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1、全球板块构造全球板块构造全球板块构造内容要求n n大陆漂移学说及其证据n n海底扩张学说及其证据n n岩石圈板块构造理论n n关于板块构造学说的思考英文术语n nContinental drift，plate tectonics theory,n nSea floor spreading, magnetic anomaly pattern, transform faultn nDivergent plate boundary, Convergent plate boundary, shear plate boundaryn nSubduction zone, geosuture第一节第一节 大
2、陆漂移学说大陆漂移学说n n学说的提出n n证据：n n大陆形状相似；n n古生物证据；n n古气候证据；n n地质构造证据；魏格纳之前的大地构造观n n赫屯的隆起假说n n代报蒙，丹纳等收缩假说地槽、地台n n逆冲推覆构造的发现与收缩说矛盾n n假说繁荣，万马奔腾大陆漂移学说的提出n气象学家挑起的争论气象学家挑起的争论：n德国魏格纳提出：大陆在古生代晚期曾德国魏格纳提出：大陆在古生代晚期曾连接成一体，称联合古大陆或泛大陆，连接成一体，称联合古大陆或泛大陆，围绕古大陆的广阔的海洋称泛大洋。后围绕古大陆的广阔的海洋称泛大洋。后来由于某种原因，从中生代开始，泛大来由于某种原因，从中生代开始，泛大陆
3、逐渐破裂、分离、漂移，最终形成现陆逐渐破裂、分离、漂移，最终形成现在的格局。在的格局。泛大陆的裂解过程魏格纳的证据n n海岸线的拼合海岸线的拼合n n化石的相似化石的相似n n古气候证据古气候证据一、大陆形状的相似性一、大陆形状的相似性p非非洲洲与与美美洲洲的的可可拼拼性性，实实际际在在大大陆陆坡坡下下915米米等等深深线线处处拼拼合合效效果果最佳。最佳。二、古生物证据二、古生物证据n生物起源单祖论是理论基础。生物起源单祖论是理论基础。n非洲和南美在非洲和南美在CP纪时均发现陆生水龙兽，纪时均发现陆生水龙兽，它们与印度、澳洲及南极洲它们与印度、澳洲及南极洲PT的爬行动的爬行动物极为相似。物极为
4、相似。n现在热带生长的舌羊齿植物过去曾在伦敦、现在热带生长的舌羊齿植物过去曾在伦敦、巴黎、北极、格陵兰生长过。巴黎、北极、格陵兰生长过。舌羊齿魏格纳的古生物学证据中龙中龙犬颌兽犬颌兽水龙兽水龙兽舌羊齿舌羊齿三、古气候证据三、古气候证据3亿年前的晚古生代冰川的存在亿年前的晚古生代冰川的存在南南美美东东缘缘、非非洲洲中中部部和和南南部部、澳澳洲洲南南部部及及印印度度、南南极极均均有有冰冰川川遗遗迹迹，流流向向从从陆陆地地到到海洋。海洋。晚古生代冰川分布及其运动方向根据大陆漂移理论提出的复原图石炭纪的古气候p石石炭炭纪纪时时：煤煤、石石膏膏、沙沙漠漠、冰冰碛碛物物等等的的地地理理分分布布，若若将将煤
5、煤放放在在赤赤道道上上，则则沙沙漠漠、蒸蒸发发岩岩在在副副热热带带高高压压区区，冰冰碛碛物物刚刚好好在在南南极圈内。极圈内。四、地质构造方面的证据四、地质构造方面的证据n好望角东西向二叠纪山脉在海岸线附近突好望角东西向二叠纪山脉在海岸线附近突然中断，但却可与南美布宜诺斯艾利斯附然中断，但却可与南美布宜诺斯艾利斯附近的山脉在地层和构造上彼此相接。近的山脉在地层和构造上彼此相接。非洲和南美一些构造带的对应地质构造方面的证据n阿巴拉契亚山脉向北东延至纽芬兰，中止阿巴拉契亚山脉向北东延至纽芬兰，中止于大西洋，却重新出现于对岸爱尔兰和英于大西洋，却重新出现于对岸爱尔兰和英国。国。大西洋两岸的褶皱带的对应
6、关系地质构造的证据n巨大的非洲片麻岩高原与巴巨大的非洲片麻岩高原与巴西的片麻岩石高原遥遥相对。西的片麻岩石高原遥遥相对。非洲和南美洲具有相似的年龄的岩石在大西洋两岸并列板块构造理论的发展简史n n1915年魏格纳海陆的起源-大陆漂移理论的出现n n19201950年代沉寂阶段n n1960年代初，赫斯和迪茨海底扩张n n1968年，Le Pichon和Morgan等分别总结了这些理论。n n最终发展成为板块构造理论第二节第二节 海底扩张说海底扩张说n n提出提出大陆漂移说的继续，地学革大陆漂移说的继续，地学革命的开始命的开始n n古地磁与磁极性倒转古地磁与磁极性倒转n n海底扩张的证据海底扩张
7、的证据海底扩张学说的提出n是在古地磁场学、海底地形与地质调查基是在古地磁场学、海底地形与地质调查基础上发展起来的。础上发展起来的。一、古地磁和极性反转简介一、古地磁和极性反转简介n岩石磁性的获得。岩石磁性的获得。n不同大陆不同时期的古地磁极位置不尽相不同大陆不同时期的古地磁极位置不尽相同，但到最后者趋向一致，说明各大陆有同，但到最后者趋向一致，说明各大陆有不同的漂移历史。不同的漂移历史。n极性倒转：原因尚不清楚，已知极性倒转：原因尚不清楚，已知76百万年百万年以来至少出现过以来至少出现过171次倒转。次倒转。岩石磁性的获得p赫斯和迪茨赫斯和迪茨1960年代初提出年代初提出p地地幔幔物物质质从从
8、洋洋中中脊脊或或大大陆陆裂裂谷谷上上涌涌，向向两两侧侧溢溢流流并并推推开开旧旧的的洋洋底底物物质质形形成成新新的的洋洋底底。洋洋壳壳至至海海沟沟处处向向下下俯俯冲冲并并被被重重熔熔，形形成成一一个个大大物质循环。物质循环。p上上述述观观点点刚刚开开始始时时只只是是假假说说，后后来来被被很很多多证证据所证实。据所证实。二、海底扩张学说二、海底扩张学说1. 海底磁场异常条带海底磁场异常条带n洋中脊两侧平行中脊有磁极性带分布。洋中脊两侧平行中脊有磁极性带分布。n磁条带是海底扩张的录音带。磁条带是海底扩张的录音带。 磁异常条带的形成太平洋西北部磁异常条带2. 深海钻探成果深海钻探成果n沉积物由洋中脊向
9、两则从无到有，厚度从沉积物由洋中脊向两则从无到有，厚度从小到大，最老年龄为小到大，最老年龄为1.6亿年，且沉积物年亿年，且沉积物年龄与磁异常带年龄十分吻合龄与磁异常带年龄十分吻合大洋地壳的年龄图1.6亿年5万年3. 转换断层转换断层transform faultn因海底扩张引起的，切穿洋中脊的一种大因海底扩张引起的，切穿洋中脊的一种大规模的平移断层规模的平移断层n海底扩张的一个重要证据。海底扩张的一个重要证据。转换断层转换断层与平移断层的区别n转换断层两侧的洋脊之间的相对距离基本转换断层两侧的洋脊之间的相对距离基本不变；不变；n如果断层错断的洋中脊的扩张速率相同则，如果断层错断的洋中脊的扩张速
10、率相同则，该区段之外的断层无相对位移。该区段之外的断层无相对位移。转换断层与平移断层的区别地震和转换断层第三节第三节 岩石圈板块构造学说岩石圈板块构造学说n n基本思想n n板块边界类型及板块的划分n n板块构造与地质作用的关系n n板块构造学说存在的问题：板块构造学说的基本思想板块构造学说的基本思想n1 、固体地球由上覆刚性的岩石圈和下伏塑性、固体地球由上覆刚性的岩石圈和下伏塑性的软流圈所组成。的软流圈所组成。n2 、刚性岩石圈可分大小不等的板块，漂浮在、刚性岩石圈可分大小不等的板块，漂浮在软流圈上作大规模的运动，驱动力来自地幔物软流圈上作大规模的运动，驱动力来自地幔物质的对流。质的对流。n
11、3 、板块内部相对稳定，边界则活动，是岩浆、板块内部相对稳定，边界则活动，是岩浆、地震、构造活动及变质作用的主要场所。地震、构造活动及变质作用的主要场所。n4 、板块运动以水平运动为主，位移可达几千、板块运动以水平运动为主，位移可达几千公里。公里。1 、板块的边界类型：、板块的边界类型：包括：分离型、汇聚型、平错型包括：分离型、汇聚型、平错型一、板块的边界类型及板块的划分一、板块的边界类型及板块的划分A。分离型板块边界Divergent plate boundaryn分离型板块边界：分离型板块边界：n 板块从边界向两侧相背运动板块从边界向两侧相背运动n如大洋中脊和大陆裂谷。如大洋中脊和大陆裂谷
12、。分离型板块边界洋中脊分离型板块边界大陆裂谷东非的地壳剖面B 汇聚型板块边界汇聚型板块边界convergent plate boundaryn边界两侧的板块相对运动，发边界两侧的板块相对运动，发生挤压，对冲或碰撞。生挤压，对冲或碰撞。n可分：俯冲边界和碰撞边界可分：俯冲边界和碰撞边界俯冲边界俯冲边界n相邻的大洋与大陆板块发生叠覆。相邻的大洋与大陆板块发生叠覆。n大陆板块在上，大洋板块在下大陆板块在上，大洋板块在下n如太平洋周缘和印度洋东北缘。如太平洋周缘和印度洋东北缘。n进一步分：进一步分：n岛弧海沟型岛弧海沟型n山弧海沟型山弧海沟型岛弧岛弧海沟型海沟型n大洋板块沿海沟俯冲于岛弧和大大洋板块沿
13、海沟俯冲于岛弧和大陆之下，岛弧和大陆之间以海盆陆之下，岛弧和大陆之间以海盆相隔相隔n主要分布在西太平洋地区，如日主要分布在西太平洋地区，如日本、琉球群岛。本、琉球群岛。岛弧海沟型边界山弧山弧海沟型海沟型n大洋板块沿陆缘海沟俯冲于山弧大洋板块沿陆缘海沟俯冲于山弧之下之下n主要分布在南美大陆边缘，主要分布在南美大陆边缘，n又称安第斯型大陆边缘。又称安第斯型大陆边缘。碰撞边界碰撞边界n又称地缝合线又称地缝合线Geosuturen两个大陆板块相互碰撞，大洋闭合，形两个大陆板块相互碰撞，大洋闭合，形成山脉。成山脉。n如阿尔卑斯如阿尔卑斯喜马拉雅构造带，是印度喜马拉雅构造带，是印度板块与欧亚板块的碰撞边界
14、，形成印度板块与欧亚板块的碰撞边界，形成印度河河雅鲁藏布江地缝合线。雅鲁藏布江地缝合线。C 平错（剪切）型板块边界平错（剪切）型板块边界shear plate boundaryn两板块沿边界水平错动，不发生褶两板块沿边界水平错动，不发生褶皱、增生或消亡。皱、增生或消亡。n主要是大洋中的转换断层，大陆上主要是大洋中的转换断层，大陆上也有，如圣安德烈斯断裂。也有，如圣安德烈斯断裂。平错型边界转换断层圣安德列斯断层圣安德列斯断层圣安德列斯断层全球岩石圈可分七大全球岩石圈可分七大欧欧亚亚板板块块、非非洲洲板板块块、印印度度板板块块、太太平平洋洋板板块块、南南极极洲洲板板块块、北北美美板板块块和和南南美
15、美板块。也有的分得更细。板块。也有的分得更细。2 板块的划分板块的划分板块的粗略划分欧亚板块欧亚板块欧亚板块欧亚板块非洲板块非洲板块印度板块印度板块印度印度板块板块太平洋板块太平洋板块南极洲板块南极洲板块北美板块北美板块南美板块南美板块较细致的板块划分板板块块边边界界处处是是地地震震、构构造造活活动动、岩岩浆浆作作用用、变变质质作作用用与与造造山山运运动动的的方方要要集集中中地地，同同时时与与地地表表作作用用关关系系紧紧密。密。二、板块构造与地质作用的关系二、板块构造与地质作用的关系板块构造与地震Benioff带1 板板块块驱驱动动机机制制问问题题：地地幔幔对对流流很很难难实实现现，要要实实现
16、现一一次次对对流流至至少少要要10亿年时间，这与海底扩张速度不符。亿年时间，这与海底扩张速度不符。2 关关于于海海沟沟沉沉积积物物变变形形的的问问题题：洋洋壳壳向向海海沟沟俯俯冲冲时时应应有有洋洋壳壳物物质质带带到到俯俯冲冲带带并并发发生生褶褶皱皱，而而现现今今海海沟沟处处不不但但沉沉积积物物很很少少，而而且且没没有有任任何变形。何变形。3 关关于于大大洋洋中中存存在在大大陆陆的的问问题题：大大洋洋中中某某些些岛岛屿屿（如如新新几几内内亚亚东东北北部部一一海海岛岛）应应是是海海底底大大陆陆，其其莫莫霍霍面面深深达达20-30公公里里，所所以以应应是是沉沉没没的大陆。此事实是海底扩张、板块构造所无法解释的。的大陆。此事实是海底扩张、板块构造所无法解释的。4 关关于于海海底底磁磁异异常常条条带带的的问问题题：磁磁异异常常条条带带并并非非是是一一系系列列规规则则的的条条带带，事事实实情情况况是是一一些些不不规规则则的的条条带带，而而且且情情况况很很复复杂杂，难难以以用用来来证证实海底扩张学说。实海底扩张学说。三、板块构造学说存在的主要问题三、板块构造学说存在的主要问题
