板塊構(gòu)造學(xué)基礎(chǔ)

板塊構(gòu)造學(xué)基礎(chǔ)第1頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五板塊構(gòu)造學(xué)說

板塊構(gòu)造學(xué)說是在20世紀(jì)60年代末興起的，是在大陸漂移、海底擴(kuò)張學(xué)說的基礎(chǔ)上，綜合了大洋和大陸的地質(zhì)研究資料發(fā)展而來，所以又稱為“全球構(gòu)造理論”

，是當(dāng)今最盛行的大地構(gòu)造學(xué)說。第2頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五一、大陸漂移說1.大陸漂移說的起源

1912年，德國學(xué)者魏格納（A.Wegener）提出了“大陸漂移說”。1880～1930第3頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五2.大陸漂移說的主要觀點(diǎn)

在大約2.5億年前的石炭紀(jì)后期，地球上所有的大陸曾經(jīng)連結(jié)在一起，構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的大陸（稱為泛大陸），圍繞它的是一片廣闊的海洋稱為泛大洋）。

此后，受地球自轉(zhuǎn)離心力和潮汐力的作用，從中生代開始，泛大陸逐漸破裂、分離，由硅鋁層組成的、較輕的陸殼在較重的硅鎂層洋殼之上漂移，直至形成今天的海陸分布格局。大西洋、印度洋、北冰洋是在大陸漂移過程中形成的，而太平洋則是泛大洋的殘余。第4頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五3.大陸漂移說的主要論據(jù)①大陸輪廓相吻合：如大西洋兩岸的南美洲和非洲輪廓可以很好地拼合在一起；②地質(zhì)構(gòu)造的連續(xù)性：非洲南部的開普山脈可與南美的布宜諾斯艾利斯山脈連接，北美與西北歐的加里東褶皺帶和海西褶皺帶完全可沿走向相接；③古生物群、古氣候的分布：如南美、非洲、南極、澳洲、中國、印度等地在古生代的生物群都很相似，同樣有石炭二疊紀(jì)冰川遺跡分布，但中生代后則明顯不同。第5頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五4.大陸漂移說的致命缺陷①大陸能漂浮嗎？花崗巖的熔點(diǎn)比玄武巖低，如果地溫高至玄武巖巖層熔化并容許大陸漂移的程度，而花崗巖卻依然保持固態(tài)浮于其上，這是違反物理定律的；②大陸能漂移嗎？即驅(qū)動機(jī)制問題。魏格納認(rèn)為地球自轉(zhuǎn)的離心力使大陸由高緯度向赤道方向移動，潮汐力同時(shí)使其向西漂移；但計(jì)算結(jié)果證明，其驅(qū)動力比所需要的小了好幾個(gè)數(shù)量級，根本不可能推動大陸漂移。第6頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五5.大陸漂移說的復(fù)活

巖漿在冷卻成巖過程中，含鐵礦物在某個(gè)溫度值開始獲得磁性，該溫度值稱為居里點(diǎn)；如磁鐵礦的居里點(diǎn)為600℃；

磁性礦物獲得磁性時(shí)，會按當(dāng)時(shí)的地磁場定向，并在巖石中將其磁性方位保存下來，稱之為天然剩磁（NRM）；用精密儀器測定巖石中天然剩磁的方向和強(qiáng)度，就可以知道巖石形成時(shí)的地磁南極、北極的地理座標(biāo)位置。這就是古地磁學(xué)的研究內(nèi)容。第7頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五20世紀(jì)50年代古地磁學(xué)研究成果①在同一大陸中，不同地質(zhì)年代的磁極位置不同，其連線呈一平滑曲線，稱為古地磁極游移軌跡；②在不同大陸中，同一年代的巖石磁極位置也不同，即每一塊大陸都有一條地磁極游移軌跡，并最終都交匯于現(xiàn)今的磁極位置；③結(jié)論：由于地磁極不可能遠(yuǎn)離地球的轉(zhuǎn)軸（或地理極）作大范圍的遷移，上述①、②測定的結(jié)果只能說明大陸曾經(jīng)發(fā)生過漂移。第8頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五二、海底擴(kuò)張說第9頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五2.海底擴(kuò)張說的論證①洋中脊與熱異常；②蓋奧特（Guyot）的成因；③洋脊磁異常條帶的分布；④洋底巖石和沉積物的年代；⑤震中的空間分布形式。第10頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五三、板塊構(gòu)造學(xué)說第11頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五1.板塊構(gòu)造學(xué)說的基本論點(diǎn)第12頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五2.板塊邊界的基本類型第13頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五①擴(kuò)張型板塊邊界在大洋中為洋中脊，在大陸上為裂谷帶；邊界兩側(cè)板塊受拉張作用而相背分離運(yùn)動，地幔物質(zhì)裂谷上涌，造成大規(guī)模的巖漿侵入和噴出或形成新洋底。這種板塊邊界是巖石圈重要的張裂帶、巖漿帶和地震帶。第14頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五②匯聚型板塊邊界第15頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五③平錯(cuò)型板塊邊界

這種邊界一般分布在大洋中，邊界兩側(cè)板塊發(fā)生相互剪切、水平錯(cuò)動。在海洋探測時(shí)，發(fā)現(xiàn)大洋中脊被一系列垂直洋脊走向的橫斷層所切斷；這些橫斷層不是一般的平移斷層，而是一面向兩側(cè)分裂，一面發(fā)生水平錯(cuò)動，威爾遜稱之為轉(zhuǎn)換斷層。它與平移斷層的不同點(diǎn)，在于斷層兩側(cè)在洋脊之間的位移是相互錯(cuò)動，而在洋脊外側(cè)的位移都是同一方向的。第16頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五3.板塊的劃分

1968年，法國地質(zhì)學(xué)家勒比雄將全球巖石圈劃分為六大板塊，即太平洋板塊、亞歐板塊、印度洋板塊（包括澳大利亞）、非洲板塊、美洲板塊和南極洲板塊。只有太平洋板塊幾乎全是海洋，其余五個(gè)既包括大塊陸地，又包括大片海洋。板塊的劃分不受陸地和海洋的限制，只根據(jù)板塊邊界而劃分。隨著研究的深入，板塊的劃分越來越細(xì)，板塊數(shù)量越來越多。第17頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五全球六大板塊①②②③④⑤⑥⑥③⑤擴(kuò)張型板塊邊界匯聚型板塊邊界平錯(cuò)型板塊邊界第18頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五全球現(xiàn)代主要板塊的分布及其相對運(yùn)動

箭頭及其長度表示板塊相對運(yùn)動方向和速度

第19頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五4.板塊的運(yùn)動現(xiàn)代全球板塊的相對運(yùn)動具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

太平洋在收縮；

大西洋在擴(kuò)張；

非洲板塊、阿拉伯板塊、澳-印板塊均離開南極洲板塊向北運(yùn)動；

歐亞板塊相對非洲、阿拉伯及澳-印板塊向南運(yùn)動

第20頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五海陸變遷——威爾遜旋回第21頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五第22頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五大洋胚胎——東非裂谷帶大陸受到拉張，巖石圈變薄，地表張裂，形成大規(guī)模地塹或地塹群，同時(shí)沿?cái)嗔延袕V泛的火山活動第23頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五幼年大洋——紅海和亞丁灣

第24頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五成年大洋——大西洋

第25頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五收縮衰退期——太平洋

第26頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五殘留大洋（終了期）——地中海第27頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五遺痕——喜瑪拉雅造山帶

第28頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五討論題：1.目前人類對地球結(jié)構(gòu)的認(rèn)識如何？地球的不均一性表現(xiàn)在哪些方面？2.魏格納的“大陸漂移”與板塊學(xué)說的大陸漂移有哪些不同？3.現(xiàn)代板塊劃分的依據(jù)是什么？如何研究地質(zhì)歷史時(shí)期的古板塊構(gòu)造？4.地球上有哪幾種大陸邊緣？各有何特征？5.地球上有哪幾種板塊邊界？各有何特征？6.什么是“威爾遜旋回”？地球上的山脈都是經(jīng)過“威爾遜旋回”形成的嗎？7.試用板塊構(gòu)造觀點(diǎn)解釋，為什么地球上3/4的活火山和絕大部分地震集中在太平洋周圍？汶川地震的發(fā)震機(jī)理如何？8.構(gòu)造運(yùn)動是如何發(fā)生的？有哪些規(guī)律性？9.根據(jù)板塊構(gòu)造學(xué)說，蘊(yùn)藏有豐富的石油天然氣資源的盆地是如何形成的？10.試用板塊構(gòu)造觀點(diǎn)解釋，為什么我國地勢西高東低、階梯狀降低？第29頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五南美洲和非洲的輪廓南美非洲第30頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五古生物南美非洲第31頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五石炭紀(jì)大冰期晚石炭紀(jì)華北華南第32頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五地球磁場第33頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五地極與磁極地理北極地理南極磁北極磁南極第34頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五印度德干高原印度德干高原火山熔巖古地磁緯度隨時(shí)間變化曲線S50°S40°S60°S30°S20°S10°0°N10°N20°180150100500Ma0.7cm／a16cm／a2cm／a赤道第35頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五非洲和南美的極移曲線第36頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五北美和歐洲的極移曲線第37頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五各大陸的極移曲線中生代后分散第38頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五大洋中脊縱貫世界各大洋的海底山系，其長達(dá)80000km，高出深海平原2～3km，距海平面2～3km，寬約1000km，其中央裂谷寬幾十公里；由枕狀、深海拉斑玄武巖構(gòu)成。第39頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五大洋中脊的地形第40頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五深海拉斑玄武巖在深海洋脊，來自60～90km深處的玄武巖漿，約以1.5×1010t／a的速率涌出，形成拉斑玄武巖。其特征是K2O含量較低，CaO含量較高，SiO2不飽和，含橄欖石和霞石等，稱為深海拉斑玄武巖。第41頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五深潛器洋底考察第42頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五洋底黑煙囪至2005年，已在世界各大洋發(fā)現(xiàn)150多處，最大噴高達(dá)1400多米。第43頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五洋底黑煙囪380℃高溫在洋中脊處，發(fā)現(xiàn)正的熱異常值，而在海溝處則為負(fù)的熱異常值。洋底黑煙囪，400℃高溫第44頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五海底平頂火山（Guyot）第45頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五正向條帶反向條帶磁異常帶對稱于洋脊

分布，年齡由新到老第46頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五海洋鉆探船“格洛瑪·挑戰(zhàn)者”號GlomarChallenger,1968年3月首航第47頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五鉆探第48頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五海洋沉積物年齡1.37～1.95億年第49頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五擴(kuò)張型板塊邊界洋中脊裂谷帶第50頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五東非大裂谷坦噶尼喀湖（6500km）中段第51頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五大裂谷1大裂谷的象群第52頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五大裂谷2大裂谷的角馬群第53頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五大裂谷3大裂谷的長頸鹿第54頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五大裂谷4大裂谷的斑馬群第55頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五死海的鹽海拔-416m面積1050km2第56頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五死海泥第57頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五畢烏夫帶海洋陸地畢烏夫帶第58頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五山弧︱海溝系第59頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五馬里亞納群島島弧—海溝系馬里亞納海溝11034m第60頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五馬里亞納海溝地形第61頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五山?。乜p合線系1山?。乜p合線系喜馬拉雅山第62頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五山?。乜p合線系2珠穆朗瑪峰，8844.43m山弧－地縫合線系第63頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五山弧－地縫合線系3阿爾卑斯山山?。乜p合線系第64頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五山弧－地縫合線系4阿爾卑斯山長1200km，主峰勃朗峰4807m。山弧－地縫合線系第65頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五平錯(cuò)型板塊邊界轉(zhuǎn)換斷層第66頁，共73頁，2023年，2月20日，星期五圣安德烈斯斷層圣安德烈斯斷層三藩市●