大陆漂移到海洋扩张到板块构造

大陆漂移地球自它诞生以来，从未停顿过活动，沧海桑田、山河巨变。最为奇特的是茫茫大地竟能象巨轮那样一漂千里，至今不息。2千多年前，古希腊人就认为大地像“木筏”那样漂移在水上。1620年已有人留意到大西洋两岸轮廓可以相互拼合。1915年德国气象学家魏格纳正式提出了“大陆漂移说”。他认为2亿年前全球各大陆曾拼合在一起，组成一个超大陆，又称„联合古陆‟，随后才分裂，渐渐漂移到现在的位置。[attachment=111130]大陆漂移魏格纳〔r〔0，大陆漂移理论的创始人1915年出版了《大陆和海洋的起源》，阐述了大陆漂移的观点。[attachment=111131]大陆漂移理论的证据1：相邻大陆的边缘形态可以拼接魏格纳为证明大陆漂移所收集的大量资料，至今仍旧是难以辩驳的铁证。其中，大陆岸线的吻合是最吸引人的证据。巴西东端的直角突出局部与非洲西岸直角凹进的几内亚湾格外吻合。1965年，人们曾依据大西洋最海深图通过计算机对1000米等深线处进展拟合，觉察两岸几乎可以完善无缺的拼接。具有如此高的拟合度不行能是偶然造成的。[attachment=111132]最初觉察南美洲与非洲可以拼合[attachment=111133]后来已将各大洲拼合起来2：相邻大陆在地层上有很多相像性和可拼合性更令人信服的是两岸一样地质年月的山系、地层或岩块都可以一一对应加以拼接。例如挪威到苏格兰的加里东褶皱山系在北美东海岸再现；南非开普山与南美布宜诺 斯艾利斯的二叠纪地层可以拼合；非洲高原的前寒武纪片麻岩在巴西重现等等。这就象被撕碎的书页，不仅毛边可以拼接，连印刷文字都恰好齐整切合，明显就不是巧合了。[attachment=111134][attachment=111135][attachment=111136]大西洋两岸褶皱山系的拼结3：古冰川遗迹的分布依据古冰川沉积物和冰川擦痕等证据，说明在2亿年前，目前位于热带、温带地区的南美、南非、印度和澳大利亚等地都分布着大片古冰川遗迹，而北半球找到的却是热带植物化石，这样势必会作出南半球万里冰封，北半球郁郁葱葱不合情理的结论。但假设依据大陆漂移说的观点，冰川自缺乏为奇。[attachment=111137][attachment=111138]各大陆冰川分布不仅可以拼接，而且冰川流向合理4：古生物化石的分布魏根纳充分利用古生物学的资料来证明大陆的漂移。由于一样的生物种不行能在相隔格外遥通过比照觉察，在远隔重洋的大西洋两岸很多生物种群却存在着亲缘关系，其中特别是那些根本“联合古陆”的观点才能得到圆满解释。[attachment=111139]水龙兽，四足短矮，属于陆地生活的爬行类动物。广泛分布于南美、南非、印度、南极等地。它们不行能漂洋过海，只能通过大陆漂移而至。[attachment=111140]在南美东部、非洲西部和南极洲2亿年前的地层中分别都找到同一个属种的‘中龙’化石。它们是只喝淡水的小型陆生爬行动物。无法想象它们可以游过宽阔的大西洋而相互沟通。明显，他们应当曾经生活在联合古陆上，此后才漂移开来。[attachment=111141]2亿年前的舌羊齿是生活在严寒气候带的蕨类植物，但目前它的化石却遍布于南美洲、南非、印度、南极洲和澳大利亚等大陆的不同气候带上。看来，只有用当时这些大陆曾经组成了联合古陆的解释才最为合理。[attachment=111142]大陆漂移理论的沉浮大陆漂移说的问世，轰动了全球。但后来觉察，大陆漂移的证据虽然无可辩驳，却始终找不到大陆漂移的真正缘由。因此它曾一度安静了302060年月，大陆的漂移最终并且成为海底扩张说和板块学说的奠基石。[attachment=111143]大陆漂移说的根本观点魏格纳认为较轻的大陆硅铝层浮在较重的大洋硅镁层之上进展漂移，如同冰山漂移在海面上运动的离竭力，推动大陆在径向上漂移，形成青藏高原与喜马拉雅山脉那样的地形；而太阳与月向西漂移，在美洲西部受阻形成巨大的海岸山系。大陆漂移最初的解释：大陆硅铝层在大洋硅镁层上滑动。日月的潮汐摩擦力产生使大陆向西的漂移力[attachment=111144]地球自转离心力分解出的离竭力推动大陆在径向上漂移[attachment=111145]大陆漂移说的衰落大陆漂移说极大地冲击了当时占确定统治地位的“海陆位置固定论理解大陆为什么能在坚硬的洋底上运动。随着1930年魏格纳过早地在格陵兰探险遇难身亡，大陆漂移说也就被打入了冷宫。海底扩张二次世界大战后，海洋地质调查取得很多重大成果，使得人们有可能从全的角度来打量地表运动规律和海陆变迁的历史过程。1960-1962年美国的赫斯〔Hess〕和迪茨〔Dietz〕基于对大洋中脊的觉察；远离洋中脊的洋底沉积物年龄越来越老；以及岛弧、海沟地区的很多事实，在地幔对流说的启发下提出了“海底扩张说”。海底扩张说实际上是形式下的大陆漂移说，也是板块学说的重要理论支柱。海底扩张学说的主要观点海底扩张说认为：洋中脊是海底扩张的策源地，那里热的地幔物质不断上涌，冷却后形厘米。假设在洋壳上方驮有大陆地块，它们将象传送带上的货物那样渐渐被载动而去。在大海底扩张运动反映了地幔内存在着环状对流圈，大约经过2亿年整个洋底将彻底更一遍。[attachment=111159]大洋壳与大陆壳的差异〔花岗岩层〕和硅镁层〔玄武岩层2.7克/33.1克/3。大陆地壳主3360-70千米；但大洋壳缺少硅铝61.5千米。通常地形越高，地壳厚度越大。由于两种地壳的存在，地球外表有两个平均高度的峰值，分别是约500米的陆地和-3800米的海盆，使地球上的板块活动可以形成。而金星上只有一种地壳，也就是说只有一个平均高度，不行能形成象地球一样的海洋，也没有板块活动。[attachment=111160]地壳剖面[attachment=111161]地球圈层大洋中脊过去人们信任洋底是平坦的，就像巨大的“平底锅”一样。19世纪，在铺设海底电缆时，人们觉察大西洋中心却比两侧高出了很多。1918年，德国科学家利用超声波回声测深仪觉察13年的测深说明，整个大西洋底埋伏着一条与两岸轮廓相像，巨大的S形中心海岭。后来，人们又觉察中心海岭是一种全球性的现象。1956年，美国科学家依据回声测深资料，编绘了全球洋底地形图。图上赫然呈现出一条横贯全球、首尾相连的中心海岭系统。[attachment=111162]洋底地貌[attachment=111163]洋脊地形洋中脊地震活动大洋中脊轴部的地震和火山活动频繁，故又称活动海岭。地震分布在中心裂谷内，也分布在横穿中脊的断裂带上。震级一般不大，且为浅源地震，主要由于这里地幔物质上涌造成的强大拉张作用引起。[attachment=111164]洋中脊火山活动1～2千米宽的范围内。火山经屡次喷发而形成火山链，与中脊走向平行。其形态及喷发周期与海底扩张速度有关。慢速扩张的火山链喷发是不连续的，可5000～10000300～60050年喷发一次。陆地上的大洋中脊冰岛是洋中脊露出水面的局部，人们可以不必下海就能争论洋中脊地形。冰岛斯凯弗塔裂271783年爆发，813立方千米的熔岩。喷出的火山灰和气体造成冰岛75％的动物死亡，由此引起的饥饿造成1万多居民死亡。ent=111166][attachment=111167][attachment=111168]冰岛是洋脊唯一出露海面形成的岛屿，常常有玄武岩浆喷发，这是1973年喷发情景。深海底洋中脊玄武岩浆涌出形成枕状熔岩。洋壳的年龄2亿年，相比之下大陆上测出最老的岩石可达38亿年，这说明洋底格外年轻，更老的洋壳已被深海沟淹没了。而且，洋底年龄是以洋中脊为对称轴，向两侧有序地增加，最年轻的洋底都在洋中脊上，自那里向两侧，洋底的年龄渐渐由到老排列。而特别惊人的事实是沉积物的年龄与磁特别条带所推测的年龄完全全都。[attachment=111169]全球洋壳年龄[attachment=111170]太平洋壳年龄[attachment=111171]太平洋地形磁特别条带洋中脊两侧通常显示出清楚的磁特别条带，它们正、负相间，两侧呈平行对称排列。据古地磁学争论，地磁的南、北极曾不断发生过180°的周期性倒转。在极性反向的年月里指冷却时受到当时地磁场的磁化，显示那时的磁极方向，而且距洋中脊越远，地质年月越老。历史。[attachment=111172]磁特别条带磁特别条带的觉察1962年，剑桥大学争论生瓦因和马修斯参与了深海考察，在太平洋洋中脊两侧觉察了与海底地形无关的正、负相间的磁特别条带。他们借助了地球磁场不断倒转的事实，将磁特别转影响的结果。此后，冰岛洋中脊四周的海底地磁测量完全证明白他们的设想。他们的觉察强有力地支持了海底扩张假说。[attachment=111173]两位作者所发表磁特别论文的期刊封面[attachment=111174]在太平洋海隆两侧首次觉察的海底磁特别条带对海底磁特别条带的解释在冰岛洋中脊两侧得到验证洋中脊两侧存在横向的转换断层50年月，人们不仅在洋底觉察了巨大的洋中脊体系，而且还觉察了很多横切洋中脊、平行排列的断裂带，就象人的肋骨一样，被称为转换断层。它们将洋中脊错开的水平界类型。[attachment=111176]转换断层错断了洋中脊[attachment=111177]北大西洋的转换断层[attachment=111178]尽管转换断层与平移断层看起来很相像，其实差异很大。假设是平移断层，地震活动就会大陆有两种类型的大陆边缘差异。从海底扩张和板块学说的观点来看，有的大陆边缘是板块的真正边缘，受到猛烈的拉张、挤压或剪切作用，因此是地球上的猛烈活动地带。但也有的大陆边缘位于板块内部，并不是板块实质性的边缘，那里是地球上相对稳定的地区。[attachment=111179]大陆边缘的比照[attachment=111180]大西洋型大陆边缘又称稳定大陆边缘，位于板块内部，并不是板块的边界，只是早年大1000多千米，而且没有岛挤压，也不受到拉张，因此这里格外稳定，没有猛烈的火山和地震活动。[attachment=111181]太平洋型大陆边缘又称活动大陆边缘。它是板块的会聚地区，位于板块的真正边缘上。其大陆架和大陆坡都比较狭窄，缺乏大陆隆，但有海沟存在。海沟常常与岛弧〔西太平洋〕或海岸山脉〔东太平洋〕伴生。此类大陆边缘具有猛烈的地震、火山活动、构造变形和变质作用等现象，是地球上猛烈的活动地带。威尔逊旋回：地质历史时期海洋的开启与封闭大陆漂移、海底扩张和板块运动的概念使人们对于洋盆演化的生疏发生了根本的转变。这种活动论认为，在地球漫长的岁月中，海洋与陆地是在不断变迁的，经受着分久必合、盆地的演化过程归纳为萌芽、幼年、成熟、收缩、完毕及大陆碰撞造山等六个阶段。其中，前三个阶段显示大洋的开张和生成，后三个阶段代表大洋的收缩和关闭。[attachment=111182]从大陆裂谷变成大洋裂谷[attachment=111183]萌芽：大陆受到拉张，岩石圈变薄，地表张裂，形成大规模地堑或地堑群，同时沿断裂有广泛的火山活动，其现代的代表是东非裂谷带。[attachment=111184]幼年：大陆连续拉张，岩石圈开裂，地幔中岩浆沿裂开处涌出，开头形成洋壳，此时海洋初现，呈狭长形盆地，如现今的红海和亚丁湾等。[attachment=111185]成熟：断开的岩石圈进一步扩张，形成宽阔的大洋。大洋中部消灭洋中脊，大洋两侧对称地发育了稳定大陆边缘，并积存了巨厚的海相沉积物。现今的代表是大西洋。[attachment=111186]壳下俯冲。当今的实例就是太平洋。[attachment=111187]大洋板块进一步俯冲，使海洋面积缩小，成为残留的狭窄盆地。在海沟四周，洋壳在俯现代的实例就是地中海。板块构造1968年法国的勒皮雄与麦肯齐等人提出的一种“大陆漂移说”。板块学说认为地球的刚性岩石圈被分裂成假设干巨大的块体—板块(plate)，它们被驮在软流圈之上正在作大规模的水平运动，并在各个板块之间发生相互作用。正是这种相互作用，从根本上掌握了各种内、外地质作用的发生和进展，因此可以说，板块学说是关于板块间相互作用的学说。固然，随着争论的深入，人们觉察在板块内部也存在着各种类型的运动和地质构造的演化。全球板块分布由于板块边界处存在着板块间猛烈的相互作用，应是地震、火山活动地带。因此，根据地震、火山带的分布可以很简洁地将全球划分出包括全部陆地和海洋在内的6-7个大型板块和假设干个小型板块。它们分别是太平洋板块、欧亚板块、非洲板块、南北美洲板块、印度板块〔包括澳洲〕和南极洲板块。[attachment=111396]全球板块分布图[attachment=111397][attachment=111398]世界活火山分布带[attachment=111399]与地震分布带相吻合的板块边界板块的边界板块边界是地球上最活泼的地带，具有猛烈的火山、地震活动、地质构造变形和变质作用等。依据板块间相互作用方式可以分为离散型〔洋中脊、大陆裂谷、会聚型〔消减带、碰撞带〕和平错型〔转换断层〕等三种根本类型。从力学性质来说，它们分别代表着拉张、挤压和剪切三种根本方式。[attachment=111400]板块边界[attachment=111406]边界类型离散型板块边界物质喷出不断制造出的洋壳来，因此这里火山、地震活动频繁。此类板块边界包括了洋中脊系统及大陆裂谷系统〔如东非裂谷、贝加尔湖、来茵地堑、红海等。这些大陆裂谷被认为是将来生大洋可能产生的地方。[attachment=111407]会聚型板块边界会聚型板块边界又称为削减作用带。沿此边界两个相邻板块作相向挤压运动，以致老洋壳在这里俯冲和消减(subduction)。由于这里患病猛烈的挤压运动，引发了猛烈的地震、火山活动、构造变形以及相关的变质作用。这种边界又可以进一步划分为俯冲、消减边界和碰壳相互碰撞的地方，例如欧亚板块与印度板块相互碰撞，形成了高耸的喜马拉雅造山带。[attachment=111408]平错型板块边界在此类边界处板块既不增生也不消亡，而是相邻的两个板块通过转换断层滑动，同时引发地震和火山活动。它既可与分别型的洋中脊相伴，也可以与俯冲型的海沟相邻。实际上假设没有此类边界，拉张性质的洋中脊就难以与挤压性质海沟“凑合”在一起，只有转换断层可以在力学性质上加以“转换”，将它们联系起来组合成完整的“板块”。因此，转换断层的觉察对板块学说的提出具有关键性的意义。[attachment=111409]板块运动的驱动力层中。但有人指出，地幔太硬，不能发生对流，因而主见对流只在塑性程度较高的软流圈内进展，属浅对流。[attachment=111410][attachment=111411]板块的移动随着板块被驮在地幔对流体上传送，会产生相应的大范围的水平运动。据测算，板块每年可以“漂移”1-15厘米。这个速度虽然很小，但经不起亿万年的累积，地球的海陆面貌会因此发生巨大的改观。当两个大陆板块相互靠拢并发生碰撞时，就挤压出高山峻岭；当海洋和大陆板块相遇时，海洋板块会深深地潜入大陆板块之下，形成深邃的海沟。热点与地幔柱岩浆通常是通过板块边界的断裂系统到达地表。但有时在板块内部也有猛烈的火山活动，由于那里存在直径几百千米，呈圆柱状的深部地幔物质的上升流，称为“地幔柱”。炎热的地幔物质把上覆的岩石圈抬起，在地表形成巨大的穹隆，并可产生象红海、亚丁湾和东非那样的三叉式的裂谷系统。它们具有高热流值，在冲破岩石圈的地方构成了“热点”。全球的地幔30个，例如冰