《青藏高原板块构造运动研究6200字（论文）》

青藏高原板块构造运动特性及成因分析报告目录TOC\o"1-2"\h\u19944关键词:海底扩张;漂移极限带;板块;青藏高原 169901青藏高原地震时空规律分析 251971.1大回旋运动的地震关联区 258661.2关联区地震发展时空规律的预测 2211781.3帕米尔高原“拐点”及其产生的后果 3284212青藏高原地震特点 368812.1“高原物质东流说” 313482.2青藏高原地震深度及区域分布特点 4275632.3“勾住效应”与“横断山脉拐点”的形成 4147063青藏高原成因 8143563.1北半球挤压区的影响 98913.2最大洋壳流力作用区的影响 935333.3自东向西大回旋运动的影响 986913.4两个拐点之间的挤压影响 987313.5高原不同区域力作用的影响 10107584结论 1032399参考文献 11摘要:反驳了传统的青藏高原隆起“印度板块碰撞成因说”。洋壳流力学认为，持续不断的海底扩张运动至今推动亚欧大陆作自南向北的漂移，但在北半球遇到大陆漂移极限带后，不能继续北进。由于不同区域的海底扩张力大小不一致，太平洋、印度洋、大西洋三大洋壳流相互形成力差，扩张力作用最大的太平洋洋壳流推动不能继续北进的亚欧大陆，以印度板块北端为支点，向力作用较小的方向作转向运动，使岩石圈物质形成自东向西的南北大回旋运动;在大回旋运动中形成堵点和拐点，产生全球地质运动力作用最大的区域，导致青藏高原的隆起。需要强调的是，本文并非否认印度板块在青藏高原隆升中的重大作用，只是指出:仅仅靠印度板块的碰撞力量并不足以产生如此雄伟的青藏高原。关键词:海底扩张;漂移极限带;板块;青藏高原传统的主流观点把“青藏高原隆升成因”简单地归于印度板块的碰撞，这就好像是鸡蛋碰石头，鸡蛋没事，石头碎了一样有趣:弱小的印度板块没隆起，倒是强壮的亚欧板块隆起了，并有所谓“双层地壳”之说。但其中的疑问及反对意见很多，特别是板块相互碰撞的地方，为什么独有印度板块产生的力量能够形成如此雄伟的青藏高原?仅仅只从印度板块碰撞的角度去解释青藏高原的成因是不够的。青藏高原绝大多数在我国境内，我国学者得天独厚有着非常丰富的研究资料。已故中南大学院士陈国达不仅提出“地洼学”这种杰出的地质理论，并且发现了许多传统地质理论的错误，并想提出一种新理论进行修正。据研究表明,根据两板块聚汇接合的时间与青藏高原开始隆起的时间比较来看，隆升运动的原因并不直接在此。这两个事件实际上无论在时间上还是在力学上,都没有直接的因果关系。在此研究基础上，我国学者运用“洋壳流力学”分析高原隆升成因，与传统的“印度板块碰撞说”相比，相同之处是都以海底扩张理论为基础;不同之处是“洋壳流力学”把海底扩张运动分析得更细致，从而得出不同的相互力作用因素及运动轨迹。限于篇幅，本文主要分析现代洋壳流相互力作用对青藏高原隆起的影响，而青藏高原隆起时间的分析则在后续洋壳流历史变迁中讨论。1青藏高原地震时空规律分析按正常情况，岩石圈物质自东向西的南-北半球逆时针大回旋运动（以下简称“大回旋运动”)，就是一个从亚洲东岸→欧洲→北、南美洲的圆弧形，但实际上，在运行过程中形成了一个大“堵点”和两个“拐点”，由此产生许多鲜明特点的地质现象。1.1大回旋运动的地震关联区大回旋运动导致北半球自东经105°向西至西经15°,北回归线至北纬60°之间的亚欧板块,由“自南向北”运动逐渐形成“自北向南”运动，其南侧与仍在作“自南向北”运动的印度板块、非洲板块的北侧相遇，相互对峙挤压，由此产生“堵点”隆升运动，形成了从青藏高原、伊朗高原、小亚细亚半岛、阿尔卑斯山脉、伊比利亚半岛这一线的山脉高原。不同板块之间相互碰撞挤压，在交汇处形成山脉很正常，但这个分析的主要意义有三个:一是进一步揭示青藏高原至伊比利亚半岛这一线山脉高原成因的关联性;二是与传统的观点不同，过去认为这些山脉的形成，仅仅是印度板块、非洲板块“自南向北”主动向亚欧板块挤压，似乎亚欧板块是被动受力的;而新的观点是这个区域的亚欧板块其实在作“自北向南”的运动，也主动向印度板块、非洲板块挤压，这两股方向完全相反的力都在向对方主动“进攻”，这就比单纯的只有印度板块、非洲板块“自南向北”挤压的力作用就要大得多了;这也是青藏高原下面没有印度板块的原因;三是推导出一个地震关联区，下面将作进一步分析。1.2关联区地震发展时空规律的预测可以设立几个参考点，如:1)以大回旋运动是自东向西运动为参考点:关联带地震由东向西发展，且强度自东向西不断减弱。如，根据近几十年来地震发生情况来看，中国云南发生地震后，往往中国四川、中国新疆、阿富汗、伊朗、土耳其等地也发生地震，较少出现地震向东发展的情况;同时，如中国发生强震后，伊朗不久也会发生较大的地震，土耳其也会发生一定的地震，但更西的欧洲部分则很少发生较强地震了，地震强度基本自东向西不断减弱。2)以“堵点”为参考点:在青藏高原、伊朗高原、小亚细亚半岛、阿尔卑斯山脉、伊比利亚半岛对峙这一线等堵点区域较易发生地震,且强度较大。而在非堵点区域发生地震的概率较小,且强度也较小。3)以地震深度为参考点:大回旋运动由来自上地壳浅层的三大洋壳流相互力作用形成的，因此该区域地震深度主要以发生在浅层为特点。4)以地震强度为参考点:由于该区地质运动位于力作用最大的太平洋洋壳流的影响区域，其形成的地震强度相对较大。根据上述参考点，可对关联区的地震作出一定的预测。如当中国西南部某地发生地震后，对关联的区域自东向西必须重点加强相应的地震预测及防灾准备。1.3帕米尔高原“拐点”及其产生的后果由于印度板块“自南向北”的碰撞，大回旋由“自南向北”转为“自北向南”运动的时候，在帕米尔高原处形成一个“拐点”。在“拐点”的东侧，亚欧板块作“自南向北”运动;在其西侧则转变为“自北向南”运动。正如一根软水管发生强烈弯曲，会使水运行受阻发生膨胀一样，帕米尔高原“拐点”破坏了大回旋运动圆弧的完美性，自东向西的运动受阻不畅，导致“拐点”东侧的物质，在“堵点”已产生隆升运动的同时，进一步增加了滞积隆升效应。2青藏高原地震特点2.1“高原物质东流说”有人提出了青藏高原物质东流的假设，在青藏高原的东边界、西边界和北边界都存在着一些大规模的走滑断层，即阿尔金断层、鲜水河断层和喀喇昆仑断层。其中只有喀喇昆仑断层是右旋的，其余均为左旋走滑断层。红河断层附近的地震为石旋走滑断层运功，这与红河断层的运动形态相一致，这意味着红河断层可能是向东南方向扩展的青藏高原的南边缘。事实也是如此，红河断层南侧的海拔高度比其北侧要低得多。这种走滑断层及其运动状态可以作为青藏高原物质东流假设的有力支柱。青藏块体在遭受强烈的北北东向推挤作用时，由于岩石圈物质的流展，派生出向东的运动，造成一系列近南北向地堑系，使东部的川滇块体以每年8mm速率向南东东运动，其边界的断裂带具有压剪性质，其中的鲜水河断裂带为左旋走滑，平均滑移速率为3~8mm/年,而红河断裂带则以右旋为主，平均滑移速率为5mm/年(图1)。图1青藏高原物质东流示意2.2青藏高原地震深度及区域分布特点1)地震深度的特点。青藏高原是当今世界上大陆内部地震活动最高的地区。Chen(1983)根据WWSSN长周期远震记录,采取Р波和SH波的波形拟合方法,研究了1966—1980年间发生在青藏高原及其周围地区的11个震级大于6.5级的地壳地震的震源深度。结果表明,除一个发生在兴都库什的地震的震源深度为22km以外,其余10个地震的震源深度均不超过12km。Molnar和Chen(1983)采用Р波波形拟合方法研究了1962—1976年间发生在青藏高原的16个地壳地震，结果指出，这16个发生在青藏高原的主要地震的震源深度全部小于15km。上述研究结果给出了青藏高原地震震源深度分布的总体图像:在青藏高原及其周边地区，绝大多数较大地震都发生在地壳内，并且这些地震都集中在上部地壳，深度不超过20km，而下部地壳几乎是无震的。2)分布区域的特点。依地震记录，地震活动水平很高的地带主要位于高原的周缘，而中部地震活动水平相对较低。例如，北缘有昆仑强震带，南为喜马拉雅烈震等，东有巴颜喀拉强震带，而藏北地洼区则为中强震区。2.3“勾住效应”与“横断山脉拐点”的形成1)青藏高原地理特点对力作用的影响。由于青藏高原、印度半岛、中南半岛三者相互连在一起,青藏高原南面是印度半岛,其东南侧是中南半岛与之相联;印度半岛在东面也与中南半岛相连。当其中一方受力时，就会对另两方产生明显的影响。2)）不同方向洋壳流应力相互作用。从洋壳流分布和运动来看，在青藏高原南面,印度洋洋壳流对青藏高原南侧产生自南向北的强大应力;在青藏高原东面，是北太平洋南-北偏西洋壳流对亚欧板块产生的自东南向西北的力作用;另外,北太平洋南-北偏西洋壳流受亚洲大陆阻挡，产生亚洲南下洋壳流，对中南半岛产生自东北向西南的力作用(图2-a、b、c)。因此，亚欧板块实际“勾住”了印度板块，造成亚欧板块自东南向西北、自东北向西南和印度板块自南向北力作用等这三股力相互作用在一起。a.太平洋洋壳流运行路线图b.亚洲陆缘南下洋壳流运行路线图d.大西洋洋壳流运行路线图c.印度洋洋壳流运行路线图图2三大洋区域洋壳流运行路线3）三股力作用大小的对比。印度洋洋壳流推动整个印度板块运动，北太平洋南-北偏西洋壳流推动整个亚欧板块产生大回旋运动，而亚洲南下洋壳流只是北太平洋南-北偏西洋壳流一个小分支，可见亚洲南下洋壳流力作用最小。4)“高原物质东流”的成因。这三股不同方向力作用的交叉点正在横断山脉，横断山脉因而发生了强烈弯曲，形成一个“拐点”，弓背部分因弯曲产生张力而断裂，于是高原物质从断裂处流出，因此，此处极易发生地震;同时力作用向相对薄弱的亚洲南下洋壳流的方向释放，形成“高原物质东流”的现象，这是汶川地震发生的根本原因。5)“帕米尔高原”处和“横断山脉”两个拐点的对比。相同点:两个拐点都导致了大回旋运动的运行不畅，力作用在拐点滞积。不同点:由于中南半岛东、南、西侧均为海洋，在多个洋壳流的力作用下，其地质运动的可移动空间相对较大，所以横断山脉拐点的曲率更大，出现明显的大断裂现象，导致青藏高原物质东流。帕米尔高原四周都是陆地，其地质运动的可移动空间相对较小，拐点相对曲率较小，断裂现象没有那么显著。3青藏高原成因我们都知道世界最高峰“珠穆朗玛峰”在哪里。假如不知道它在哪里，如果你充分了解“洋壳流力作用”理论，就可以方便地推导出“珠穆朗玛峰”的具体位置。下面以“寻找珠穆朗玛峰”为例，综合《太平洋洋壳流运动对地形地貌的影响》、《印度洋、大西洋洋壳流运动对地形地貌的影响》这两篇论文，简单地介绍一种洋壳流力作用分析方法。世界最高峰肯定是全球地质运动力作用最大的点（以下简称“点”)。这个“点”不能瞎找，先得考虑用什么方法去找?先从哪块区域开始找?是以板块划分来找?还是以陆地与海洋的划分来找?是到南半球找?还是到北半球找?是到东半球找?还是到西半球找?洋壳流理论认为，既然地壳地质运动的动力来源于海底扩张，那么就直接以海底扩张力作用为依据，通过不断细化分类，对比不同区域洋壳流力作用的大小，逐步缩小区域来找出全球地质力作用最大区域，最后找到“珠穆朗玛峰”。3.1北半球挤压区的影响海底扩张主要是从南半球出发，推动大陆向北漂移，整个南半球是扩张区域。由于北极漂移极限带的阻挡，北半球陆地形成了挤压状态，所以这个“点”产生于北半球的概率较大。3.2最大洋壳流力作用区的影响太平洋洋壳流、印度洋洋壳流、大西洋洋壳流等三大洋壳流的力作用相比，力作用最大的是太平洋洋壳流，所以“点”形成于北半球的太平洋洋壳流力作用区的概率较大。3.3自东向西大回旋运动的影响北半球的太平洋洋壳流作用区非常之辽阔，但由于存在自东向西大回旋运动，太平洋洋壳流与印度洋、大西洋洋壳流相互力作用，其“堵点”沿线形成了从青藏高原至伊比利亚半岛这一线的山脉高原，那么“点”形成于北半球的太平洋洋壳流作用区的西侧“堵点”这条山脉高原线上的概率较大3.4两个拐点之间的挤压影响“堵点”形成的这条从青藏高原至伊比利亚半岛这一线的山脉高原，本来够堵了，但却又形成了“横断山脉”与“帕米尔高原”两个“拐点”，是堵上加堵了。由于“横断山脉拐点”与“帕米尔高原拐点”的存在，导致大回旋运动运移不畅，力作用在两个拐点之间滞积，形成“自西北指向东南”和“自东南指向西北”两股方向完全相反的水平力作用的挤压，拐点之间的物质在大回旋“堵点”一线已形成山脉的基础上，进一步隆起，并向西南、东北两侧方向推进。从图1可清晰地看到这种力作用的存在:1)No.3、No.9、No.10显示出两个拐点受到西北-东南方向的挤压力作用;No.2、No.7、No.8显示出青藏高原整体上，在西北-东南方向的挤压力作用下，高原向西南及东北两个方向扩展。青藏高原地震深度为浅层特点，是因为大回旋运动由来自上地壳浅层的三大洋壳流相互力作用形成的。2)No.1、No.6显示青藏高原由内向外，向西、东方外扩展;No.4、No.11更显示出高原西侧外延与印度板块对抗。导致高原四侧形成雄伟的山脉，内部则力作用相对较小，地势相对较低的现象(图3)。从以上分析来看，前述的多个影啊系枳心不，能形以成青藏高原这也说明，“点”形成于“青藏高原”藏高原的产生,说明仅仅只有印度板块的挤压远不能形成青藏高原。这也说明,“点”形成于“青藏高原”上的概率较大。3.5高原不同区域力作用的影响1)上面分析了“青藏高原”向西南及东北两个方向扩展，高原的外侧力作用相对较大，内部相对较小。故“点”存在于高原外侧的概率更大。2）高原西侧与东侧相比，西侧是太平洋洋壳流与印度洋壳流相对抗;而东侧则只有太平洋洋壳流，可见高原西侧力作用更大，所以“点”存在于高原西侧的概率更大。3)既然青藏高原是两个拐点之间形成，那么“点”存在于高原西侧两个“拐点”中间的概率较大。4)“横断山脉拐点”与“阳米尔局原携点9比，的力作用重大。“点”存在于靠“横断山脉拐点”南方的太平洋洋壳流，可推导出“横断山脉拐点”这一边的力作用更大,“点”存在于靠“横断山脉拐点”这边的概率较大。由此可推导出，全球地质运动力作用最大的“点”，即“珠穆朗玛峰”的具体位置:应当在青藏高原西侧，与印度板块交界处，“横断山脉拐点”与“帕米尔高原拐点”