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1、板块构造学说,板块构造基本概念,地质与环境学院,板块构造学说,板块构造学说是在20世纪60年代末兴起的，是在大陆漂移、海底扩张学说的基础上，综合了大洋和大陆的地质研究资料发展而来，所以又称为 “ 全球构造理论 ” ，是当今最盛行的大地构造学说。,一、大陆漂移说,1. 大陆漂移说的起源,1912年，德国学者魏格纳（A . Wegener）提出了 “ 大陆漂移说 ” 。,18801930,2. 大陆漂移说的主要观点,在大约 2.5 亿年前的石炭纪后期，地球上所有的大陆曾经连结在一起，构成一个统一的大陆（称为泛大陆），围绕它的是一片广阔的海洋称为泛大洋）。,此后，受地球自转离心力和潮汐力的作用，从中
2、生代开始，泛大陆逐渐破裂、分离，由硅铝层组成的、较轻的陆壳在较重的硅镁层洋壳之上漂移，直至形成今天的海陆分布格局。大西洋、印度洋、北冰洋是在大陆漂移过程中形成的，而太平洋则是泛大洋的残余。,3. 大陆漂移说的主要论据,大陆轮廓相吻合：如大西洋两岸的南美洲和非洲轮廓可以很好地拼合在一起；,地质构造的连续性：非洲南部的开普山脉可与南美的布宜诺斯艾利斯山脉连接，北美与西北欧的加里东褶皱带和海西褶皱带完全可沿走向相接；,古生物群、古气候的分布：如南美、非洲、南极、澳洲、中国、印度等地在古生代的生物群都很相似，同样有石炭二叠纪冰川遗迹分布，但中生代后则明显不同。,4. 大陆漂移说的致命缺陷,大陆能漂浮吗
3、？花岗岩的熔点比玄武岩低，如果地温高至玄武岩岩层熔化并容许大陆漂移的程度，而花岗岩却依然保持固态浮于其上，这是违反物理定律的；,大陆能漂移吗？即驱动机制问题。魏格纳认为地球自转的离心力使大陆由高纬度向赤道方向移动，潮汐力同时使其向西漂移；但计算结果证明，其驱动力比所需要的小了好几个数量级，根本不可能推动大陆漂移。,5. 大陆漂移说的复活,岩浆在冷却成岩过程中，含铁矿物在某个温度值开始获得磁性，该温度值称为居里点；如磁铁矿的居里点为 600 ；磁性矿物获得磁性时，会按当时的地磁场定向，并在岩石中将其磁性方位保存下来，称之为天然剩磁（NRM）；用精密仪器测定岩石中天然剩磁的方向和强度，就可以知道岩
4、石形成时的地磁南极、北极的地理座标位置。这就是古地磁学的研究内容。,20世纪50年代古地磁学研究成果,在同一大陆中，不同地质年代的磁极位置不同，其连线呈一平滑曲线，称为古地磁极游移轨迹；在不同大陆中，同一年代的岩石磁极位置也不同，即每一块大陆都有一条地磁极游移轨迹，并最终都交汇于现今的磁极位置；结论：由于地磁极不可能远离地球的转轴（或地理极）作大范围的迁移，上述、测定的结果只能说明大陆曾经发生过漂移。,二、海底扩张说,2. 海底扩张说的论证,洋中脊与热异常；,盖奥特（Guyot）的成因；,洋脊磁异常条带的分布；,洋底岩石和沉积物的年代；,震中的空间分布形式。,三、板块构造学说,1. 板块构造学
5、说的基本论点,2. 板块边界的基本类型,扩张型板块边界,在大洋中为洋中脊，在大陆上为裂谷带；边界两侧板块受拉张作用而相背分离运动，地幔物质裂谷上涌，造成大规模的岩浆侵入和喷出或形成新洋底。这种板块边界是岩石圈重要的张裂带、岩浆带和地震带。,汇聚型板块边界,平错型板块边界,这种边界一般分布在大洋中，边界两侧板块发生相互剪切、水平错动。在海洋探测时，发现大洋中脊被一系列垂直洋脊走向的横断层所切断；这些横断层不是一般的平移断层，而是一面向两侧分裂，一面发生水平错动，威尔逊称之为转换断层。它与平移断层的不同点，在于断层两侧在洋脊之间的位移是相互错动，而在洋脊外侧的位移都是同一方向的。,3. 板块的划分
6、,1968年，法国地质学家勒比雄将全球岩石圈划分为六大板块，即太平洋板块、亚欧板块、印度洋板块（包括澳大利亚）、非洲板块、美洲板块和南极洲板块。只有太平洋板块几乎全是海洋，其余五个既包括大块陆地，又包括大片海洋。板块的划分不受陆地和海洋的限制，只根据板块边界而划分。随着研究的深入，板块的划分越来越细，板块数量越来越多。,全球六大板块,扩张型板块边界 汇聚型板块边界 平错型板块边界,全球现代主要板块的分布及其相对运动 箭头及其长度表示板块相对运动方向和速度,4. 板块的运动,现代全球板块的相对运动具有以下几个特点： 太平洋在收缩 ； 大西洋在扩张； 非洲板块、阿拉伯板块、澳-印板块均离开南极洲板
7、块向北运动； 欧亚板块相对非洲、阿拉伯及澳-印板块向南运动,海陆变迁威尔逊旋回,大洋胚胎东非裂谷带 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,幼年大洋红海和亚丁湾,成年大洋大西洋,收缩衰退期太平洋,残留大洋（ 终了期）地中海,遗痕喜玛拉雅造山带,讨论题：,1. 目前人类对地球结构的认识如何？地球的不均一性表现在哪些方面？ 2. 魏格纳的“大陆漂移”与板块学说的大陆漂移有哪些不同？ 3. 现代板块划分的依据是什么？如何研究地质历史时期的古板块构造？ 4. 地球上有哪几种大陆边缘？各有何特征？ 5. 地球上有哪几种板块边界？各有何特征？ 6. 什么是“
8、威尔逊旋回”？地球上的山脉都是经过“威尔逊旋回”形成的吗 ？ 7. 试用板块构造观点解释，为什么地球上3/4的活火山和绝大部分地震集中在太平洋周围？汶川地震的发震机理如何？ 8. 构造运动是如何发生的？有哪些规律性？ 9. 根据板块构造学说，蕴藏有丰富的石油天然气资源的盆地是如何形成的？ 10.试用板块构造观点解释，为什么我国地势西高东低、阶梯状降低？,南美洲和非洲的轮廓,南美,非洲,古生物,南美,非洲,石炭纪大冰期,晚石炭纪,华北,华南,地球磁场,地极与磁极,地理北极,地理南极,磁北极,磁南极,印度德干高原,印度德干高原火山熔岩 古地磁纬度随时间变化曲线,S50,S40,S60,S30,S2
9、0,S10,0,N10,N20,180,150,100,50,0 Ma,0.7 cma,16 cma,2 cma,赤道,非洲和南美的极移曲线,北美和欧洲的极移曲线,各大陆的极移曲线中生代后分散,大洋中脊,纵贯世界各大洋的海底山系，其长达80000 km，高出深海平原 23 km， 距海平面 23km，宽约1000km，其 中央裂谷宽几十公里；由枕状、深海 拉斑玄武岩构成。,大洋中脊的地形,深海拉斑玄武岩,在深海洋脊，来自6090km深处的 玄武岩浆，约以1.51010ta 的 速率涌出，形成拉斑玄武岩。其特 征是K2O含量较低，CaO含量较高， SiO2不饱和，含橄榄石和霞石等， 称为深海拉斑
10、玄武岩。,深潜器洋底考察,洋底黑烟囱,至2005年，已在世界各大洋发现 150多处，最大喷高达1400多米。,洋底黑烟囱 380 高温,在洋中 脊处， 发现正 的热异 常值， 而在海 沟处则 为负的 热异常 值。,洋底黑烟囱，400 高温,海底平顶火山（Guyot）,正向条带,反向条带,磁异常带对称于洋脊 分布，年龄由新到老,海洋钻探船 “ 格洛玛 挑战者 ” 号,Glomar Challenger, 1968年3月首航,钻探,海洋沉积物年龄,1.371.95亿年,扩张型板块边界,洋中脊,裂谷带,东非大裂谷,坦噶尼喀湖,（ 6500km ）中段,大裂谷1,大裂谷的象群,大裂谷2,大裂谷的角马群
11、,大裂谷3,大裂谷的长颈鹿,大裂谷4,大裂谷的斑马群,死海的盐,海拔 -416 m 面积 1050 km2,死海泥,毕乌夫带,海洋,陆地,毕,乌,夫,带,山弧海沟系,马里亚纳群岛,岛弧海沟系,马里亚纳海沟,11034 m,马里亚纳海沟地形,山弧地缝合线系1,山弧地缝合线系,喜马拉雅山,山弧地缝合线系2,珠穆朗玛峰，8844.43m,山弧地缝合线系,山弧地缝合线系3,阿尔卑斯山,山弧地缝合线系,山弧地缝合线系4,阿尔卑斯山长1200km，主峰勃朗峰4807m。,山弧地缝合线系,平错型板块边界,转 换 断 层,圣安德烈斯断层,圣安德烈斯断层,三藩市,洛杉矶,二叠纪,联合古陆 （泛大陆）,泛大洋,三叠纪,劳亚古陆,冈瓦纳古陆,特提斯洋,古太平洋,侏罗纪,北美,亚欧,非洲,南美,印度,澳洲,南极,白垩纪,北美,亚欧,非洲,南美,印度,澳洲,南极,现在,
