海洋地质学复习第三章 洋壳起源与海底构造1． 简述板块构造学的发展?1、大陆漂移的复活· 1912：A.L.Wegener的大陆漂移说，造成固定论与活动论的全面挑战；· 五十年代：“古地磁说”；2、海底扩张说的提出六十年代：· “国际地球物理年”；· 海底磁异常的成因－－F.J.Wine－ D.H. Matthews假说,1963年;· H.H.Hess和Dietz的海底扩张说；3、板块构造形成· 深海钻探计划，1968～1983年；· 1965年，J.T.Wilson转换断层，板块构造提出· 1968年，D.P.Mckenzie，W.J.Morgan，X.Le Pichon，板块划分 七十年代:· “国际地质对比计划”· “国际地球动力学计划” 八十年代:· “国际岩石圈计划”，1980～1990· “大洋钻探计划”，继深海之后，1985～19954、后板块构造阶段2． 简述板块构造学的特点?1、集现代科学、技术之大成，以海洋研究为基础，多学科交叉综合产生的现代大地构造理论；2、比较成功的、简洁的回答了“地球是怎样活动的”这一古老地质问题；3、比较全面、合理的综合应用不同地质作用探讨地球动力学过程及其演化：· 地壳运动－构造作用· 岩浆作用· 变质作用· 沉积作用· 成矿作用3.海底扩张说及三大支柱是什么？定义：洋底在洋脊裂谷带形成并不断扩张，老的洋底在海沟处消减，使洋底不断更新。
洋底的扩张是刚性的岩石圈块体驮在软流圈上运动的结果运动的动力是地幔物质的热对流洋脊位于对流圈上升处，海沟位于下降处如果上升流发生在大陆内部就导致大陆的分裂三大支柱：1. 条带状海底磁异常 A.磁异常特征· 线条状：正反向地磁条带相间排列，每一条宽度仅20～30公里，长数百到千公里，异常强度约400伽玛左右；· 定向性：平行洋脊，显著定向；· 对称性：以洋中脊为轴，对称分布；· 全球性B.磁异常成因 瓦因－马休斯假说：海底磁异常条带，是在正反向交替的地磁场中，形成交替磁化的玄武岩条带而产生的 C.海洋沉积物的磁性 灵敏磁力仪测定表明正反向磁化段在沉积岩芯中交替出现证实地磁场的频繁倒转，同时证明海底是扩张运动的，地球表层存在大规模水平运动 2．深海钻探 1）洋壳很年轻且对称于大洋中脊轴分布 2）洋壳层沉积厚度与层序对称于大洋中脊轴分布 3) 洋壳同侧沉积厚度与层序差异规律变化 4）直接揭示洋底年龄，从中脊轴部向两侧递增可计算扩散速率（2cm/y）,为海底扩张学说提供强有力证据5）洋底面积与计算吻合 3．转换断层4.转换断层与平移断层的区别?1）运动方向：转换断层BC段错动方向是右旋，且断层外两盘运动方向一致；而平移断层，断层两盘的运动方向始终相反,左旋，错动沿整条断裂带发生。
重要区别！转换断层两侧板块的运动是横向运动，其速度与两脊轴处的扩张速度成正比，两盘海底块体运动的方向永远与断层完全平行而走滑断层两盘的运动方向可以与走滑断层线斜交2）断距：如果是平移断层，标志物之间的断距应随时间的增加而增加，而转换断层之间的洋中脊之间的距离一般是稳定的，尽管洋中脊轴两侧海底不断扩张，但中脊轴之间的断距不随时间增加而增加3）地震活动：断层的错动只发生在两脊轴之间，因此只有转换断层部分才有浅源的地震活动，延伸的破碎带部分是无地震活动的 而地震活动可沿整个走滑断裂发生，可以是浅、中、深源地震的任何一种或多种，取决于其切割深度 4）地貌特征： 转换断层:非对称脊岭，线形断崖和狭长沟槽，两者高差可达数公里，在地震剖面和重力上均有明显反映 走滑断层的:负地形 5.板块构造学说的基本原理是什么？1. 垂向上：固体地球上层可划分为物理性质截然不同的两个圈层－－上部刚性岩石圈和下垫的软流圈2. 侧向上：岩石圈在可分为若干大小不一的板块板块内部稳定，边界为最具活动性的构造带板块是运动的，其边界性质可分为三大类：分离扩张型，俯冲会聚型，平移剪切型3. 岩石圈板块横跨地球表面作大规模水平运动；板块的旋回性：全球范围内，板块沿分离型边界的扩张增生，与沿会聚型边界的压缩消亡相互补偿抵消。
4. 岩石圈板块运动的驱动力来自地球内部，最有可能的是地幔物质对流6.简要论述两个板块边缘的类型和各自的特点一 离散型－拉张n 主应力：拉张n 离散型板块边界的特征是：①往往伴有很高的热流值由于新增生的岩石圈厚度很小，故②地震震源极浅，③发生的地震以正断层型为主，④地震集中在极狭窄的地带，一般不超过20 km⑤加之新生岩石圈的强度较低，所以发震频率低，震级小，大多地震在5级以下，最大震级也不会超过7级 1 大陆裂谷 （东非裂谷）2 洋中脊裂谷 （红海）二 会聚型－挤压俯冲 n 主应力：挤压力n 俯冲型板块边界的特征是：①从海沟向岛弧或大陆方向，依次出现浅源、中源和深源地震，地震记录显示在平面上形成很宽的地震带 如“环太平洋地震带”这是因为在俯冲边界两板块相互迭覆，大洋板块俯冲潜没，大陆板块仰冲，彼此倾斜接触，使板块间接触面增大加之大洋岩石圈从生成运移到俯冲带，经过了160 Ma左右的时间，因冷却增厚（大约在80 km以上），冷的刚性岩石圈沿海沟向下俯冲，一直穿过软流圈至几百公里深处才能地幔同化，这之前一直保持着其刚性和很高的强度②板块沿俯冲带的俯冲作用因摩擦生热，所以热流值从海沟向岛弧或陆侧呈升高趋势，③在岛弧或陆缘山弧还会发生强烈的火山作用。
环太平洋火山带”即与俯冲边界的两板块的相互作用有关 3 洋壳－陆壳俯冲型 ： 海沟－岛弧体系 （西太平洋） 海沟陆缘山弧体系（美洲西海岸） 4 洋壳－洋壳俯冲型 （马里亚纳海沟）碰撞 5 陆间海式 （欧非之间地中海） 6 缝合带式 （喜马拉雅山）n 主应力：挤压力n 碰撞型板块边界的特征是：①地震带极宽，以浅、中源地震为主，最大震级为8.7级 ②由于岩石圈上部的陆壳古老而复杂，发育了众多的断层，有许多薄弱带，③伴有比较强烈的岩浆活动，④热流值相对较高⑤具有正常大陆地壳两倍的厚度（陆壳增厚），这已成其为一大特点，是造成喜马拉雅山带和青藏高原巨大海拔高度和使地震带、岩浆活动带变宽的主要原因三 转换型－剪切 7 （大洋中脊）n 主应力：剪切力n 碰撞型板块边界的特征是：①应力场以剪切作用为主②剪切方向与借助磁异常确定的板块相对运动方向一致即相邻两板块沿边界彼此向相反方向滑动在这样的边界，③既没有板块增生，也没有板块消亡，仅只是一些滑移迹线，有人称其为守恒板块边界。
这类板块边界上所发生的地震以走向滑动类型为主，地震活动大都为④浅源地震，地震带较窄，地震频度和震级明显比洋中脊为代表的拉张型边界大，最大地震可达8.4级这可能是由于岩石圈厚度随着离开中脊轴部逐渐增大之故这里⑤在地貌上表现为“地堑型”谷地，它不是一条断层，而是长而平直的破碎带，宽十几公里到几十公里7.海-弧体系是大洋板块向大陆板块俯冲过程中形成的一组具有成生联系的构造体系比较典型的沟—弧体系自洋向陆分别是：(1)外缘隆起(2)弧沟间隙：海沟、海沟坡折（非火山弧，第一弧，外弧）、弧前盆地、火山弧（第二弧，内弧）(3)弧后区：弧间盆地、残留弧、不活动边缘盆地8.什么是俯冲带？与板块俯冲相伴生的地质现象主要有哪些？两个板块相遇时，一个板块下插到另一相对被动的板块之下，这个下插板块就是俯冲板块不仅是震源分布带，而且是岩石圈板块插入地幔中的板块实体，代表板块俯冲的形迹，为板块的俯冲带（消减带）四种不同俯冲类型：1. 洋－洋俯冲型：西太平洋俯冲带2. 洋－陆型（无边缘海）俯冲：发生于大陆之下，南美西海岸3. 洋－陆型（带边缘海盆）俯冲发生在靠近洋陆边界的地方，沟弧盆体系，日本岛弧4. 陆－陆碰撞，两板块接触发生特殊形成浮出。
印度与亚洲板块碰撞，陆内俯冲与板块俯冲相伴生的地质现象主要有：1.沟－弧体系2.双变质带3.蛇绿岩套4.混杂堆积，亦称混杂岩5.增生楔状体6.岩浆活动与火山运动7.地震活动9.列举在大陆板块构造研究中如何识别古俯冲带或古板块边界10.地球的传热机制1）传导传热 岩石热导率很低 X 2）对流传热 对地球深部热传递很重要3）辐射传热 实验表明，硅酸盐矿物不易发生辐射；现代岩浆活动区例外11.“威尔逊旋回”(Wilson Cycle)大陆分合与大洋开闭:大洋出现之前经历了由大陆拉张、出现大陆裂谷；随着拉张运动进行，大陆分离，出现新生洋壳(红海)，一个板块分裂为两个；随着两个板块的分离运动和相背漂移，洋底不断展宽(大西洋)；成熟的大洋在边缘通过俯冲作用逐渐收缩变小(太平洋)，两侧大陆相向漂移；相向运动板块的前缘陆地相互接近，大洋趋于关闭 (地中海)；当板块的前缘陆块相遇，大洋消亡，板块碰撞、挤压、隆起成为高大山脉(喜马拉雅山)威尔逊将上述大洋盆地的形成和发展归纳为六个阶段其中，前三个阶段代表大洋的形成和扩展，后三个阶段标志着大洋的收缩和关闭根据“威尔逊旋回”，现今的大西洋和印度洋正在扩展，太平洋则处于收缩阶段。
名词解释：板块构造学地球岩石圈可划分为若干不同规模的刚性块体, 称岩石圈板块 研究岩石圈板块裂解、离散、漂移、汇聚、消亡、增生和碰撞等构造作用过程和特点，并探讨板块动力学演化及其对矿产控制作用的大地构造理论转换断层:横切洋中脊或俯冲带的一种巨型水平剪切断裂类型：1. 洋脊-洋脊型 2.洋中脊－海沟型 3.海沟—海沟型海底扩张说洋底在洋脊裂谷带形成并不断扩张，老的洋底在海沟处消减，使洋底不断更新洋底的扩张是刚性的岩石圈块体驮在软流圈上运动的结果运动的动力是地幔物质的热对流洋脊位于对流圈上升处，海沟位于下降处如果上升流发生在大陆内部就导致大陆的分裂板块全称是岩石圈板块，是指构成地球上部岩石圈的不连续球面板状块体 它是以地震活动为最大特征的构造活动带把全球岩石圈分割成许多板状块体，即板块有不同划分方案按照板块划分面积的大小，一般分为大、中、小、微四级双变质带挤压型板块边界区域变质作用十分发育，其主要特征是发育双变质带：大洋板块向大陆板块俯冲，在板块接触地带因温度和压力条件不同而形成的高压低温和高温低压两种变质带两带关系：－－两者之间通常被一条完全未变质的岩带分开；也有直接接触－－形成时代大致相同（若有早晚之分，高压带比高温带稍早）；－－常成对出现无震海岭 洋底除洋中脊体系外，还分布一系列线状延伸的火山性海岭。
与大洋中脊性质有明显区别: 轴部无中央裂谷；无横断海岭的转换断层；现代火山局限于海岭的某一端点；无地震活动或仅有火山活动引起的微弱地震 典型实例：北太平洋天皇－夏威夷海岭蛇绿岩套指在层序上有规律组合在一起的一套岩石的总称完整的蛇绿岩套剖面自下而上包括：（1）以橄榄岩为主的超镁铁质杂岩，遭受强烈蚀变转 变为蛇纹石化橄榄岩或蛇纹岩；（2）辉长岩为主的结晶堆积体； （3）辉绿岩玄武质为主的岩。