵动力学机制

洋-陆转换／耦合带的俯冲岩石圈的流变学与温度差异可以导致不同样式的拆沉（delamination或slab break-off），按照拆离部位，板片拆沉类型可分为：深部拆沉与浅部拆沉，深部拆沉与相变导致的高密度俯冲板片的下拉力有关，而浅部拆沉可能与俯冲大洋岩石圈下部的强度分层有关。拆沉作用持续的时间长短与下拉力或地幔对流速率有关。按照板片撕裂方式，拆沉过程可划分为：板条或板舌是双向对称撕裂还是单向不对称撕裂，这与板片俯冲角度沿走向变化等密切相关。温差与时间对拆沉如何控制板片的形态及消亡过程也具有重大影响［14］。以西太平洋俯冲系统为例，其拆沉的一级动力学机制是复杂的，有人认为太平洋板块俯冲是被动的，且拆沉主要受软流圈向东的主动运动，导致俯冲带角度变陡，密度加大而拆沉。而这种向东运动的软流圈可能受印度板块与欧亚板块的碰撞动力学远程效应相关。但多数人认为还是太平洋板块主动俯冲导致这个地带板片的拆沉。

洋-陆转换／耦合带底侵的动力学机制主要受地幔内温度异常或水等流体渗透或参与有关。这些异常导致基性岩浆形成，并上升到莫霍面附近，因上侵密度和莫霍面附近的岩石密度相当，因而在这个深度发生横向拓展、就位，导致相应的相对海平面变化或热沉降。当然，也有人认为陆缘上部地壳的裂解也可触发深部降压熔融，导致发生底侵，底侵因伸展可以是纯剪、单剪机制而体现为对称与不对称的过程。甚至在俯冲背景下的弧后伸展，强烈的底侵也可导致快速岩浆底辟作用，并使得俯冲带上方岩石圈深部形成的高压-超高压变质岩石剥露［43］。

4.4主动与被动俯冲或扩张机制

海沟行为可导致平板俯冲、板片断离、海沟前进或后撤和跃迁［28］。Maruyama等［13］提出，东亚中生代安第斯型大陆弧转变为新生代日本型活动陆缘型是海沟在50Ma以来向东后撤的结果。但对于这种后撤现象是主动的还是被动始终不明朗，但大家公认一点，海沟回卷都与俯冲角度变陡过程相关。因而，现在的问题是：俯冲角度变陡是因为俯冲板片上部地幔楔或软流圈主动挤出的推挤力所致，还是俯冲板片下部地幔对流拖曳力所致，还是有其它方式（如地球旋转）。这些探讨对于西太平洋边缘海盆地形成机制的研究是非常有益的。反之，解决西太平洋边缘海盆地是何时何因所致，也就可以约束海沟的后撤机制是主动还是被动。

边缘海盆地或弧后盆地形成的扩张作用主要动力来源包括板缘裂开、地幔物质的上涌和贯注、弧后板块的后退、软流圈流动等等。根据现代西太平洋活动大陆边缘弧后盆地的形成机制的分析，将弧后盆地的扩张模式归纳为6种类型［47］（见图1）。模式1～3被称为主动张裂模式，其中模式1是由于岛弧底部俯冲板片熔融作用、幔源物质发生上涌而导致弧后扩张；模式2是海沟位置固定，导致地幔楔发生次级对流，使得上覆板片张裂，弧后板块远离海沟运动，导致弧后张裂；模式3则是由于岛弧后生成有热点或热区而产生地幔物质主动注入，导致弧后主动裂解。模式4～6可以称为被动张裂模式，其中模式4是地球自转效应，导致浅表运动快于深部，因而俯冲角度变陡，地幔楔总体向俯冲带方向流动，且弧后还形成次级地幔对流；模式5是当俯冲板片下部软流圈流动较快，导致俯冲角度变大；模式6是地幔挤出作用所致海沟后撤，同时俯冲角度变陡，现今层析成像似乎更支持西太平洋边缘海盆地是这种模式所致。

图1 弧后扩张模型［47］Fig.1 Alternative mechanisms of back-arc basin formation

总之，从动力学角度考虑边缘海盆形成机制，现在比较流行的说法有主动扩张机制和被动扩张机制两种。（1）主动扩张机制：主动扩张机制认为边缘海盆的扩张是由上涌的地幔物质引起的，强调地幔物质上涌的主动性，大致有热底辟和次生对流2种模式（见图1）；（2）被动扩张机制：主动扩张机制似乎可以解释西太平洋边缘海盆的形成，但同样具有俯冲带的东太平洋安第斯陆缘却无边缘海盆形成。于是有人提出了被动扩张机制，这种机制认为地幔物质的上涌是被动的，受板块之间运动方式的控制。如果上覆板块与岛弧—海沟体系之间为分离运动，这就为弧后扩张提供了空间。可以促使地幔物质上涌，从而引起边缘海盆的扩张。如果有俯冲带与大陆板块相向运动，大陆板块推掩于俯冲带之上，则形成安第斯陆缘而不会形成边缘海盆。

但是，对于一些在陆缘（大陆地壳）基础上张开或拉分的边缘盆地来说，在海底扩张发生之前，还经历过陆壳的裂陷作用。在发育了俯冲带的大陆边缘，大洋板块的俯冲作用使陆壳在拉张作用下伸展变薄，这种伸展可以是正向伸展，也可能是斜向伸展、拉分（如加利福尼亚湾［48］和南海的打开［49-50］），拉薄了的地壳又会在均衡作用下陷落。在这种情况下，如果有来自地幔的基性一超基性岩浆上侵，可使拉薄了的陆壳整体加重、陆壳转化为过渡型地壳，所谓的“大洋化”作用。随着大洋岩石圈板块的持续俯冲，海底扩张进一步发生，逐渐形成边缘海盆地。

Molnar［51］对同样发育有俯冲带的太平洋东西两缘的差别进行了解释。他认为，东缘太平洋俯冲的板块比较年轻，距东太平洋海隆近，按照海洋岩石圈演化的年龄—厚度关系，其浮力较大，不容易潜入软流圈俯冲带，于是大陆板块仰冲于俯冲带之上。西缘太平洋俯冲的板块比较古老，离太平洋海隆较远，古老而冷的大洋板块较为致密，俯冲作用主要在自重作用下发生，俯冲带较陡。当大洋板块在自重作用下俯冲潜没时，会促使海沟一岛弧向海洋方向迁移，所让出的空间有助于边缘海盆的张开。同时，沿岛弧的火山活动带亦提供了便于边缘海盆张开的薄弱带。上田诚也［52］综合研究了俯冲带的热力学问题，结合边缘海盆的地磁异常资料，把边缘海盆的形成机制归纳为下列四类：洋中脊俯冲作用，如日本海盆、南裴济海盆等；转换断层的圈闭作用，如白令海盆、西菲律宾海盆等；卡里格模式的弧后盆地，如汤加海盆、南海海盆等；漏缝转换断层作用，如安达曼海盆、加利福尼亚海盆等。还有学者认为不存在全球性的地幔对流，软流圈地幔对流可能是因板块运动而产生的被动流动或局部流动。软流圈的这种热运动从全球来看，可以认为是固定的。从这种观点出发，将边缘海盆的成因分为以下四类：板缘拉张型，如西太平洋的边缘海盆地；岛弧（或大陆）圈围型，如阿留申海盆、加勒比海盆；圈围拉张型，如苏拉威西海盆、苏禄海盆等；陆间陆内型，如地中海等欧亚大陆与非洲大陆之间的一系列海盆［53］。

4.5陆缘互换机制

大陆边缘毗邻大陆这个物源地，是地球上重要的沉积区，许多大陆边缘带由于其沉积作用而逐渐向海洋扩展，但也有陆架坡折后退的，如南海陆架坡折不断向陆后退，弧后盆地被动陆缘大陆坡折的前进还是后退可能不只是俯冲动力所致，更可能是海平面变化、水动力、沉积物补给、重力失稳导致的多幕海底滑坡综合所致。大气、海洋和陆地等重要界面也都在这个地带交接，大气、海洋和陆地过程也汇聚在一起，同时陆缘也是人类活动最为强烈的地带和物质跨界转移或跨陆架迁移最为明显的地带之一。但是，大气、海洋和陆地对自然变异和人类活动的响应速率和规模具有明显的区别，因此，该区是研究全球变化各种响应的重要场所。此外，现在已成为内陆山脉的褶皱隆起带大都形成于大陆边缘，现代大陆边缘的研究可为地球早期造山作用和板块起源提供重要信息。大陆边缘丰富的油气和天然气水合物蕴藏及其他资源也日益引起人们的关注。由此，大陆边缘是当前海洋地质学研究的前沿之一。有人认为，要解决全球动力学问题，不是大陆动力学也不是洋底动力学可以实现的，而是大陆边缘动力学才能够解决。这说明大陆边缘在地球系统科学中占有重要地位。

随着板块构造研究深入，大陆边缘的划分更为细致，并初步达到统一，划分为两大类五种亚型，分别为，稳定陆缘：火山亚型、非火山亚型、张裂—转换亚型；活动陆缘：安第斯亚型、岛弧亚型。稳定陆缘的基本地貌单元包括：大陆架、大陆隆和大陆坡。活动陆缘的基本地貌单元，由海向陆方向可划分微：海沟、岛弧和弧后盆地三大部分。不同的地貌单元有着悬殊的微地貌类型。而且，有的活动陆缘没有弧后盆地发育，如安第斯亚型活动陆缘。俯冲消减系统主要涉及活动陆缘，包括附近俯冲的洋壳等，因此，空间范围比活动陆缘更为宽泛。

在地史期间，大陆边缘性质不是一成不变，被动陆缘的俯冲如何起始是认识主动陆缘产生的途径之一，也是认识板块体制起源的关键之一，但不是全部。此外，泛大洋被动陆缘何时如何向古太平洋主动陆缘转换的？何时转换的也存在巨大争论［54］，如，新的研究资料还认为古太平洋西缘板块俯冲可能始于石炭纪末、或早中二叠世，或晚三叠世。不论中外学者持何种认识，但都认为这些俯冲过程与古太平洋板块（或称原太平洋、泛大洋，内部具有复杂的次级板块划分）构造演化密切相关。一般认为，安第斯型大陆边缘形成之前的印支中期，华南板块和华北板块才拼合，中国东部大陆雏形基本形成，故二叠纪以前西太平洋出现统一安第斯型大陆边缘的可能性不大。随后就是80 Ma左右的西太平洋的安第斯型主动陆缘是何时如何向现今日本型活动陆缘（弧后西侧为被动陆缘）转换的？因此，陆缘互换时间、过程和机制也还有待深入研究！

4.6洋-陆转换／耦合带的构造跃迁机制

处于洋壳与陆壳耦合地带的环太平洋构造带是全球规模的活动构造带。在地质上，以中新生代广泛的岩浆活动、新生代强烈的构造活动和现今频繁的地震活动为特征；该构造带也是地球物理场的变异带，在重力、磁力和热流方面都表现出明显异常，显示深部壳-幔进行着各种形式的物质和能量交换［55］。

为深化西太平洋洋-陆转换／耦合带的构造格局及深部动力机制的认识，多种地球物理方法已被采用。根据GEM10C地球模型的位系数计算得到的中国东部及邻近海域的卫星重力异常显示，从亚洲东部有一个指向西太平洋的地幔应力场，该应力场拖曳着亚洲东部大陆岩石圈自北西向南东作不均一的运移［55］；利用P-波地震层析成像研究欧亚板块下的地幔结构，发现低速软流圈从青藏高原延伸到中国东部，软流圈地幔物质侧向流动明显。正是这种深部塑性的地幔流动驱动着上覆刚性块体整体向东和向南的运动（这在GPS观测结果上有所显示），从而导致新生代期间亚洲东部陆缘带向西太平洋活动大陆边缘弥散性的软流圈上涌、岩石圈裂解、广泛的火山活动和构造总体向东、向南的跃迁［56-58］。此外，Maruyama et al.［59］提出印度和太平洋两大板块同时向欧亚大陆下俯冲，携带大量水分的俯冲洋壳随着俯冲深度增加逐步脱水，导致该区地幔楔出现地幔水化，加速地幔熔融，形成地幔楔内热异常，甚至形成小型地幔柱，直接导致西太平洋洋陆交接地带自西向东逐渐年轻化的一系列边缘海盆地的形成［54，59］。

在浅表，太平洋板块、欧亚板块和印度板块的运移速度和角度随着时间不断变化，太平洋板块后退式俯冲于欧亚板块之下，从而导致了太平洋洋-陆耦合带板缘边界条件的变化［30］。为适应这种板缘边界条件的变化，欧亚和太平洋板内出现北西向的壳内伸展，构造自西向东迁移。可见，深部，在板下的控制作用下（印度和欧亚板块碰撞诱发的软流圈向东流动的远程效应）；浅部，在板缘和板内的调节机制下（太平洋板块后退式俯冲和板块内部北西向的壳内伸展），西太平洋洋-陆耦合带整体表现出自西向东的构造迁移。

4.7巨量岩浆成因及其动力学

俯冲带的俯冲作用导致脱水，降低地幔楔熔融温度，形成岩浆，岩浆底辟上升，其底辟形态、运动过程都受控于俯冲过程和地幔楔对流模式，三者之间的耦合方式类型多样、变化多端。岩浆房内部不断变化，其内部岩浆分异、结晶分离、沉淀、成分、温度、黏度和密度变化等动力过程复杂。当两种岩浆房相遇时，还可能出现混合。岩浆房与围岩相互作用过程也因围岩岩性变化而变化，特别是热交换，导致的围岩矿化等各不相同。因此，岩浆动力学研究还具有广阔的应用前景，如，东亚东部大面积巨量花岗岩时空分布、迁移与成因及相关成矿作用与太平洋板块俯冲后退或跃迁过程、三节点或板片窗迁移的关联，巨量岩浆作用的动力地形效应，陆缘或岛弧上巨量岩浆作用的幕次与俯冲阶段性的关联，这些都还没有很好解决和开展系统研究。

被动陆缘或弧后裂谷背景下的岩浆成因和岩浆-构造变形互馈效应也始终不清楚。已有研究成果表明，无岩浆被动陆缘的伸展与裂解速度关系微弱，只有在裂解区地壳足够弱化时，伸展速率才可能增加。相反，有岩浆参与的伸展速率主要依赖于岩浆供应速率［60］。裂解背景下的动力沉降与抬升研究较少，一般情况是，相对大陆岩石圈构造伸展，伸展背景下岩浆就位应当导致相对较小的动力沉降，如地幔中分异的玄武岩侵入作用可有效增厚地壳，所以岩墙侵入一般是减小初始沉降量或导致区域抬升，这也可以从被动陆缘初始到成熟的构造演化历史、沉积沉降历史反映出来。此外，被动陆缘伸展样式和下地壳流动速率变化和／或岩浆底侵速率、时空迁移的关联也有待深入分析［60］。

对于岩浆房内部、深部两种或多种岩浆混合结构、比例，需要运用新技术在三维空间进行数值模拟，重现岩浆在冷却结晶成岩过程中的分布状态，结合岩石三维连续切片技术，揭示岩浆混杂的强度，并根据计算相互作用岩浆之间的界面面积和重建结构的分形维数来量化。前人结果表明，这个分形维数和界面面积的对数是线性相关的，从而可以对不同的混合强度进行鉴别。

岩浆的交融过程通过三维混沌动力系统完成。混杂的强度和像测定天然岩浆混合结构一样可通过计算相互作用的岩浆之间的界面面积和分形维数确定。和自然情况下一样，该分形维数和界面面积的对数是线性相关的分形维数是线性的界面面积，因而，岩浆混合可以视为一个混沌的过程。由于一种岩浆与另一种岩浆的化学交换和物理分散密切相关，可开展三维混沌对流和化学扩散的数值模拟，揭示自然情况下类似的“活性混合区域”和“相干区域”可以在同一系统中出现，并显示其动态过程，从而揭示能够产生具有广泛空间各向异性的岩浆，这种熔浆与侵入岩和火山岩中围岩内部岩浆房的出现有关。

4.8海山分布和俯冲的随机性与地震随机触发机制

洋壳厚度实际是不均一的，如洋底随机分布的海山、海台处的洋壳较厚。尽管它们的起源不同，但这些海台等都将随着板块运动到海沟，于陆缘可能发生随机性的多种形式的相互作用。其中，海底高原或台地在大陆边缘的增生是陆壳生长的方式之一。对俯冲带或洋-陆耦合带采用热力学-岩石学模式开展数值模拟，可有效解释海台与大陆前缘的相互作用过程。这个模式涉及地壳和地幔岩石的部分熔融，并包括不同岩石的蠕变、塑性等复杂流变学行为。Vogt和Gerya［28］的模拟结果表明，小于40 Ma的海台都可能发生增生，而大于40 Ma的都完全被消减。地震的发生往往与上覆板片与俯冲板片之间的应力积累有关，这种应力积累部位往往是两板片之间的闭锁部位。由于海山俯冲多样性、随机性和所起作用的差异性，这个锁定部位难以预测。

海山的俯冲过程会改变俯冲板块和上覆板块间一定范围内的接触关系，从而影响周边区域内强震的孕育及发生规律。因此，关于海山俯冲与强震触发间的关系近年来得到了广泛关注［61-65］。从全球俯冲带地震的空间分布位置来看，很多强震都发生于海山的俯冲区及其周缘，且其同震破裂面的拓展方向及滑移量大小也不同程度受到了俯冲海山的影响［66-71］。例如，2011年日本俯冲带东北部Mw9.0巨型地震，其震中位于俯冲带内高速异常体和低速异常体的耦合带，而高速异常体则被认为是俯冲的海山。2010年秘鲁-智利俯冲带中部的Mw8.8巨型地震同样发生于俯冲的海山区，且其震时破裂范围明显夹持于Mocha海山链和Jun Fermandez洋脊高地形之间［72］。2004年12月和2005年3月在苏门答腊俯冲带与Wharton死亡洋中脊及其分支海山链斜交区相继发生了Mw9.3和Mw8.5的强烈地震［67］，这两次强震的震时破裂面都没有跨越Wharton洋脊俯冲区。其中第二次强震，虽然其余震分布范围能够跨越另一个俯冲的海山链，但在该海山俯冲区的上部却没有发生同震破裂，表现为一个余震的间断带。该种样式的地震在中北美州的哥斯达黎加俯冲带也有发生［72-73］。

由以上现象可见，俯冲的海山不但可以阻挡其周边强震破裂面的扩展，也可以分隔两次不同的强震事件。那么什么样的机制导致了这种现象的发生？俯冲的海山是否能够触发强震？目前，存在着两种截然相反的观点。第一种观点认为海底海山伴随俯冲板块向下俯冲过程中，由于海山的阻挡导致了俯冲带接触界面处于强耦合状态，即增加了接触面的正应力［68，74］。如果这种正应力足够大，即使俯冲的海山周缘发生了强烈地震，其释放的能量对高应力（强耦合）带的影响也十分有限，这就造成了同震破裂面和滑移量在海山俯冲区的拓展终止。但是当正应力相对较弱或起阻挡作用的海山发生破碎或拆离［75-77］，阻挡面就转变为了粗糙面［61，68，78-80］，这时随着俯冲的不断进行粗糙面就有可能产生快速滑移和破裂，并迅速释放能量，触发更加强烈的地震。Turcotte和Schubert［81］利用数值模拟方法验证了该种观点。同时，一些学者认为2004年和2005年的苏门答腊俯冲带地震可能就是该种模式的地震。但这也存在着争论，因为并没有直接的证据证明这些强震的发生是由海山还是由其周缘粗糙俯冲界面的破裂所触发的。第二种观点认为，虽然俯冲的海山能够起到阻挡作用，但这种阻挡并没有增强反而降低了俯冲界面的耦合强度［62，65］，所以不可能触发大型地震。这是因为板块在不断向下俯冲过程中海山能够导致上覆板块底界面遭受严重的侵蚀上隆［82-83］，海山本身却没有或少部分发生破碎或者拆离［84］，从而使其经过的区域形成破碎的物质通道，利于流体的大量流入。当海山俯冲至前弧地幔楔时，高温脱水的海山［85］及其带入的过量水分能够使地幔物质蛇纹石化［86］，或者海山上的碳酸盐岩发生滑石化，这更加有利于海山的无震滑移，减弱俯冲界面的耦合强度，因此整个破碎带表现为低黏度的蠕变性质［62］，即使周缘发生了强烈地震，破裂面也无法跨越它而拓展终止。Mochizuki等［65］分别在苏门答腊俯冲带和日本俯冲带发现了一个无震和小震的海山俯冲区，这为第二种观点提供了一个很好的实例。但这也存在着问题，如果按照该种观点假设海山俯冲区处于弱耦合状态，那么在其周缘非海山俯冲区为什么总能够发生强震呢？正如苏门答腊俯冲带2004年和2005年围绕俯冲的Wharton洋脊连续发生的强震以及哥斯达黎加俯冲带中部相隔40年的2次强震那样，等等。

总之，以上两种观点是完全对立的，而对立的焦点在于俯冲海山与上覆板块间处于怎样的一种耦合状态。如果是强耦合，那么海山在俯冲过程中是否能够发生碎裂或拆离？如果能，其发生条件及主要影响因素是什么？如果不能，这是否说明了俯冲脱水作用能够降低海山俯冲区上覆板块的黏度，从而弱化了耦合度，使得俯冲海山与上覆板块间处于弱耦合状态呢？除此之外，以上两种观点也都存在着不足，都没有解释清楚俯冲海山与周缘俯冲界面的相互作用关系。通过地质调查、数值模拟以及高分辨率层析成像结果显示［14，87-90］，俯冲带内上覆和俯冲板块之间多含有一层0.5～2 km厚，富含水分、低孔隙、低渗透率的泥质软弱层。在构造应力作用下，该软弱层内的流体压力一般介于静水压力和静岩压力之间［91］。当流体压力逐渐接近静岩压力时，俯冲界面的切应力逐渐减弱，此时俯冲带可表现为慢滑动过程，也可表现为瞬时的地震过程。而当一次地震排水事件后［92］，流体压力接近静水压力时，俯冲界面的切应力变强，此时俯冲带可表现为闭锁的状态［87］。由此可见，俯冲界面流体压力的变化很可能是控制地震孕育、发生过程的主要影响因素。但如果假设俯冲板块中含有一个高度远大于俯冲界面软弱层厚度的海山，那么该海山在俯冲过程中是否能够改变俯冲界面的原有结构，从而造成海山发育区及其周缘俯冲界面流体压力的变化，并引发与俯冲海山密切相关的强震类型呢？以上观点都没有给出明确的答案。

5 转换／耦合效应：深部与浅表关联

5.1全球尺度的源-汇效应

洋-陆转换／耦合带是地球系统的重要一环，是全球物质和能量交换和传输最为激烈的地带。该地带物质、能量从源到汇的传输、运移、交换是地球环境改变的重要方面。传统的沉积学、层序地层学主要侧重盆地内部沉积环境研究或盆-山小系统的源-汇过程揭示。现今沉积动力过程的研究也都是区域尺度，特别是河口海岸研究为主，因而现代沉积动力学模拟也主要集中在浅水区源-汇过程的构建和模拟，且侧重水介质为主的源-汇过程研究。近期，随着锆石定年技术发展，碎屑锆石年龄谱的运用，古源-汇过程研究得到发展，也被用于陆块-微陆块亲缘性建立和超大陆重建、板块重建。但是，深水区或跨陆架的源-汇过程依然处于发展阶段，涉及各种边界流、海水分层运动、环流、内波、浊流、深海底流等动力过程。此外，全球除水介质之外的源-汇过程还未被重视，如火山物质通过大气环流向深海的搬运，沙尘暴引发的细小颗粒物向深海的搬运。这些动力学模拟需要结合深海高精度地层、深海古生物地层学、地震海洋学、深海物理海洋环境、古环流、古气候、古大气循环研究，并急迫需要开展多学科（如地球化学示踪）证据约束下的全球尺度数值模拟。洋-陆转换／耦合地带的大气圈、岩石圈、软流圈到生物圈两两之间的界面，无疑都是全球尺度物质变异的分划性界面，是物质输运、转换需要跨越的一个地带，提供给相关研究一个良好场所。

特别是流体在全球尺度垂向和侧向物质传输和转变中的源-汇效应。海洋沉积物“源-汇”效应是地球外部流体的重要现象，现代沉积动力和沉积记录研究可以揭示：（1）气候变化和人类活动影响下的河流泥沙和污染物的入海通量变异；（2）河口-三角洲系统泥沙的沉积动力过程；（3）陆架区颗粒物及相关生源要素和污染物的源区、传输、沉积、再分配与归宿，以及控制这些过程的主要机制；（4）从河口到深海的沉积动力过程和差异机制等。此外，应当追溯边缘海及其通道的形成和演变，研究这类变化的气候效应或对全球变化的响应。从青藏高原隆升改变气流和洋陆格局演变导致的海道启闭改变洋流这两个方面探索构造与气候的时空关系，我国地球科学界应当回答洋-陆转换／耦合地带的三个重要问题：（1）晚新生代亚洲东部强烈的全球构造形变在多大程度上影响了全球新生代变冷和亚洲季风的发育，气候变化引起的风化、剥蚀和搬运又如何逐渐导致了今天中国宏观自然格局的形成；（2）研究暖池的形成与盛衰，探索和澳洲板块北移等过程的关系；（3）东亚一系列边缘海存在太平洋的西部边界流和东亚大陆径流的交汇，是影响东亚气候的重要因素，这些气候因素又如何改变沉积输运系统。

通常源-汇效应只注重浅表动力过程，而忽视了源-汇的深部动力过程，如地球内部流体向浅部汇聚的过程以及浅部碳循环、碳汇到深部碳循环、碳汇的关联。地球内部流体广泛存在，几乎所有地质作用的物理化学过程，流体都起着极为重要的作用。流体作用深至地核、下地幔、上地幔（如来自深部220 km的金伯利岩的金刚石捕虏晶中含有H2O、CO2、H2S、NH3的流体包裹体）、下地壳、上地壳，浅至与人类的生活密切相关的大气圈、水圈和生物圈。地球内部流体通过火山、地震及其它构造通道进入地表生物圈和大气圈，对全球的环境与气候的变化产生重要的影响。地球内部流体是地球内部以流体状态存在的物质，包括气、液、熔体相或流变状态下的固体物质等。软流圈、地幔柱、地壳高导低阻层相对富集流体，从而在地球岩石圈板块动力学演化过程中起了关键性作用。关于地球内部流体的组成、性质、形成、动力学和演化，有两个基本问题需要研究：（1）地球不同深部圈层流体存在的基本形式和作用，其中包括自由水和岩石之间的反应以及超临界水和岩石的相互作用；（2）流体不同形式的相互转化及其转化条件。此外，在地幔部分熔融形成岩浆的过程中，水和CO2的加入起了关键作用。实验表明，H2O的单纯加入有利于形成SiO2饱和度大的岩浆，而CO2的加入形成SiO2不饱和的岩浆。不论何种玄武岩都是由H2O和CO2参加下部分熔融产生的。岩浆岩的多样性也是在流体参与下产生，岩浆驱动的热液系统对地壳浅部成矿过程影响较大，受其影响的岩石体积可达数十至数百立方公里，跨过若干百万年。参与碳、硫、硅和成矿元素等循环的流体来源复杂，可以是岩浆中的挥发份，可来自地球深部，也可来自大气降水，或可以来自深海或大陆架碳酸盐沉积物、陆表海的碳酸盐地层。流体的成分既与液体源有关，也与流体流经岩石的相互反应有关。另一方面，也有相当一部分热液体系由地温梯度所致，而不一定是由岩浆驱动的。此外，还有构造作用生热和有机质降解生热，对热液体系的形成和作用都不可忽视。可见地壳内部流体对壳内各种构造有较大影响。一些资料表明，流体的孔隙压与构造应力场的综合作用可能导致壳内大规模剪切、滑脱、推覆、地震等构造作用。超静水压下的流体将减低摩擦阻力，从而促进或加速断层活动。俯冲带流体参与的蚀变，如滑石化或蛇纹石化，还可以促进俯冲带表面的润滑，降低摩擦系数。进而，构造活动又可能加速或彻底改变地表源-汇方向，甚至发生源-汇转变。

5.2地表地形过程与深部流变关联

洋-陆耦合带包括板块构造理论划分的板缘，是构造运动最为强烈的地带。但现今克拉通内盆地成因研究、GPS测量等都发现板内同样存在变形，其机制难以用经典板块构造理论解释。为此，现今开始重视板下深部非板块构造动力因素对地表地形的控制。实际上，大地构造发展历程的早期曾经强调垂直运动，板块构造诞生以来以水平运动论占主流，尽管板块构造揭示了水深与洋壳年龄关系，但迄今大陆的垂直运动被长期忽视，直至近10年来裂变径迹技术的运用，才开始探索陆壳隆升机制，古地貌恢复也引起重视，动力（动态）地形与古地貌重建（古山高古水深）才再度蓬勃发展。地球的均衡地形主要受地壳和岩石圈密度结构的侧向差异控制，在三维空间中水平运动与垂直运动之间是可以互相转化的。岩石圈板块或地壳块体是运动的还是稳定的，依赖于参照系的选择，具有相对的含义。除均衡地形外，地幔流动也可引起地表变形，导致一级动力地形。这种缓慢的变形可长达几十个百万年，以波长长、幅度相对小（＜2 km）为特征。以观测数据为约束，可采用模拟技术来理解其幅度、空间型式和时间变化［93］；同时，地幔流变学也会影响地表的垂直运动，抬升和沉降时间则取决于板块边界几何形态和动力学［94］。动力地形是建立深部地幔过程与地壳浅表响应的重要方面［95］，因而建立起地表过程与深部流变过程的联系，揭示不同洋-陆转换／耦合地段的变形差异势在必行［96］。这一研究在全球全面开展，使得全球古地貌演变逐渐明晰，与地层学、层析成像技术、板块重建技术的结合，成果不断涌现，正推动并发展着板块构造理论，是研究深时期间地球环境和开展古地形、古气候和古环流模拟的关键。洋-陆转换／耦合带源-汇过程的月-年-百年际变化研究成果［97］也就可以拓宽到深时时期。

俯冲带相关的造山带地形形成与演化通常与不同时空尺度的多种地质过程有关。构造与侵蚀（河流与冰川侵蚀）是地形发展的主要影响因素。地球表面地形也可以由地幔循环塑造，作为地幔中密度异常的响应，地表常产生沿波长的地表抬升或沉降。但是，当动力地形信息被均衡作用效应消除的时候，推断的动力地形（dynamic topography）并不是直接与地幔密度相关，地形对地壳和岩石圈的结构更为敏感。例如，安第斯是典型的俯冲相关的造山带，其动力地形效应是由大洋岩石圈的沉降产生的。现今全球动力地形模型表明安第斯中部和北部的俯冲自40 Ma以来始终在持续，也是全球一个地幔动力学最强的沉降区域。相反，安第斯南部第三纪期间的俯冲作用，因分隔纳兹卡板块、南极板块和凤凰板块的洋中脊与18 Ma的海沟的相互作用导致在Patagonia下部形成了板片窗的形成与持续扩大，而表现得不连续。因此，也可以通过低温热年代学方法（如磷灰石（U-Th）／He数据）以及动力地形的半定量模拟，分析板片窗和气候对地形演化和冷热历史的贡献。对Patagonia热年代学结果分析表明，板片窗是不断向北迁移的，也可以约束板片窗的演化时序，如15～10 Ma期间在安第斯Patagonia南部存在一幕加热历史，而北部直到5 Ma才出现加热过程，在Patagonia地区5 Ma板片窗打开前，其南部进入快速冷却和剥蚀阶段，其中5～3 Ma期间速率高达650 m／Ma。而且，现今沿纬度的地形变化也需要与板片窗相关的动力地形补偿［98］。

5.3构造-岩浆-成矿与板片窗的效应

板片窗往往形成于小于10 Ma左右具浮力的大洋岩石圈俯冲时期［38］。板片窗形态依赖于3个主要因素：板块的相对运动、俯冲前的洋脊—转换断层组合样式、俯冲角度。影响板片窗形态的次要因素还有热侵蚀、相变等因素。在板片窗出现的活动大陆边缘，软流圈、岩石圈、大气圈、水圈发生独特的多圈层相互作用，是地球系统最为活跃的地带。由于该地带的洋底消减往往与生长轴呈一定角度相交，不仅引起盆地的不对称消减，而且使得板片窗之上的活动大陆边缘的构造、岩浆、成矿和热效应明显不同于洋中脊平行于俯冲带的消减作用产生的构造、岩浆、成矿和热效应。

活动陆缘型洋-陆转换／耦合地带的岩浆活动激烈，也产生了大量成矿流体。特别是环太平洋成矿作用强烈，形成了环太平洋成矿带。其中的成矿流体是该区流体演化的一个阶段性产物，其金属含量相对较高（≥1 ppm），具有一定的量、体积以及流速；其持续时间应不小于l0～15 Ma。成矿流体一般由从岩浆直接分异出的矿浆和热液在一定条件下形成。目前成矿流体研究着重于三个方面：（1）来源：包括H2O、气、金属、硫和有机质的来源；（2）搬运：包括通道、质量、驱动力（热量）、水岩反应等；（3）沉淀：包括成矿流体的物理化学条件的变化，空间流体的混合作用及可能的相分离作用，这几个因素之一均可造成金属的沉淀。地球内部流体的研究是一个多学科、多层次的科学问题，需要协同攻关。例如，流体在岩石中迁移速度的研究：首先找一个理论模式进行描述，其次对岩石的结构、孔隙、矿物之间的缝隙进行测定来做流体的运移速度和运移量的模型，在这个研究方面，下面的几点是重要的：渗透率和电导率、裂隙系的关系；二相流与三相流的作用。流体的成矿作用应用四维模式描述：空间-通道-场-时间，包括物理作用和化学作用。

中生代期间，西太平洋、新特提斯洋-印度洋的俯冲是斜向俯冲还是正向俯冲是确定中生代是否存在板片窗的关键，板片窗记录的揭示也需要多学科攻关，特别是有待加强古老造山带中的板片窗过程与金属成矿关系研究。实际上，中生代在我国东部以及俄罗斯远东和东亚大陆边缘出现了规模宏大的成矿事件，其成矿强度之大，分布范围之广，金属堆积量之多在全球尺度极为罕见。且其成矿时代集中在三个时间段：晚三叠世（240～220 Ma）、中晚侏罗-早白垩世（140 Ma）和白垩纪中晚期（125～115 Ma）。其中，长江中下游成矿带形成于中生代转换复合的构造体制和强烈的壳幔相互作用等复杂的大陆动力学和俯冲动力学过程，且具有大规模爆发式的岩浆活动和成矿作用、多类型的流体成矿系统以及巨大的“第二找矿空间”找矿潜力等特点，奠定了该区作为探索陆缘成矿带成岩成矿作用研究不可多得的天然实验室和绝佳场所。太行-燕辽造山带是中国东部一个重要的燕山期Au-Mo-Pb-Zn-Ag-Cu-Fe金属成矿带和重要煤田分布区，通过选取比较可信的金属矿床以及相关侵入岩的同位素年龄数据作为成矿作用的近似年龄，运用已有煤田的相关地层的时代，在岩浆-构造事件序列的框架基础上，提出该区岩浆-沉积-构造-变质-成矿事件序列的初步框架。

5.4边缘海盆地与资源-能源效应

西太平洋大陆边缘的资源潜力与环境效应是长期关注的科学问题。该海域各种资源丰富，包括海底矿产资源（滨海砂矿、大洋多金属结核、钴结壳、热液硫化物）、海底能源（石油、天然气、天然气水合物、海底热能）、海水资源、深海生物基因资源（工业用酶、特种药物、工具酶、生物修复用细菌、仿生冶金和采油用微生物等）、海底空间资源等［99］，尤以深海天然气水合物为甚，陆坡处地层浅表的天然气水合物，所含甲烷的碳储量，据国际天然气潜力委员会的初步估计，大约相当于全球已知化石燃料（煤、石油和天然气等）总储量的两倍，被认为是一种潜力巨大的新世纪能源［99］。同时，探索海底天然气水合物释出事件对于地球气候系统演变具有重要意义，探索资源分布与环境关系、资源开发对环境的影响、深海资源评价技术等都势在必行［100］。

现今研究发现，不是所有边缘海盆地的形成都符合海沟后撤模式或海沟固定模式，而可能受地幔楔对流模式或地幔上涌有关［13］，同时，还可能与板片窗［38］、板片撕裂、洋中脊平行俯冲、陆缘拉分［50］、块体挤出、俘获、对开门、俯冲回卷、拆沉等机制有关。不同成因机制的边缘海盆地的资源和环境效应也不同，特别是在含油气盆地和大中型油气田中，大的构造格局和演化制约烃源岩、储集层、盖层的沉积、发育程度与分布，从而控制着盆地的生储盖组合类型。构造演化控制了盆地的沉降史，从而制约着生排烃史。构造迁移决定了油气运聚通道分布或含油气系统的运移趋势，对保存条件也产生了巨大的影响［29］。成藏流体是地球最表层演化的产物，控制油气藏等能源的时空分布；而地球内部流体则与成矿作用关系密切，其演化控制资源的时空分布。

弧后扩张带和洋中脊普遍存在深海热的注入作用，不仅给全球化学平衡提出了新的问题，而且这些“黑烟囱”、“白烟囱”正在进行的成矿作用含金属温水的发现给现有的矿床成因和成矿机制带来冲击，迫使人们重新去认识现有矿床的成矿机制。流体间、流体与岩石的相互作用与H2O的超临界点有密切关系，有必要加强盐水体系不同压力体系下的超临界温度，及在该超临界状态下水和CO2的特殊性质，高压、超高压条件下超临界流体性质及其与岩石反应的研究有助于深入了解洋-陆转换／耦合地带的成矿机制。

5.5俯冲与火山-地震-海啸-滑坡灾害链

观测新技术发展神速，地球科学面临新的发展机遇。地球信息科学给地质人员带来高分辨率、多尺度、多平台、多方面的数据和大量的数据处理方法，对现代地质科学和地球环境分析将发挥了重大作用。现代雷达干涉技术（SAR，INSAR）从全场性的角度，首次提供了区域性的运动位移场数据。SAR图像水平分辩率现在是10 cm，民用的到1 m，国内能用到机载的数据是3 m，处理后可以得到1 m的数据。从空间观测精度来说，跨断层的位移测量提供了高精度的测量数据；数字化的地震记录，可以用来得到短时间（几秒至几分钟）的包括断层位移在内的地面位移场的数据；重力测量已经达到10～20毫伽的精度，而大地测量的精度突破了厘米级。卫星的定轨精度到达了2～3 cm。全球定位系统（GPS）得到了多台站、大面积重力观测的地壳运动数据，观测用卫星定轨精度达到3～5 cm。多波段、多极化、多视角、多成像模式成像雷达和极化雷达、干涉雷达，以及用于地形测绘的航天飞机成像雷达，使人们能够从宇宙空间高度大范围地、快速地、周期性地探测地球上各种现象及其变化，因其具有全天时、全天候成像能力，对植被及干燥地物具有一定的穿透特性以及增强地形信息的立体效应，在监测现今活动构造、研究环境以及火山、地震等灾害中有强势能力与发展潜力。小型无人机或水下滑翔机的运用也可以辅助极端环境下的野外或海底现场观察。这些技术进步和全新资料的获取，为研究地球系统的新构造运动提供了新的技术平台，为建立多灾种之间的成因联系提供了技术支撑。

万年时间尺度的地震、火山、天气灾害等灾害是地球内部过程突变事件在地表的体现，这些事件发生的空间位置受区域与全球的构造格局控制。了解板块运动过程控制地震、火山的发生时间进程和大地震（尤其是大陆内部的大地震）的动力机制，将有助于提高对地震、火山的预报能力，为最终实现减轻灾害的目标做出贡献。

几乎所有的构造活动和所有的非气象灾害，特别是火山和地震，都发生在板块边界附近。强烈的火山、大地震、海啸和滑坡等灾害绝大多数与俯冲过程伴生。这些灾害的本质机制可能是一样的，因而构成灾害链，例如，Maruyama等［13］认为深部地震与脱水有关，因为俯冲带的地震发生频率与地震数目正相关。而且，洋壳板块在外缘隆起带发生挠曲，出现一系列正断层，使得海水可进入俯冲板片深层，洋幔深层的橄榄岩蛇纹石化，力学性质发生变化，而出现双震层，频繁的地震又使得地幔楔黏度变低，从而产生岩浆，岩浆喷发成灾，同时激发岛弧地区浅表地震，大地震引起海啸和海底滑坡等，从而构成灾害链。

火山和地震所造成的灾害呈现的非线性增长，其原因是社会城市化速度越来越快，社会结构发生了重大的变化。因此，科学家们在对地球自然规律有更多了解的同时，转而关注减灾问题，并开始充分利用地球信息获取及应用等研究成果。因此，无论是从科学还是减灾的角度，洋-陆转换／耦合地带都成为最关键的研究区域。自然的地球内部排气对全球变化的影响要比人类活动大得多，必须研究自然作用造成的灾害事件。例如，（1）现代火山喷发形成的CO2、气溶胶和火山尘对太阳辐射和地球表面温度的影响，计算更古老的与地球灾害事件相联系的火山排出的CO2等气体的通量和长期气候效应，评估火山气溶胶和火山尘的环境效应的时间尺度；（2）板块上碳酸盐层的俯冲导致变质去气作用，从而增加地球大气中的CO2的浓度，导致古全球变化；碳酸盐岩滑石化，润滑俯冲带，减弱地震发生概率；（3）岩石断裂作用可引发地球深部气体向浅部的去气作用，因而也可以用深部去气作用来预报地震。板块边界就是一个强烈的断裂变形带，和紧邻陆内地震与板块边界的流变性质具有重要关联。大地震一般发生在高、低速体的边界带，岛弧可能因活动断裂或活火山会发生地震，前弧地区则因板块脱水也会引起地震。而更深部的地震触发机制与地球内部的地热控制和密度变化可能密切相关，地热可以控制断层接触性质，通过控制脱水相变、三维温度场、热结构模型和流体流动，开展数值模拟有助于理解大陆岩石圈的温度、流变和大尺度形变，可能对研究大陆内部和陆缘地震有所帮助，特别是结合层析成像的速度图像，对研究板内大地震和板块边界的关系可起到促进作用。

6 转换／耦合带的关键海域：太平洋和印度洋

近40年来，随着全球经济重心、科技力量向太平洋地区的转移，板块构造学说的补充完善，以及环太平洋构造带在了解全球构造，乃至全球变化过程，和解决人类面临资源危机等方面的重要性，全球地学活动中心正不断向太平洋周边地区转移。

中国滨太平洋周边也是工业经济中心，如珠江三角洲、长江三角洲、环渤海经济圈和山东半岛蓝色经济圈，是我国今后相当长一段时期的经济发展战略中心。在找矿愈难、需求愈大、环境日益恶化、灾害相对频发的情况下，要使矿产资源、生存空间、环境保持该区带国民经济的可持续发展，就要用现代地球科学最新成就重新认识环太平洋构造带［101］。西太平洋也是大陆岩石圈破裂、板块俯冲、岛弧火山活动和洋壳物质再循环的地区，是研究大陆边缘的张裂机制、从源到汇的沉积过程、边缘海形成与演化、“俯冲工厂（Subduction Factory）”的沉积-变质-火山-流体-成矿作用过程和物理-化学-生物效应和地震发震带的机理的典型海区。我国应从全球构造演化的角度，研究西太平洋边缘海的形成机制，研究西太平洋区洋、陆、气之间，深部和浅层之间物质和能量的交换，研究震源带的断层活动；研究发震带构造及开发海底地球物理观测系统，采用多种地球物理新技术（如深地震反射和折射、OBS剖面等方法）研究边缘海区多发的灾难性地震事件与边缘海形成的关系，并借助国际和国内相应计划的机会，参与西太平洋区海底地球物理观察网的建设与研究［99］。探索西太平洋大陆边缘-大洋岩石圈地球物理特征、三维精细结构与多圈层深部动力学；研究西太平洋大陆边缘地球物理特征，特别是典型边缘海的地球物理场特征，阐述太平洋板块、菲律宾海板块和欧亚板块在我国东部大陆边缘的相互作用及其地球物理场效应；侧重综合研究海域的地球物理场（重力、磁力、卫星重力、层析成像等）特征，精细研究东亚陆缘-太平洋板块的岩石圈三维精细结构，侧重揭示东亚大陆边缘沟-弧-盆俯冲体系、弧-陆碰撞体系和太平洋板块的立体三维几何学结构，建立多层次现今构造格架；探讨其中、新生代形成演化历史；进而，利用构造的AnSYS、Gplates和Citcoms等数值模拟手段开展特定构造模型的三维乃至四维动力学模拟；研究大陆边缘岩石圈结构、构造与演化过程，揭示沟—弧—盆体系和弧-陆碰撞机制，阐述东亚大陆边缘张裂过程和重要构造事件。

太平洋和印度洋更是我国走向深海大洋、实现“海洋强国”的关键海域，蕴含着诸多中国的国家利益，也具有极其丰富的洋-陆转换／耦合过程的关键科学问题。现阶段可初步概括为以下几点：（1）板块重建的洋-陆转换／耦合带检验；（2）深部过程（底侵-拆沉）与机制；（3）西太平洋陆缘构造体制和机制转换；（4）俯冲带分段性、过程与地震触发机制；（5）地表地形过程与深部流变、岩石圈强度关联；（6）地史期间的板片窗及其构造-岩浆-成矿效应；（7）洋陆转换／耦合带变形型式、构造跃迁和机制；（8）俯冲脱水、岩浆工厂与岩浆动力学；（9）边缘海盆地与资源、能源和灾害；（10）边缘海（冲绳海槽）初始洋壳厚度及成因与标准洋壳对比；（11）边缘海（南海）被动陆缘狭义洋-陆转换带成因及其能源、环境效应；（12）古南海消亡与陆壳向洋壳下俯冲机制及最年轻俯冲增生造山带成因；（13）台湾弧-陆碰撞造山过程与海相前陆盆地（台西南和台西盆地）过程；（14）西太平洋板块格局与华北克拉通破坏；（15）西太平洋板块格局与华南大陆再造；（16）印度洋洋壳增生过程、洋-陆格局重建与黑潮等海流成因；（17）印度-欧亚板块“碰撞工厂”、青藏高原隆升与东亚季风成因、江河系统演变；（18）东亚地史期间的洋-陆转换／耦合过程。

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LI San-Zhong1，ZHAO Shu-Juan1，LIU Xin1，SUO Yan-Hui1，CAO Hua-Hua1，DAI Li-Ming1，GUO Ling-Li1，LIU Bo1，YU Shan1，ZHANG Guo-Wei1，2
（1.Institute of Marine Geodynamics，Ocean University of China，Qingdao 266100，China；2.State Laboratry of Continental Dynamics，Department of Geology，Northwest University，Xi′an 710069，China）

Ocean-continent transition and transition zone refers to a special tectonic zone between continental and oceanic lithospheres.To explore the region has of great significance for understanding the dynamics of geological processes in intensively human-habitted areas.Here ocean-continent transition and coupling processes do not refer to the transitions from continental to oceanic crusts or from continental to oceanic mantles.Other materials transition process is also irreversible.It is especially referred to the transitional process of tectonic forces or energy between oceanic and continental lithospheres.The narrowly defined ocean-continent transition and coupling zone refers to a narrow zone in passive continental margin where continental crust is significantly thinned and deep water oceanic crust appears.However，the broadly defined ocean-continent transition and coupling zone includes the area covered by the scope of the mentioned-above two，and even includes that the intraplate region where the subduction of oceanic lithosphere can affect.But its core of definition is still a subduction zone and／or continental margin.That is to say，its meaning is the sum of the concept of the continental margin and subduction zones，bearing with shallow geographic features and deep geological factors. Currently，many international concerns on ocean-continent transition and coupling zone mainly focus on the following aspects：（1）Material：formation of intra-oceanic arc and generation of the initial continental crust，subduction dehydration and phase transition，magma factory，subduction factory；（2）Structure：subduction zone type，segmentation，ocean-deformation pattern of continent transition and coupling zone，fine convection structures of the mantle wedge，spatial and temporal characteristics of roughness-porositypermeability on subducting surface；（3）Processes：subduction process，tectonic transition and jumping，deep-seated underplating，delamination，exhumation of HP-UHP rocks，back-arc spreading process，slab window，subduction erosion，mass transfer and change-migration，multi-spheric coupling process；（4）Mechanisms：the subduction origin and the origin of plate mechanism，margin-type exchange mechanism，earthquake triggering mechanism，kinetics and mechanism of deep-seated underplating delamination，continental rifting and formation of volcanic and non-volcanic passive continental margins，mechanism of structural jumping on ocean-continent transition and coupling zone，new mechanism of HP-UHP rocks exhumation，magma dynamics，transitional mechanism of active and passive subduction，subduction mechanism of seamounts；（5）Effects：effects of source to sink，surface topography process associated with deepseated rheology，structural-magma-mineralization effect of slab window，formation of marginal sea basins and their resources-energy efficiency，subduction and its earthquake-tsunami-landslide disaster chains. The Western Pacific Ocean and the Indian Ocean are not only the key to deep waters of the ocean，and＂maritime power＂，containing a lot of China＇s national interests，but also have an extremely rich and key scientific issues of the transition processes on ocean-continent transition zones.Key scientific issues of the Western Pacific and the Indian Ocean at preliminary stage can be summarized as follows：（1）test on oceancontinent transition zones of the plate reconstructions；（2）deep-seated processes and mechanisms of under plating and delamination；（3）tectonic domains and mechanism transition of the Western Pacific margin；

（4）segmentation，process and earthquake triggering mechanism of subduction zone；（5）relations between surface topography and deep process and their association with strength of lithospheric rheology；（6）their tectonic-magma-mineralization effects of slab windows in the Earth history；（7）deformation patterns，tectonic jumpings and transitional mechanisms of ocean-continent transition and coupling zones；（8）subduction dehydration，magmatic factory and magma dynamics；（9）marginal sea basins and their related resources，energy and disasters；（10）relation between the Pacific Plate and destruction of the North China craton；（11）relation between the Pacific Plate subduction and reworking of the South China Continent；（12）plate reconstruction of the evolving Indian Ocean and the Tibetan uplifting；（13）the East Asian ocean-continent transition and coupling during the Earth history.

ocean-continent transition／coupling；subduction zone；the Western Pacific；the Indian Ocean

P54

A

1672-5174（2014）10-113-22

责任编辑 徐 环

国家自然科学基金杰出青年基金项目（41325009）和重大项目（41190072）资助

2014-09-10；

2014-09-25

李三忠（1968-），男，博士，教授，博导。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