chap10 板塊構造學說

1、從從“大陸漂移大陸漂移”到到“海底擴張海底擴張”板塊構造學說板塊構造學說板塊運動的驅動力問題板塊運動的驅動力問題 固態(tài)的上地幔上部地殼固態(tài)的上地幔上部地殼“巖石圈巖石圈” 其下的上地幔有一地震低速帶（地表之下其下的上地幔有一地震低速帶（地表之下60250km），），稱稱“軟流軟流圈圈”巖石圈巖石圈軟流圈軟流圈地殼地殼地殼地殼上地幔上部上地幔上部（固態(tài)）（固態(tài)）復習：地殼、巖石圈、軟流圈復習：地殼、巖石圈、軟流圈板塊構造學說板塊構造學說1、從、從“大陸漂移大陸漂移”到到“海底擴海底擴張張”板塊構造學說板塊構造學說alfred lothar wegener (1880-1930)19151915年

2、魏格勒公開發(fā)表了年魏格勒公開發(fā)表了“大陸大陸漂移漂移”假說假說他提出：他提出：地球上的大陸曾是一個統(tǒng)一的地球上的大陸曾是一個統(tǒng)一的超級大陸超級大陸“泛大陸泛大陸”大約在距今大約在距今 2 億年前，泛大陸億年前，泛大陸解體成較小的陸塊，并漂移到解體成較小的陸塊，并漂移到了它們現今的位置了它們現今的位置觀察：大陸外形的吻合性（南美非洲）觀察：大陸外形的吻合性（南美非洲）海岸線吻合（當用海岸線吻合（當用拼合時吻合性更好）拼合時吻合性更好） 大陸的拼合：大陸的拼合：大陸架大陸架相 似 的 古 代相 似 的 古 代巖 石 組 合巖 石 組 合 “ “泛大陸泛大陸”及其解體及其解體after dietz

3、& holden, 1970泛大陸泛大陸（pangaea）北方大陸（勞亞大陸）北方大陸（勞亞大陸）（laurasia）南方大陸（岡瓦那大陸）南方大陸（岡瓦那大陸）（gondwanaland） “ “泛大陸泛大陸”及其解體及其解體after dietz & holden, 1970主要證據之一：古生物分布主要證據之一：古生物分布 分離的不同大陸上有分離的不同大陸上有 整個南方大陸上都有整個南方大陸上都有的分布的分布澳大利亞西南部上二疊統(tǒng)地層中的舌羊齒葉化石澳大利亞西南部上二疊統(tǒng)地層中的舌羊齒葉化石對同種生物在不同大陸上分布的可能解釋對同種生物在不同大陸上分布的可能解釋 漂游？漂游

4、？ “大陸橋大陸橋”？ “島嶼墊腳石島嶼墊腳石”？ 大陸漂移！大陸漂移！主要證據之二：古氣候證據主要證據之二：古氣候證據在現今氣候條件極不相在現今氣候條件極不相同的大陸上，發(fā)現了反同的大陸上，發(fā)現了反映相似古氣候條件的沉映相似古氣候條件的沉積與生物特征積與生物特征煤沼煤沼沙漠砂沙漠砂鹽類沉積鹽類沉積生物礁生物礁冰川冰川沙漠沙漠熱帶熱帶岡瓦那大陸冰川遺跡的分布及特征岡瓦那大陸冰川遺跡的分布及特征 冰川分布的位置冰川分布的位置 冰川運動的方向冰川運動的方向石炭系二疊系地層完全相同石炭系二疊系地層完全相同 三疊系侏羅系巖層極為相似三疊系侏羅系巖層極為相似 主要證據之三：主要證據之三：岡瓦那大陸的岡瓦

5、那大陸的地層分布地層分布主要證據之四：造山帶分布主要證據之四：造山帶分布一個大陸上的造山帶與另一大陸上的一個大陸上的造山帶與另一大陸上的造山帶在造山帶在巖石構造巖石構造和和年代年代上類似。上類似。阿帕拉契亞山脈阿帕拉契亞山脈( (美國東部、格陵蘭美國東部、格陵蘭) )英倫諸島、斯堪的納維亞英倫諸島、斯堪的納維亞alfred lothar wegener (1880-1930)大陸漂移的驅動大陸漂移的驅動力力: 地球自轉產生的地球自轉產生的離心力造成潮汐的離心力造成潮汐的引力引力魏格勒的魏格勒的“大陸漂移大陸漂移”說說除了受到一些非洲和澳洲除了受到一些非洲和澳洲的地質學家支持外，就地的地質學家支

6、持外，就地質學界整體而言，受到了質學界整體而言，受到了懷疑和否定。其中懷疑和否定。其中“驅動驅動力力”問題是其一個致命弱問題是其一個致命弱點點赫斯（赫斯（1962）: “海底擴張海底擴張”harry hammond hess由于地幔對流的結果，海底由由于地幔對流的結果，海底由洋脊處分開向兩側運動洋脊處分開向兩側運動位于運動前端的洋殼最終插入位于運動前端的洋殼最終插入大陸或島弧之下而消失大陸或島弧之下而消失在洋脊（擴張中心）處，海底在洋脊（擴張中心）處，海底的離散運動將裂谷撕開，引起的離散運動將裂谷撕開，引起淺源地震淺源地震老海底在海溝處的俯沖形成貝老海底在海溝處的俯沖形成貝尼奧夫地震帶尼奧夫地

7、震帶洋脊頂部的裂谷洋脊頂部的裂谷海溝海溝海溝海溝洋脊洋脊裂谷裂谷海溝海溝海溝海溝海底擴張海底擴張海溝海溝大洋大洋大陸大陸貝尼奧夫地震帶貝尼奧夫地震帶火山火山glomar challengerjoides resolution6060年代中期年代中期 “ “深海鉆探計劃深海鉆探計劃”“大洋鉆探計劃大洋鉆探計劃”全球的洋脊系統(tǒng)全球的洋脊系統(tǒng)教新洋殼教新洋殼教老洋殼教老洋殼洋脊洋脊沿沿大西洋一段大西洋一段洋中脊兩側對洋中脊兩側對稱分布的磁異稱分布的磁異常條帶常條帶具具正極性和反正極性和反極性的海底巖漿極性的海底巖漿巖條帶以洋脊為巖條帶以洋脊為對稱軸相間分布對稱軸相間分布正向極性正向極性反向極性反向極

8、性洋脊洋脊現今現今距今年代距今年代(百萬年百萬年)根據海洋勘測得根據海洋勘測得到的磁性剖面到的磁性剖面假定海底擴張計算假定海底擴張計算得到的磁性剖面得到的磁性剖面巖石圈巖石圈巖漿上升、冷凝和巖漿上升、冷凝和地磁極性地磁極性“固化固化”帶帶距今距今(百萬年百萬年)現代海底的年齡：現代海底的年齡：在洋脊處最新，向兩側依次逐漸變老在洋脊處最新，向兩側依次逐漸變老2、板塊構造學說、板塊構造學說 地球的巖石圈由地球的巖石圈由1212個大板塊和位于期間的若干小板塊組成個大板塊和位于期間的若干小板塊組成 板塊的邊界位于洋脊（離散型邊界）、海溝或大陸板塊碰板塊的邊界位于洋脊（離散型邊界）、海溝或大陸板塊碰撞帶

9、（匯聚型邊界）及轉換斷層（平錯型邊界）撞帶（匯聚型邊界）及轉換斷層（平錯型邊界） 板塊可在其下伏的較塑性軟流圈上作大規(guī)模運移板塊可在其下伏的較塑性軟流圈上作大規(guī)模運移 海洋板塊在洋脊處不斷新生，又不斷俯沖、消減到大陸板海洋板塊在洋脊處不斷新生，又不斷俯沖、消減到大陸板塊之下塊之下 板塊內部相對穩(wěn)定，而板塊邊緣則由于相鄰板塊的相互作板塊內部相對穩(wěn)定，而板塊邊緣則由于相鄰板塊的相互作用而成為構造活動性強烈的地帶用而成為構造活動性強烈的地帶 板塊之間的相互作用控制了巖石圈表層和內部的各種地質板塊之間的相互作用控制了巖石圈表層和內部的各種地質作用過程，也決定了全球巖石圈運動和演化的基本格局作用過程，也

10、決定了全球巖石圈運動和演化的基本格局全球板塊的分布全球板塊的分布匯聚型匯聚型平錯型平錯型離散型離散型匯聚型匯聚型大陸裂谷帶（年大陸裂谷帶（年輕的板塊邊界）輕的板塊邊界）洋陸洋陸洋洋洋洋陸陸陸陸平錯型板塊邊界圣安德列斯斷層平錯型板塊邊界圣安德列斯斷層三叉裂谷系的三叉裂谷系的形成與演化形成與演化大陸大陸地幔柱之上的拱起地幔柱之上的拱起裂谷裂谷海洋海洋洋殼洋殼坳拉谷坳拉谷三叉裂谷系：三叉裂谷系：一種特殊的板一種特殊的板塊邊界塊邊界3、板塊運動的驅動力問題、板塊運動的驅動力問題1. 1. 洋脊推動洋脊推動2. 2. 重力滑動重力滑動3. 3. 冷的下插俯沖板塊拉動冷的下插俯沖板塊拉動4. 4. 地幔對流環(huán)帶動地幔對流環(huán)帶動地幔柱與熱點地幔柱與熱點0.7ma-現在現在11.3-1.82.2-3.33.8-5.6夏威夷群島夏威夷群島夏