自然地理学-2第二章地壳第三节大地构造学说

1、第一节第一节 地壳的组成物质地壳的组成物质第二节第二节 构造运动与地质构造构造运动与地质构造第三节第三节 大地构造学说大地构造学说第四节第四节 火山与地震火山与地震第五节第五节 地壳的演变地壳的演变第三节第三节 大地构造学说大地构造学说一一 板块构造学说板块构造学说 (一一) 大陆漂移说大陆漂移说 板块构造学说是在大陆漂移说和海底扩板块构造学说是在大陆漂移说和海底扩张学说基础上发展起来的，因此先探讨大陆漂移张学说基础上发展起来的，因此先探讨大陆漂移说。说。 南极大陆的自然地理环境如何？为什么会有煤炭分布？南极大陆的自然地理环境如何？为什么会有煤炭分布？ 为什么在喜马拉雅山上会有海洋生物化石？为

2、什么在喜马拉雅山上会有海洋生物化石？ 为什么为什么大西洋两岸北美和北欧之间地质构造具有一致性？大西洋两岸北美和北欧之间地质构造具有一致性？ 为什么为什么南半球各大陆找到的二叠纪爬行类等陆生生物有南半球各大陆找到的二叠纪爬行类等陆生生物有惊人的相似性？惊人的相似性？ 淡水爬行生物中龙，在南非和南美的淡水爬行生物中龙，在南非和南美的P地层中均有发现？地层中均有发现？为什么？为什么？ 1912年年大陆漂大陆漂移学说移学说的提出的提出标志着标志着现代地现代地质学发质学发展时期展时期的开始的开始 大陆漂移学说认为在大陆漂移学说认为在中生代以前，地球上只中生代以前，地球上只有一块联合古陆（即泛有一块联合古

3、陆（即泛大陆），海洋也只有一大陆），海洋也只有一个泛大洋。后来在地球个泛大洋。后来在地球自转的离心力和天体引自转的离心力和天体引潮力的作用下，联合古潮力的作用下，联合古陆开始被分离。由较轻陆开始被分离。由较轻的硅铝层组成的陆块，的硅铝层组成的陆块，像冰块浮于水面一样，像冰块浮于水面一样，在较重的硅镁层（洋壳）在较重的硅镁层（洋壳）上漂移，逐渐形成了现上漂移，逐渐形成了现有的海陆分布轮廓。有的海陆分布轮廓。 大陆漂移学说大陆漂移学说证据证据1 1：大陆形状相似：大陆形状相似证据证据2 2：地质构造证据：地质构造证据证据证据3 3：古生物、古气候证据：古生物、古气候证据证据证据4 4：古地磁证据：

4、古地磁证据有证据吗？有哪些证据？有证据吗？有哪些证据？ (1)应用电子计算机技术对大陆进行拼接应用电子计算机技术对大陆进行拼接 布拉德对大西洋两侧大陆进行拼合，发现布拉德对大西洋两侧大陆进行拼合，发现最佳方案并非海岸线而是海平面以下最佳方案并非海岸线而是海平面以下915m等等深线，其误差小于一个经度。深线，其误差小于一个经度。证据证据1 ：大陆形状的可拼合性：大陆形状的可拼合性2亿年前的亿年前的Pangea（2）地质构造带对比）地质构造带对比 大西洋两岸北美和北欧之间地质构造一致。大西洋两岸北美和北欧之间地质构造一致。非洲与南美古生代和中、新生代造山带易具有相非洲与南美古生代和中、新生代造山带

5、易具有相似性，并且可以越过印度洋跟踪至南极和澳大利似性，并且可以越过印度洋跟踪至南极和澳大利亚。亚。（图（图5-2）非洲和南美一些构造带的对应非洲和南美一些构造带的对应证据证据2 2 地质构造方面的证据地质构造方面的证据大西洋两岸的褶皱带的对应关系大西洋两岸的褶皱带的对应关系阿巴拉契亚山脉阿特拉斯山脉斯堪底纳维亚半岛非洲和南美洲具有相似的年龄的岩石在大西洋两岸并列(3)(3)古生物与冰川气候证据：古生物与冰川气候证据：南半球各大陆找到南半球各大陆找到的二叠纪爬行类等陆生生物有惊人的相似性；的二叠纪爬行类等陆生生物有惊人的相似性；包括南极在内的各大陆拼合在一起，冰川的分包括南极在内的各大陆拼合在

6、一起，冰川的分布就变的容易理解了；此外古气候的分带性与布就变的容易理解了；此外古气候的分带性与现代气候带位置亦不协调，也是大陆漂移的有现代气候带位置亦不协调，也是大陆漂移的有力证据。力证据。（图（图5-35-3）证据证据3 古生物学证据古生物学证据中龙中龙犬颌兽犬颌兽水龙兽水龙兽舌羊齿舌羊齿欧洲和北美视极移曲线欧洲和北美视极移曲线大量的资料表明，北美和欧洲所测的极移曲线极移曲线并不相合，但形态大致相似。若将两大若将两大陆拼合在一起，则这两条极陆拼合在一起，则这两条极移曲线就会基本重合移曲线就会基本重合，说明大西洋的确曾经不存在，两两个大陆曾经是相连接在一起个大陆曾经是相连接在一起的的。证据证据

7、4：古地磁证据：古地磁证据(后人后人)（4）古地磁极移轨迹）古地磁极移轨迹： 大陆漂移假说曾轰动一时，但由于魏格纳当时认大陆漂移假说曾轰动一时，但由于魏格纳当时认为为“硅铝质的大陆漂移在硅镁质的洋壳之上硅铝质的大陆漂移在硅镁质的洋壳之上”，这一大陆漂移机制因为与地球物理资料不符，遭这一大陆漂移机制因为与地球物理资料不符，遭到了强烈的反对与抨击，在被嘲笑为魏格纳的到了强烈的反对与抨击，在被嘲笑为魏格纳的“狂想曲狂想曲”后，至后，至2020世纪世纪3030年代后几乎消声匿迹。年代后几乎消声匿迹。 古地磁研究资料再次令人信服地证实了大陆漂移古地磁研究资料再次令人信服地证实了大陆漂移学说，使该学说在学

8、说，使该学说在2020世纪世纪50506060年代再度兴起。年代再度兴起。（二）海底扩张学说（二）海底扩张学说 2020世纪世纪6060年代初，借助于丰富的海底调查资料和古地磁学证据，年代初，借助于丰富的海底调查资料和古地磁学证据，赫斯和迪茨几乎同时提出了一个类似的观点赫斯和迪茨几乎同时提出了一个类似的观点大洋底部在洋中大洋底部在洋中脊处裂开，地幔岩浆从这里涌出，冷却固结成新的大洋岩石圈，脊处裂开，地幔岩浆从这里涌出，冷却固结成新的大洋岩石圈，并把先期形成的岩石向两侧对称地推挤，导致大洋海底不断扩张。并把先期形成的岩石向两侧对称地推挤，导致大洋海底不断扩张。另一方面，扩张的大洋岩石圈在到达大陆

9、边缘的海沟处后，将沿另一方面，扩张的大洋岩石圈在到达大陆边缘的海沟处后，将沿着消减带向大陆岩石圈之下俯冲，重新消亡于地幔中，从而构成着消减带向大陆岩石圈之下俯冲，重新消亡于地幔中，从而构成一个完整的循环。这就是被称作地质史诗的一个完整的循环。这就是被称作地质史诗的海底扩张海底扩张。海底扩张有证据吗？海底扩张有证据吗？ 海底扩张说的证据：海底扩张说的证据：海底岩石年龄的分布即以年海底岩石年龄的分布即以年龄最新的大洋中脊为轴，向两侧呈对称的分布，龄最新的大洋中脊为轴，向两侧呈对称的分布，离中脊越远越老。离中脊越远越老。证据1：海底磁异常条带证据证据2 洋中脊两侧岩石的年龄洋中脊两侧岩石的年龄大西洋

10、大西洋海底扩张海底扩张证据证据3 转换断层转换断层 转换断层是在断层转换点转变为走向不同、力学性质也不同的转换断层是在断层转换点转变为走向不同、力学性质也不同的“平移断层平移断层”。岩石圈板块沿转换断层相对运动时，板块体积。岩石圈板块沿转换断层相对运动时，板块体积恒定不变。恒定不变。 (三三) 板块构造学说板块构造学说1. 板块构造学说的提出板块构造学说的提出2. 板块构造学说的主要观点板块构造学说的主要观点3. 岩石圈板块的划分岩石圈板块的划分 1968年勒皮顺根据各方面的资料，首先将全球年勒皮顺根据各方面的资料，首先将全球岩石圈划分成六大板块，即太平洋板块、欧亚岩石圈划分成六大板块，即太平

11、洋板块、欧亚板块、印度洋板块、非洲板块、美洲板块和南板块、印度洋板块、非洲板块、美洲板块和南极洲板块。极洲板块。 除太平洋板块几乎完全是海洋外，其余五大板除太平洋板块几乎完全是海洋外，其余五大板块既包括大块陆地，又包括大片海洋。块既包括大块陆地，又包括大片海洋。随着研究工作的进展，又有人进一步在大板块随着研究工作的进展，又有人进一步在大板块中划分出许多小板块。中划分出许多小板块。全球板块分布图全球板块分布图4.板块的边界类型板块的边界类型（1）扩张型板块边界（增生板块边界或建设性）扩张型板块边界（增生板块边界或建设性板块边界）板块边界） 相背运动相背运动 这类边界这类边界主要分布于大西洋中脊、

12、印度洋中主要分布于大西洋中脊、印度洋中脊和东南太平洋中隆脊和东南太平洋中隆。大陆裂谷大陆裂谷系具有与大洋系具有与大洋中脊类似的特征，也属于分离型板块边界。中脊类似的特征，也属于分离型板块边界。 相向运动相向运动 划分为岛弧海沟型边界和地缝合线型划分为岛弧海沟型边界和地缝合线型2种亚型种亚型： 1）岛弧海沟型边界岛弧海沟型边界 一般是大洋板块俯冲到大陆板块之下。一般是大洋板块俯冲到大陆板块之下。 A岛弧岛弧-海沟型海沟型，主要见于西、北太平洋边缘，指大洋板，主要见于西、北太平洋边缘，指大洋板块沿海沟俯冲于与大陆之下，俯冲一侧为海沟，挤压抬块沿海沟俯冲于与大陆之下，俯冲一侧为海沟，挤压抬升一侧则形

13、成岛弧和海岸山脉；多火山、地震、超深断升一侧则形成岛弧和海岸山脉；多火山、地震、超深断裂。裂。 B山弧山弧-海沟型海沟型，主要见于太平洋东南的南美大陆边缘，主要见于太平洋东南的南美大陆边缘，指大洋板块沿陆缘海沟俯冲于指大洋板块沿陆缘海沟俯冲于山弧山弧之下。之下。（2）汇聚型板块边界）汇聚型板块边界 （2）碰撞边界碰撞边界 又称地缝合线又称地缝合线 是指两个大陆板块之间的碰撞带或焊接线。是指两个大陆板块之间的碰撞带或焊接线。 产生大规模的水平挤压，形成巨大的褶皱山系；产生大规模的水平挤压，形成巨大的褶皱山系；多强烈地震；板块拼缩速度多强烈地震；板块拼缩速度5cm/a。（3）转换断层（剪切）板块边

14、界）转换断层（剪切）板块边界 两侧板块相互剪切滑动，通常即没有板块的生长，两侧板块相互剪切滑动，通常即没有板块的生长，也没有板块的消亡。它一般分布在大洋中。也没有板块的消亡。它一般分布在大洋中。二、槽台说二、槽台说 （一）概述（一）概述 1859年，年，J.霍尔（美）在，认为阿巴拉契亚山脉的北部霍尔（美）在，认为阿巴拉契亚山脉的北部褶皱山脉曾经是地壳上巨大的拗陷，后被称为褶皱山脉曾经是地壳上巨大的拗陷，后被称为“地槽地槽”。 1885年，修斯提出在地壳上存在一些稳定地区（即年，修斯提出在地壳上存在一些稳定地区（即“地台地台”）。）。 1900年，法国年，法国E.奥格将其发展成为奥格将其发展成为

15、槽台说槽台说 -地槽和大陆块地槽和大陆块 （二）（二） 地槽区、地台区的特点地槽区、地台区的特点地槽区：巨厚的沉积建造 强烈的构造变动、频繁的岩浆活动地台区：厚度较小的沉积建造 不太强烈的构造变动、微弱的岩浆活动 （三）中国对槽台说的发展（三）中国对槽台说的发展 A.多旋回构造说黄汲清 地槽的发展不是单旋回，而是多旋回。 B.地洼学说陈国达 “地台回春” 地槽 地台（由动到定） 地台 地槽（由定到动） 交替出现， “螺旋”上升 三、地质力学说三、地质力学说（一）李四光简介（一）李四光简介 1889-1971，湖北黄冈人；，湖北黄冈人； 确认中国存在第四纪冰川；确认中国存在第四纪冰川； 古生物古

16、生物- 地质力学与石油开采地质力学与石油开采筵（二）（二） 地质力学的主要内容地质力学的主要内容 1. 全球地质构造的展布并非杂乱无章，而是具有一定的方全球地质构造的展布并非杂乱无章，而是具有一定的方方位。方位。2. 在地壳运动的一定动力方式的作用下，必将形成相应形在地壳运动的一定动力方式的作用下，必将形成相应形式的构造应力场和构造体系。式的构造应力场和构造体系。3.地质力学确立了三种构造体系，并认为地球自转及其角速地质力学确立了三种构造体系，并认为地球自转及其角速度的变化所引起的地壳水平运动度的变化所引起的地壳水平运动 是主导因素。是主导因素。 （1）地壳上的许多地质构造现象，都是地壳运动的

17、结果，）地壳上的许多地质构造现象，都是地壳运动的结果，即即“构造形迹构造形迹”。（2）“许多不同力学性质、不同形态、不同序次和不同等许多不同力学性质、不同形态、不同序次和不同等级，但具有成生联系的各项构造形迹所组成的构造带，级，但具有成生联系的各项构造形迹所组成的构造带，以及它们之间所夹的岩块或地块组合而成的总体以及它们之间所夹的岩块或地块组合而成的总体”，称，称为为构造体系构造体系。（3）纬向构造体系、经向构造体系、扭动构造体系。）纬向构造体系、经向构造体系、扭动构造体系。我国的主要构造体系 纬向构造体系（纬向构造体系（又称东西复杂构造带）又称东西复杂构造带） 指出现在一定纬度上规模巨大的构造带，在大陆上往指出现在一定纬度上规模巨大的构造带，在大陆上往往表现为横亘东西的山脉。我国境内主要有三条发