chap10 板块构造学说

1、从从“大陆漂移大陆漂移”到到“海底扩张海底扩张”板块构造学说板块构造学说板块运动的驱动力问题板块运动的驱动力问题 固态的上地幔上部地壳固态的上地幔上部地壳“岩石圈岩石圈” 其下的上地幔有一地震低速带（地表之下其下的上地幔有一地震低速带（地表之下60250km），），称称“软流软流圈圈”岩石圈岩石圈软流圈软流圈地壳地壳地壳地壳上地幔上部上地幔上部（固态）（固态）复习：地壳、岩石圈、软流圈复习：地壳、岩石圈、软流圈板块构造学说板块构造学说1、从、从“大陆漂移大陆漂移”到到“海底扩海底扩张张”板块构造学说板块构造学说alfred lothar wegener (1880-1930)19151915年

2、魏格勒公开发表了年魏格勒公开发表了“大陆大陆漂移漂移”假说假说他提出：他提出：地球上的大陆曾是一个统一的地球上的大陆曾是一个统一的超级大陆超级大陆“泛大陆泛大陆”大约在距今大约在距今 2 亿年前，泛大陆亿年前，泛大陆解体成较小的陆块，并漂移到解体成较小的陆块，并漂移到了它们现今的位置了它们现今的位置观察：大陆外形的吻合性（南美非洲）观察：大陆外形的吻合性（南美非洲）海岸线吻合（当用海岸线吻合（当用拼合时吻合性更好）拼合时吻合性更好） 大陆的拼合：大陆的拼合：大陆架大陆架相 似 的 古 代相 似 的 古 代岩 石 组 合岩 石 组 合 “ “泛大陆泛大陆”及其解体及其解体after dietz

3、& holden, 1970泛大陆泛大陆（pangaea）北方大陆（劳亚大陆）北方大陆（劳亚大陆）（laurasia）南方大陆（冈瓦那大陆）南方大陆（冈瓦那大陆）（gondwanaland） “ “泛大陆泛大陆”及其解体及其解体after dietz & holden, 1970主要证据之一：古生物分布主要证据之一：古生物分布 分离的不同大陆上有分离的不同大陆上有 整个南方大陆上都有整个南方大陆上都有的分布的分布澳大利亚西南部上二叠统地层中的舌羊齿叶化石澳大利亚西南部上二叠统地层中的舌羊齿叶化石对同种生物在不同大陆上分布的可能解释对同种生物在不同大陆上分布的可能解释 漂游？漂游

4、？ “大陆桥大陆桥”？ “岛屿垫脚石岛屿垫脚石”？ 大陆漂移！大陆漂移！主要证据之二：古气候证据主要证据之二：古气候证据在现今气候条件极不相在现今气候条件极不相同的大陆上，发现了反同的大陆上，发现了反映相似古气候条件的沉映相似古气候条件的沉积与生物特征积与生物特征煤沼煤沼沙漠砂沙漠砂盐类沉积盐类沉积生物礁生物礁冰川冰川沙漠沙漠热带热带冈瓦那大陆冰川遗迹的分布及特征冈瓦那大陆冰川遗迹的分布及特征 冰川分布的位置冰川分布的位置 冰川运动的方向冰川运动的方向石炭系二叠系地层完全相同石炭系二叠系地层完全相同 三叠系侏罗系岩层极为相似三叠系侏罗系岩层极为相似 主要证据之三：主要证据之三：冈瓦那大陆的冈瓦

5、那大陆的地层分布地层分布主要证据之四：造山带分布主要证据之四：造山带分布一个大陆上的造山带与另一大陆上的一个大陆上的造山带与另一大陆上的造山带在造山带在岩石构造岩石构造和和年代年代上类似。上类似。阿帕拉契亚山脉阿帕拉契亚山脉( (美国东部、格陵兰美国东部、格陵兰) )英伦诸岛、斯堪的纳维亚英伦诸岛、斯堪的纳维亚alfred lothar wegener (1880-1930)大陆漂移的驱动大陆漂移的驱动力力: 地球自转产生的地球自转产生的离心力造成潮汐的离心力造成潮汐的引力引力魏格勒的魏格勒的“大陆漂移大陆漂移”说说除了受到一些非洲和澳洲除了受到一些非洲和澳洲的地质学家支持外，就地的地质学家支

6、持外，就地质学界整体而言，受到了质学界整体而言，受到了怀疑和否定。其中怀疑和否定。其中“驱动驱动力力”问题是其一个致命弱问题是其一个致命弱点点赫斯（赫斯（1962）: “海底扩张海底扩张”harry hammond hess由于地幔对流的结果，海底由由于地幔对流的结果，海底由洋脊处分开向两侧运动洋脊处分开向两侧运动位于运动前端的洋壳最终插入位于运动前端的洋壳最终插入大陆或岛弧之下而消失大陆或岛弧之下而消失在洋脊（扩张中心）处，海底在洋脊（扩张中心）处，海底的离散运动将裂谷撕开，引起的离散运动将裂谷撕开，引起浅源地震浅源地震老海底在海沟处的俯冲形成贝老海底在海沟处的俯冲形成贝尼奥夫地震带尼奥夫地

7、震带洋脊顶部的裂谷洋脊顶部的裂谷海沟海沟海沟海沟洋脊洋脊裂谷裂谷海沟海沟海沟海沟海底扩张海底扩张海沟海沟大洋大洋大陆大陆贝尼奥夫地震带贝尼奥夫地震带火山火山glomar challengerjoides resolution6060年代中期年代中期 “ “深海钻探计划深海钻探计划”“大洋钻探计划大洋钻探计划”全球的洋脊系统全球的洋脊系统教新洋壳教新洋壳教老洋壳教老洋壳洋脊洋脊沿沿大西洋一段大西洋一段洋中脊两侧对洋中脊两侧对称分布的磁异称分布的磁异常条带常条带具具正极性和反正极性和反极性的海底岩浆极性的海底岩浆岩条带以洋脊为岩条带以洋脊为对称轴相间分布对称轴相间分布正向极性正向极性反向极性反向极

8、性洋脊洋脊现今现今距今年代距今年代(百万年百万年)根据海洋勘测得根据海洋勘测得到的磁性剖面到的磁性剖面假定海底扩张计算假定海底扩张计算得到的磁性剖面得到的磁性剖面岩石圈岩石圈岩浆上升、冷凝和岩浆上升、冷凝和地磁极性地磁极性“固化固化”带带距今距今(百万年百万年)现代海底的年龄：现代海底的年龄：在洋脊处最新，向两侧依次逐渐变老在洋脊处最新，向两侧依次逐渐变老2、板块构造学说、板块构造学说 地球的岩石圈由地球的岩石圈由1212个大板块和位于期间的若干小板块组成个大板块和位于期间的若干小板块组成 板块的边界位于洋脊（离散型边界）、海沟或大陆板块碰板块的边界位于洋脊（离散型边界）、海沟或大陆板块碰撞带

9、（汇聚型边界）及转换断层（平错型边界）撞带（汇聚型边界）及转换断层（平错型边界） 板块可在其下伏的较塑性软流圈上作大规模运移板块可在其下伏的较塑性软流圈上作大规模运移 海洋板块在洋脊处不断新生，又不断俯冲、消减到大陆板海洋板块在洋脊处不断新生，又不断俯冲、消减到大陆板块之下块之下 板块内部相对稳定，而板块边缘则由于相邻板块的相互作板块内部相对稳定，而板块边缘则由于相邻板块的相互作用而成为构造活动性强烈的地带用而成为构造活动性强烈的地带 板块之间的相互作用控制了岩石圈表层和内部的各种地质板块之间的相互作用控制了岩石圈表层和内部的各种地质作用过程，也决定了全球岩石圈运动和演化的基本格局作用过程，也

10、决定了全球岩石圈运动和演化的基本格局全球板块的分布全球板块的分布汇聚型汇聚型平错型平错型离散型离散型汇聚型汇聚型大陆裂谷带（年大陆裂谷带（年轻的板块边界）轻的板块边界）洋陆洋陆洋洋洋洋陆陆陆陆平错型板块边界圣安德列斯断层平错型板块边界圣安德列斯断层三叉裂谷系的三叉裂谷系的形成与演化形成与演化大陆大陆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壳洋壳坳拉谷坳拉谷三叉裂谷系：三叉裂谷系：一种特殊的板一种特殊的板块边界块边界3、板块运动的驱动力问题、板块运动的驱动力问题1. 1. 洋脊推动洋脊推动2. 2. 重力滑动重力滑动3. 3. 冷的下插俯冲板块拉动冷的下插俯冲板块拉动4. 4. 地幔对流环带动地幔对流环带动地幔柱与热点地幔柱与热点0.7ma-现在现在11.3-1.82.2-3.33.8-5.6夏威夷群岛夏威夷群岛夏