板块构造说

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更新时间:2019-12-10 10:16 浏览:59 关闭窗口 打印此页

  1915年魏格纳在《大陆与大洋的起源》一书中提出了大陆漂移的概念,然而他们提出的证据未能使地学界相信大陆漂移的线年代初H.Hess提出了海底扩张的概念,并得到古地磁学、地球年代学以及海洋地质学和地球物理等方面一系列新证据的支持。三种不同的现象:熔岩序列中磁极性转向的年代;深海岩心中剩余磁化转向的深度,以及平行于海洋中脊的线状磁异常的宽度,都以同样的比率变化着,都是由于扩张海底的地壳从洋中脊迁移而造成的。地学界普遍接受了活动论的观点,并逐渐形成了板块运动学说。

  板块构造学说将地球表面划分为若干刚性的岩石圈板块,板块之间为俯冲、碰撞带,中洋脊,以及转换断层等活动带。板块构造学说认为地球表面的运动主要由板块之间的断层活动来完成,而板块边界之间的宽阔的块体变形很小,在全球尺度上可以忽略不计,也就是可以认为板块是刚性的。 板块运动认为刚性的岩石圈(包括大陆与大洋的地壳)的薄板在上地幔中粘性较小的软流圈上移动。它是从大陆漂移说发展起来,而却不同于大陆漂移说。它们的差别主要为:

  (1)魏格纳等把大陆只包含大陆硅铝层;而板块学说中岩石圈板块包含地壳与软流圈之上的岩石圈(岩石圈地幔)。

  (2)魏格纳等把大陆看成是主动的单元,而板块学说中大陆是被动的。大陆漂移说认为大陆是穿过壳下硅镁层而漂移的;而板块学说引入了象在传送带上被携带的被动大陆的概念。由于它们在组成上密度较低,通常较有浮力并能逃脱被消减的命运,成为输送带上稳定的被动浮性块。

  (3)魏格纳等把大陆硅铝层看成是与地幔硅镁层互相独立的、完全不同的东西;而板块学说认为陆地是地幔分异产生而上浮的化学产物,陆地与其下伏的部分地幔是联系在一起的。板块构造为地幔对流说提供了发展的空间。

  岩石圈包括地壳与软流圈之上的岩石圈(岩石圈地幔)。从热力学观点来看,它相当于岩石固相线之上的部分。从力学观点看,它是能承受长期应力的地球表壳。

  板块学说逐渐在地学界取得了普遍的承认,它看似简单,其实有深刻的道理。板块构造,也可以说是缝块构造,在地球表面各种尺度的构造中都有表现,甚至在变形最剧烈的台湾碰撞带上,陡立的褶皱也是由一系列相对完整的灰岩块体和它们之间的断裂所组成。

  从构造物理观点来看,由于岩石流变性质的非线性,地壳变形主要集中在一些狭长的带上,而这些活动带之间的广阔区域则只承担很小的变形。这些广阔区域就是块体,而狭长的活动带则是块体间的边界。流变学本构关系的非线性主要表现为应变速率与应力关系中应力项的指数n上,n越大则非线性越强烈,活动带越窄。

  正是这种流变学基础决定的板块构造的几何学在各种不同尺度的构造中都有所表现。

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