现代地质地貌学（一）课件：第五章 构造运动与构造变动(第六节 板块构造学说)

1、第五章 构造运动与构造变动第六节 板块构造学说 20世纪初，人们认为： “海洋和大陆都是永恒不变的。” “地球上的山脉由于地球内部冷却收缩而导致地壳变形形成的。” 中国科学工作者在喜马拉雅山区考察时，发现山中的岩石含有鱼、海螺、海藻等海洋生物的化石。为什么会发生这种现象呢？喜马拉雅山在几千万年前还是一片汪洋大海，后来受到强大挤压力的作用，海底隆起抬高，形成今天雄伟高峻的山脉。1.喜马拉雅山上的岩石中发现海洋生物的化石我国东部海底的古河流遗迹 2. 我国东部海底发现古河道及水井等人类活动遗迹 在非洲和印度，甚至靠近赤道处，发现古冰川的痕迹，与地球上海陆分布的形成有关。在寒武纪前，在地球的南部形成

2、了一大块冈瓦纳大陆，也称南方大陆。该大陆在整个古生代早期，基本上处于侵蚀时期，沉积物很少，因大部处于高纬度地区，在石炭、二叠纪时，大陆上曾有过广泛的冰川发生，留下了冰川的痕迹。后来大陆开始分化，至白垩纪末，最后分裂漂移成现在的南美洲、印度、非洲及澳大利亚等大陆，因此在非洲的中部和南部、印度半岛、南美洲东南部、澳大利亚南部等地现在还广泛分布有石炭纪、二叠纪 的冰川遗迹。 3.印度发现古代冰川4.南极洲发现煤层 在南极洲的维多利亚地区有储量很大的煤田，在南极半岛和科茨地也有煤田，甚至有的煤层露出地表长达数里。地球上的煤炭资源大多形成 于亿年前左右的古生代晚期的石炭纪、二叠纪和中生代的三叠纪和侏罗纪

3、时期，而且在气候比较温暖，又有大片森林的地带。从南极洲有煤的事实，可以证明南极洲在两亿年前左右，曾位于温带，并有过茂密的森林，后经过长期的长途漂移，南极洲才漂到了现在的南极地区。 先后出现三个学说进行解释： 大陆漂移学说 海底扩张学说 板块构造学说大陆漂移学说地球表面的海陆轮廓是怎样形成的?七大洲、四大洋自古以来就是这样分布的吗？德国气象学家魏格纳魏格纳注意到一个有趣的现象：大西洋两岸，特别是非洲西海岸与南美洲东海岸轮廓线十分相似。南美洲大陆凸出的部分几乎能和非洲大陆凹进部分相吻合。如果我们把这两块大陆从地图上剪下来就可以拼合成一个整体。这仅仅是巧合？古生物的相似性水龙兽, 这种动物是严格的陆

4、生动物, 其化石广泛见于南非、南美和亚洲, 1969年美国的一个探险队在南极也发现了它们。因此,这个动物属曾出现于所有的南部大陆。如果过去由陆桥连接，那么陆桥现在哪里？岩石和山脉的可对比性古气候、冰川证据：澳大利亚魏格纳认为，大约在两亿年以前，地球上各大洲是相互连接的一块大陆，它的周围是一片大洋。以后，原来的大陆分裂成几块，慢慢地漂移分离。经过了漫长的岁月，逐渐形成了今天七大洲、四大洋的分布状况。泛古陆魏格纳认为，大约在两亿年以前，地球上各大洲是相互连接的一块大陆，它的周围是一片大洋。以后，原来的大陆分裂成几块，慢慢地漂移分离。经过了漫长的岁月，逐渐形成了今天七大洲、四大洋的分布状况。当时的科

5、学家认为海岸线遭受侵蚀和沉积作用，另外大陆还经常经历升降运动，因此现代海岸线的吻合不能证明它们过去曾经是连在一起的。问题1当时的科学家不接受魏格纳的大陆漂移理论，因为他不能找出导致大陆漂移的原因问题2 为了找到更多的证据，1930年4月，魏格纳率领一支探险队，迎着北极的暴风雪，第4次登上格陵兰岛进行考察，在零下65的酷寒下，大多数人失去了勇气，只有他和另外两个追随者继续前进，终于胜利地到达了中部的爱斯密特基地。11月1日，他在庆祝自己50岁的生日后冒险返回西海岸基地。在白茫茫的冰天雪地里，他失去了踪迹。直至第二年4月才发现他的尸体。他冻得像石头一样与冰河浑然中盯一体了。海底扩张学说海底扩张证据

6、1：从老到新对称的洋壳年龄海底扩展的证据2：相对洋中脊对称分布的磁异常条带老洋壳-新 洋脊 新-老洋壳 洋中脊处形成的岩石，冷却时被磁化，记录了当时的磁场方向。由于地磁南北极的多次转向,导致海底岩石对称的正、逆向磁异常条带。 洋中脊二侧,海底岩石的正、负磁异常条带对称分布 洋中脊处海底磁异常条带 洋中脊两侧条带状岩浆隆起带海底扩张的主要观点： 1 密度较小的大洋壳浮在密度较大的地幔软流圈之上； 2 由于地幔温度的不均一性，导致地幔物质密度的不均一性，从而在地幔 或软流圈中引起物质的对流，形成若干环流； 3 在两个向上环流的地方，使大洋壳受到拉张作用，形成大洋中脊，来自 地幔的岩浆不断从洋脊涌出

7、，冷凝后形成新的洋壳； 大陆分裂海底扩张形成新大洋 大 洋中脊海底沉积物岩石圈岩石圈岩石圈岩石圈岩石圈岩石圈岩石圈岩石圈4 新洋壳不断生长，随着地幔环流不断向两侧推开，不断向两侧扩张，因此就产生了地磁异常条带在大洋中脊两旁有规律的排列以及洋壳年龄离洋脊越远越老的现象。5 在向下环流的地方，或在不断扩张的大洋壳 与大陆壳相遇的地方，由于前者密度较大， 位置较低，便向大陆壳下俯冲，形成海沟或 贝尼奥夫带；6 由于深部地热作用，再加上强大的摩擦，在 大约深150-200km处，导致大洋壳局部或全部 熔融，形成岩浆，岩浆及挥发成分的强大内 压促使其向上侵入，并携带大量热能上升， 同时，来自地幔的、以及

8、混杂了重熔陆壳的 岩浆喷出地表形成火山和岛弧。7 大洋壳俯冲带，由于其下部逐渐熔化、混合 而消亡，所以贝尼奥夫带又称为大洋壳消亡 带。板块构造学说硅铝质陆壳漂移在硅镁质洋壳之上 岩石圈板块漂移在塑性的软流圈之上 板块构造学说的主要观点： 1. 地球表层刚性的岩石圈之下为软流圈，岩石圈具有侧向不均一性，被许多活动带如大洋中脊、海沟、转换断层等分割为大小不等的块体，即板块。 2. 板块内部是相对稳定的，而板块之间则可发生相对运动，其运动方向可以表现为相对的、相向的或者平移相错的。全球板块的划分板块边界的类型： 拉张型板块边界 挤压型板块边界 剪切型边界拉张型板块边界：两侧板块沿相反方向运动，玄武岩

9、浆上涌，拉张作用引起浅源地震和高速热流拉张型：大洋中脊挤压型板块边界：两侧板块相向运动，形成褶皱山系，产生深源地震和火山活动。挤压型大洋大陆大洋大洋大陆大陆39转换断层边界：大洋中脊被错开；在错开的洋脊之间，断层两盘的运动方向相反，而越过洋脊之后，断层两盘的运动方向同步；浅源地震仅发生在错开的洋脊之间。大洋中脊的转换断层板块运动与海洋演化：威尔逊旋回威尔逊旋回：岩石圈从大陆破裂、裂谷出现到洋盆形成，再从洋盆俯冲、缩小到闭合的完整过程。其可划分为6个阶段胚胎期、幼年期、成年期、衰退期、残余期、消亡期1 胚胎期：陆壳破裂，形 成大陆裂谷，如东非大 裂谷2 幼年期：陆壳进一步破裂，熔岩上涌形成洋中脊和狭窄的洋壳盆地，如红海、亚丁湾。3 成年期：大洋中脊系统的进一步延伸和扩张，形成新的成熟的洋盆，洋盆两侧不发生俯冲作用如大西洋。大西洋洋底，洋脊扩张4 衰退期：洋脊进一步扩展，洋盆一侧或两侧与相邻大陆开始俯冲消减，洋盆缩小，形成海沟火山岛弧陆盆系统。如太平洋。西太平洋陆缘沟-弧-盆体系5 残余期：洋脊扩张作用减弱，