第12講-地球科學(xué)概論_板塊構(gòu)造

1、地球科學(xué)概論地球科學(xué)概論 板塊構(gòu)造及其動力學(xué)板塊構(gòu)造及其動力學(xué) 1 第 12 講 內(nèi)容提要內(nèi)容提要 l 0 引言 l 1 大陸漂移 l 2 海底擴(kuò)張 l 3 板塊構(gòu)造 l 4 板塊構(gòu)造與地質(zhì)作用 l 5 板塊構(gòu)造的驅(qū)動機(jī)制 2 0 引言引言 l 全球海陸面貌 3 0 引言引言 p16世紀(jì)意大利學(xué)者布魯諾最早提出收縮說，他把 蘋果干縮的褶皺表皮與地球表面的巖層褶皺相對 比 p19世紀(jì)中葉法國學(xué)者博蒙支持 收縮說，認(rèn)為地球 由熱變冷，是地球表層收縮和褶皺的原因 4 各種學(xué)說 0 引言引言 p17世紀(jì)英國學(xué)者培根最早提出了與收縮說相對立的膨 脹說，到19世紀(jì)末至上世紀(jì)初一些學(xué)者如曼托瓦尼、 ?？松?/p>

2、用地球膨脹說來解釋大西洋兩岸形狀的相似性 和非洲裂谷系等現(xiàn)象。【困難：難以解釋地表眾多大規(guī)難以解釋地表眾多大規(guī) 模擠壓褶皺山系模擠壓褶皺山系】 5 各種學(xué)說 0 引言引言 p19世紀(jì)中后葉，由美國學(xué)者霍爾、丹納和奧地利學(xué)者 休斯相繼提出地槽-地臺學(xué)說：地殼的基本構(gòu)造單元是由地地 槽槽區(qū)和地臺地臺區(qū)組成，前者活躍，后者穩(wěn)定 ?！局钡?0世紀(jì)中 葉占統(tǒng)治地位】 6 各種學(xué)說 0 引言引言 l 垂直運(yùn)動與槽臺學(xué)說 p意大利那不勒斯灣塞拉 比斯古廟 p公元前105年建成，公 元1500年被海水淹到6.3 米 p1600-1826年升到海面 之上，發(fā)現(xiàn)升速4.2 mm/yr， p1826年起又被海水所淹

3、 ，降速17.2mm/yr。 7 各種學(xué)說 0 引言引言 8 固定論： 只有垂直運(yùn)動 活動論： 二者兼有 各種學(xué)說 實(shí)曲線表示一定時期某個學(xué)說的影響力，虛線描述不同時期哪一個占優(yōu)。 1958-現(xiàn)在： 板塊構(gòu)造、海底擴(kuò)張、垂直運(yùn)動等學(xué)說構(gòu)成 0 引言引言 v巖石圈板塊構(gòu)造學(xué)說：地球科學(xué)的革命，基于大陸 漂移與海底擴(kuò)張 9 各種學(xué)說 大陸漂移學(xué)說 海底擴(kuò)張學(xué)說板塊構(gòu)造學(xué)說 1 大陸漂移大陸漂移 v大陸漂移大陸漂移(continental drift)：從提 出到接受，經(jīng)歷了艱難歷程。盡管 大陸漂移的思想早有萌芽，但是第 一次全面、系統(tǒng)地論述大陸漂移假 說的是德國氣象學(xué)家和地球物理學(xué) 家魏格納。 1

4、0 Alfred Wegener (1880-1930) 魏格納最初于魏格納最初于19121912年發(fā)表大陸漂移觀點(diǎn)，至年發(fā)表大陸漂移觀點(diǎn)，至19151915年進(jìn)一步著年進(jìn)一步著 成成海陸的起源海陸的起源一書，系統(tǒng)地論述了大陸漂移問題。一書，系統(tǒng)地論述了大陸漂移問題。 1 大陸漂移大陸漂移 v 魏格納認(rèn)為：較輕的硅鋁質(zhì)的大陸塊就像冰山一樣漂浮在較重的 硅鎂層之上漂移；全世界的大陸在古生代晚期【42.5億年前】曾連 接成一體，稱為聯(lián)合古大陸或泛大陸(Pangaea)，圍繞聯(lián)合古大陸 的廣闊海洋稱為泛大洋(見圖)；自中生代【2.50.6億年】開始，泛大 陸逐漸破裂、分離、漂移，形成現(xiàn)代海陸分布的基

5、本格局 11 12 聯(lián)聯(lián) 合合 古古 大大 陸陸 的的 形形 成成 聯(lián)聯(lián) 合合 古古 大大 陸陸 的的 解解 體體 1 大陸漂移大陸漂移 由南向北漂移 【4億年前至2.5億年前】 由東向西漂移 【2.5億年前至0.6億年前】 由此可得到什么線索？ 1 大陸漂移大陸漂移 l 支持漂移學(xué)說的證據(jù) p證據(jù)1：大陸形狀相似 p證據(jù)2：古生物證據(jù) p證據(jù)3：古氣候證據(jù) p證據(jù)4：地質(zhì)構(gòu)造證據(jù) p證據(jù)5：古地磁證據(jù) 13 1 大陸漂移大陸漂移 l 支持漂移學(xué)說的證據(jù) p證據(jù)1：大陸形狀相似 以前大陸邊界的拼合是 以海岸線為標(biāo)準(zhǔn)的，但 陸殼與洋殼存在著原則 性的區(qū)別，陸殼邊界并 不是以海岸線為界，而 應(yīng)以大

6、陸坡的坡腳附近 為準(zhǔn)： 一般采取大陸坡 某一定的等深線進(jìn)行拼 合（例如915米等深線） ?！咀畛?，從大西洋兩岸非從大西洋兩岸非 洲和南美洲的海岸線彎曲形狀洲和南美洲的海岸線彎曲形狀 的相似性中得到啟發(fā)的相似性中得到啟發(fā)】 14 1 大陸漂移大陸漂移 l 支持漂移學(xué)說的證據(jù) p證據(jù)2古生物證據(jù) 古生物學(xué)家早就發(fā)現(xiàn)，在目前遠(yuǎn)隔重洋的一些大陸之間 ，古生物面貌有密切的親緣關(guān)系。如舌羊齒植物化石， 廣布于澳大利亞、印度、南美、非洲等南方諸大陸的晚 古生代地層中 為解釋這些現(xiàn)象，古生物學(xué)家曾提出“陸橋說”，設(shè)想 在這些大陸之間的大洋中，一度有陸地或一系列島嶼把 遙遠(yuǎn)的大陸聯(lián)系起來，后來這些陸橋沉沒消失了

7、，大陸 才被大洋完全分隔開來 15 魏格納：由于大陸分裂、漂移所致 1 大陸漂移大陸漂移 l 支持漂移學(xué)說的證據(jù) p證據(jù)2古生物證據(jù) 淡水爬行動物“中龍”，在南非和南美的P地層中均有發(fā)現(xiàn) ，證明兩個大陸在P時相連。 16 1 大陸漂移大陸漂移 l 支持漂移學(xué)說的證據(jù) p證據(jù)2其他古生物證據(jù) 17 中龍中龍 犬頜犬頜 獸獸 水龍水龍 獸獸 舌羊齒舌羊齒 1 大陸漂移大陸漂移 l 支持漂移學(xué)說的證據(jù) p證據(jù)3古氣候證據(jù) 從冰川遺跡分布與特征判斷 ，當(dāng)時的冰川為發(fā)育在極地 附近的大陸冰川，在南美、 印度和澳大利亞的古冰川遺 跡殘留在大陸邊緣地區(qū)，冰 川的運(yùn)動方向是從岸外指向 內(nèi)陸，反映古冰川不是源于

8、 本地。 18 1 大陸漂移大陸漂移 l 支持漂移學(xué)說的證據(jù) p證據(jù)3古氣候證據(jù) 南極洲的大量煤炭沉積表 明，現(xiàn)在這個幾乎完全為 冰川覆蓋的地區(qū)曾經(jīng)是大 量植物繁茂的地方。 其他一些大陸上的巖鹽和 風(fēng)成砂巖沉積，也提供了 古氣候的特征標(biāo)志，根據(jù) 這些沉積物可以恢復(fù)以往 的氣候分帶。 19 1 大陸漂移大陸漂移 l 支持漂移學(xué)說的證據(jù) p證據(jù)4地質(zhì)構(gòu)造證據(jù) 地質(zhì)構(gòu)造帶對比：大西洋兩岸北美和北歐之間地質(zhì)構(gòu)造 具有一致性，非洲與南美古生代和中、新生代造山帶具 有相似性，且可以越過印度洋跟蹤至南極和澳大利亞。 20 地質(zhì)年代地質(zhì)年代: : 在全球范圍內(nèi)能普遍參照 對比的年代表 宙、代、紀(jì)、世 四級地質(zhì)

9、年代單位 附件：附件： 地質(zhì)年代表地質(zhì)年代表 年代地層年代地層: : 在全球范圍內(nèi)能普遍參照 對比的年代表 宇、界、系、統(tǒng) 四級年代地層單位 1 大陸漂移大陸漂移 魏格納學(xué)說經(jīng)受磨難： p魏格納的學(xué)說曾經(jīng)盛行一時。但是，硅鎂層是剛性的， 硅鋁質(zhì)大陸不能在其上航行 p大陸漂移說本身的依據(jù)還不足，尤其是缺乏定量的證據(jù) ，難以使人信服。加之傳統(tǒng)勢力強(qiáng)大，遭受一些地質(zhì)學(xué)和 地球物理學(xué)權(quán)威（如 Jeffrey）的極力反對，到30年代，大 陸漂移說便逐漸衰退 p到50年代，由于新的、獨(dú)立的大陸漂移證據(jù)的發(fā)現(xiàn)，特 別是古地磁學(xué)成果，使得大陸漂移說再度活躍起來 22 1 大陸漂移大陸漂移 l 支持漂移學(xué)說的證

10、據(jù) p證據(jù)5古地磁證據(jù) 由巖石中剩磁的偏角、傾角計(jì)算出來的磁極稱之為視磁極，將 同一個塊體不同時期的視磁極按照年代順序連接起來的曲線即 視磁極移曲線。如果兩個塊體沒有明顯的相對移動，那么 它們的視磁極移曲線應(yīng)該是重合的。 假設(shè)大陸固定于目前的位置上不動，把大陸上不同時代的 巖石剩余磁性得出的磁極位置都標(biāo)在地圖上，發(fā)現(xiàn)地質(zhì)時 代越古老，古地磁極的位置偏離現(xiàn)代磁極的位置越遠(yuǎn) 把各時代的古地磁極連起來即可得出該大陸的古地磁極的 遷移軌跡。但實(shí)際上地磁極是基本上位于地理極附近不動 的，極移曲線本身反映了大陸漂移的路線。 23 1 大陸漂移大陸漂移 l 支持漂移學(xué)說的證據(jù) p證據(jù)5古地磁證據(jù) 如果把各大

11、陸大致恢復(fù)到漂移前的位置，則根據(jù)古地磁資料測 出的各大陸同一地質(zhì)時代的地磁極位置相當(dāng)接近，各大陸的極 移曲線亦可互相重合。所以古地磁資料再次令人信服地證實(shí)了 大陸漂移 24 【問題：大陸為何會漂移呢？】 1 大陸漂移大陸漂移 l 支持漂移學(xué)說的證據(jù) p證據(jù)5古地磁證據(jù) 25 印印 度度 板板 塊塊 的的 北北 移移 1 大陸漂移大陸漂移 v 古地磁研究使漂移說復(fù)蘇以后，人們重新開始研究與大陸漂 移有關(guān)的證據(jù)。例如，英國學(xué)者布拉德等借助電子計(jì)算機(jī)對 大西洋兩岸(按約1000m的等深線)地行了十分完美的拼接， 為驗(yàn)證大陸漂移提供了量化證據(jù)。 v 盡管到了50年代晚至60年代早期，大陸漂移說衰而復(fù)興

12、， 然而，對大陸漂移的機(jī)制問題依然懸而未決。這期間，海底 地質(zhì)與地球物理的研究飛速發(fā)展，終于為大陸漂移機(jī)制的解 決帶來了曙光。 26 2 2 海底擴(kuò)張海底擴(kuò)張 27 北大西洋中脊北大西洋中脊 冰島的辛格韋德利地塹是一條裂谷 （實(shí)際是大西洋中脊出露在海平面 上的一部分） 用重力、地震、地磁及地?zé)岬鹊厍蛭锢砜碧?方法研究海底的地質(zhì)構(gòu)造特征 2 2 海底擴(kuò)張海底擴(kuò)張 28 大西洋中脊的海底擴(kuò)張過程：大西洋中脊的海底擴(kuò)張過程： 見短片見短片 2 2 海底擴(kuò)張海底擴(kuò)張 l 海底擴(kuò)張說的提出（3個重要發(fā)現(xiàn)） p大洋中脊的發(fā)現(xiàn) 洋中脊又名大洋中脊，隆起于洋底中部 ，并貫穿整個世界大洋，為地球上最長、最寬的環(huán)

13、球洋中 山系。 29 2 2 海底擴(kuò)張海底擴(kuò)張 l 海底擴(kuò)張說的提出 （3個重要發(fā)現(xiàn)） p海溝 海溝分布在大洋的邊緣 【如馬里亞納海溝】 p貝尼奧夫地震帶 在海溝附近都是淺源地震，離海溝較遠(yuǎn)出現(xiàn)中源 地震，在更遠(yuǎn)的大陸內(nèi)部則出現(xiàn)深源地震，最深達(dá)720km，震源排 列成為一個由海溝向大陸方向傾斜的帶，其傾角一般45度左右，稱 為貝尼奧夫地震帶。這說明 沿著大陸邊緣的海溝，存在著傾向沿著大陸邊緣的海溝，存在著傾向 大陸的、正在活動的巨大斷裂帶大陸的、正在活動的巨大斷裂帶 30 2 2 海底擴(kuò)張海底擴(kuò)張 l 海底擴(kuò)張說的提出 p洋底地殼的新認(rèn)識 上世紀(jì)50年代，在各大洋進(jìn)行了廣泛的地震勘探，確 定了

14、洋底地殼的3層結(jié)構(gòu)：未固結(jié)的沉積物；固結(jié) 的沉積物，厚約1.7km；厚度不到5公里的可能是玄 武巖或輝長巖層。 如果大陸和海洋的位置是固定不變的，洋底的年齡就 應(yīng)當(dāng)與大陸一樣老，在洋底也應(yīng)當(dāng)存在大量古老的沉 積巖或褶皺山系，但事實(shí)卻完全相反。所有這一切， 都說明洋底地殼形成較新。 31 【問題：海底為何會擴(kuò)張呢？】 2 2 海底擴(kuò)張海底擴(kuò)張 l 海底擴(kuò)張學(xué)說機(jī)理 p美國地質(zhì)學(xué)家赫斯(Hess，1962)和迪茨(Dietz， 1961)首先提出了海底擴(kuò)張(sea floor spreading)說 。 p大洋底部在洋中脊處裂開，地幔巖漿從這里涌出， 冷卻固結(jié)成新的大洋巖石圈，并把先期形成的巖石

15、向兩側(cè)對稱地推擠，導(dǎo)致大洋海底不斷擴(kuò)張（大西 洋） p擴(kuò)張的大洋巖石圈在到達(dá)大陸邊緣的海溝處后，沿 著消減帶向大陸巖石圈之下俯沖，重新消亡于地幔 中，從而構(gòu)成一個完整的循環(huán)（太平洋）。這就是 被稱作地質(zhì)史詩的海底擴(kuò)張。 32 2 2 海底擴(kuò)張海底擴(kuò)張 隨著熱地幔物質(zhì)源源不斷地上升并形成新的洋底，先形成的老洋 底不停地向大洋兩緣擴(kuò)張推移，洋底移動擴(kuò)展的速度大約是每年 幾個厘米。 33 2 2 海底擴(kuò)張海底擴(kuò)張 l 海底擴(kuò)張說的3個主要證據(jù) p驗(yàn)證海底擴(kuò)張說的3大證據(jù)：海底磁異常條帶，深海鉆探證 據(jù)，轉(zhuǎn)換斷層 p 1 海底磁異常條帶 34 上世紀(jì)50年代以來的古地磁研究證 實(shí)，地質(zhì)歷史時期地球磁場

16、曾發(fā)生 了多次倒轉(zhuǎn)。 地質(zhì)歷史時期的磁極反轉(zhuǎn)序列被制 成圖表，并測定其絕對年齡，建立 地磁年表。 2 2 海底擴(kuò)張海底擴(kuò)張 l 海底擴(kuò)張說的3個主要證據(jù) p1 海底磁異常條帶 1963年，英國學(xué)者瓦因和馬修斯結(jié)合海底擴(kuò)張假說與地磁場 倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象，對海底磁異常條帶作了極為成功的解釋。 認(rèn)為海底磁異常條帶不是由海底巖石磁性強(qiáng)弱不同所致，而是 在地球磁場不斷倒轉(zhuǎn)的背景下海底不斷新生和擴(kuò)張的結(jié)果。 35 全球大洋地殼的年齡 2 2 海底擴(kuò)張海底擴(kuò)張 l 海底擴(kuò)張說的3個主要證據(jù) p2 深海鉆探 深海鉆探始于1968年，取得了豐碩的成果 深海鉆探證實(shí)，深海沉積物由洋脊向兩側(cè)從無到有，從薄 到厚，沉積層序由

17、少到多，最底部沉積物的年齡愈來愈老 ，并且與海底磁異常條帶所預(yù)測的年齡十分吻合 36 2 2 海底擴(kuò)張海底擴(kuò)張 l 海底擴(kuò)張說的3個主要證據(jù) p3 轉(zhuǎn)換斷層的發(fā)現(xiàn) 洋脊被一系列橫向斷層切割。 加拿大學(xué)者威爾遜(Wilson，1965)：這種橫斷中脊的 斷裂帶不是一般的平移斷層，而是自中脊軸部向兩側(cè) 的海底擴(kuò)張所引起的一種特殊斷層，稱之為轉(zhuǎn)換斷層 【與平推斷層不同】 37 轉(zhuǎn)換斷層轉(zhuǎn)換斷層 2 2 海底擴(kuò)張海底擴(kuò)張 l 海底擴(kuò)張說的主要證據(jù) p地震與轉(zhuǎn)換斷層 38 地震活動幾乎都 集中在被錯開的 洋脊之間的轉(zhuǎn)換 斷層段上 3 板塊構(gòu)造板塊構(gòu)造 l 1968年，地球科學(xué)家麥肯齊、摩根、勒皮雄和威爾

18、 遜等人又進(jìn)一步提出了板塊構(gòu)造(plate tectonics)學(xué)說 p主要思想： 固體地球上層在垂向可劃分為物理性質(zhì)顯著不同的兩個圈 層，即上部的剛性巖石圈和下墊的塑性軟流圈； 剛性的巖石圈在側(cè)向可劃分為若干大小不一的板塊，它們 漂浮在塑性較強(qiáng)的軟流圈上作大規(guī)模的運(yùn)動； 板塊內(nèi)部是相對穩(wěn)定的，板塊的邊緣則由于相鄰板塊的相 互作用而成為構(gòu)造活動性強(qiáng)烈的地帶； 板塊之間的相互作用從根本上控制著各種地質(zhì)作用的過程 ，同時也決定了全球巖石圈運(yùn)動和演化的基本格局。 39 3 板塊構(gòu)造板塊構(gòu)造 l 板塊的劃分 p根據(jù)地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)和地球化學(xué)的證據(jù)，全球巖石圈一共 可以劃分為12個主要板塊【或15個】

19、，其中，規(guī)模較大的7個 板塊分別是：太平洋板塊，南極州板塊，歐亞板塊，非洲板塊 ，澳大利亞-印度板塊，南美州板塊，北美州板塊 【按6大板塊劃分 ，最后兩個板塊合二為一】 40 1 15 5個板塊：個板塊：亞歐板塊、北亞歐板塊、北 美洲板塊、南美洲板塊、美洲板塊、南美洲板塊、 非洲板塊、太平洋板塊、非洲板塊、太平洋板塊、 南極洲板塊、澳洲板塊；南極洲板塊、澳洲板塊； 印度板塊、阿拉伯板塊、印度板塊、阿拉伯板塊、 菲律賓板塊、科科斯板塊、菲律賓板塊、科科斯板塊、 納茲卡板塊；納茲卡板塊；加勒比板塊、加勒比板塊、 斯科舍板塊、胡安德富卡斯科舍板塊、胡安德富卡 板塊板塊 3 板塊構(gòu)造板塊構(gòu)造 l 板塊

20、的邊界類型 p板塊邊界的存在是劃分板塊的依據(jù) p根據(jù)板塊之間的相對運(yùn)動方式，將板塊邊界分為3種基本 類型：分離型板塊邊界、匯聚型板塊邊界、平錯型(剪切 、轉(zhuǎn)換斷層)板塊邊界 41 3 板塊構(gòu)造板塊構(gòu)造 l 板塊的邊界類型 p分離型板塊邊界 兩側(cè)板塊作垂直于邊界走向的相背運(yùn)動，使板塊向兩側(cè)分 離、散開，其應(yīng)力狀態(tài)是拉張的，地球上巨大規(guī)模的張裂 構(gòu)造帶都發(fā)育在這種邊界上。分離型邊界也稱為增生板塊 邊界或建設(shè)性板塊邊界。 42 3 板塊構(gòu)造板塊構(gòu)造 l 板塊的邊界類型 p匯聚型板塊邊界 兩側(cè)板塊彼此相向垂直于邊界線運(yùn)動，其應(yīng)力狀態(tài)是擠壓 的。沿匯聚型邊界，地殼發(fā)生強(qiáng)烈構(gòu)造變形，伴有大量巖 漿活動，形

21、成造山帶。匯聚型邊界可進(jìn)一步分為兩種基本 類型，一種是以俯沖作用為主；另一種則以碰撞作用為主 。屬于破壞性板塊邊界 43 3 板塊構(gòu)造板塊構(gòu)造 l 板塊的邊界類型 p匯聚型板塊邊界 地縫合線：是板塊相互之間的俯沖消減和碰撞過程中,留下 其拼合碰撞的標(biāo)志。地縫合線本身是巨大而復(fù)雜的超巖石 圈深裂帶，其兩側(cè)地塊的地質(zhì)發(fā)展史往往有大的差異。 44 3 板塊構(gòu)造板塊構(gòu)造 l 板塊的邊界類型 p平錯型板塊邊界 包括平移斷層和轉(zhuǎn)換斷層，兩側(cè)板塊相互剪切滑動，通常 既沒有板塊生長，也沒有板塊消亡。 45 3 板塊構(gòu)造板塊構(gòu)造 l 板塊的邊界類型 46 離散型板塊邊界和會聚型板塊邊界的運(yùn)動速率離散型板塊邊界和

22、會聚型板塊邊界的運(yùn)動速率(單位：單位：mm/yr) 3 板塊構(gòu)造板塊構(gòu)造 l 威爾遜旋回 p威爾遜（John Tuzo Wilson 1908-1993；1968）從板塊 構(gòu)造觀點(diǎn)出發(fā)，將巖石圈從大陸破裂、裂谷出現(xiàn)到洋盆形 成，再從洋盆俯沖、縮小到閉合的完整過程，劃分為6個 階段（期）：胚胎期，青年期，壯年期，衰退期，終止期，胚胎期，青年期，壯年期，衰退期，終止期， 殘留痕跡期殘留痕跡期 p如果大陸漂移已經(jīng)持續(xù)相當(dāng)長的一段地質(zhì)時期，并以目前 研究成果顯示的速率漂移，那就意味著一系列連續(xù)的洋盆 曾經(jīng)經(jīng)歷過 誕生、生長、消亡、再閉合的過程。 47 3 板塊構(gòu)造板塊構(gòu)造 l 威爾遜旋回 48 階段階

23、段實(shí)例實(shí)例運(yùn)動方式運(yùn)動方式沉積物沉積物火山巖火山巖 胚胎期胚胎期東非裂谷抬升 可以忽略 拉斑質(zhì)溢流玄武巖/ 堿性玄武巖 青年期青年期 紅海/亞丁 灣 抬升/擴(kuò)張 小陸架/蒸發(fā) 巖 拉斑玄武巖質(zhì)洋底/ 玄武巖質(zhì)島嶼 壯年期壯年期大西洋擴(kuò)張大的陸架 拉斑玄武巖質(zhì)洋底/ 堿性玄武巖島嶼 衰退期衰退期西太平洋擠壓活動陸緣 島弧 安山質(zhì)火山巖/ 花崗閃長巖/片麻巖 、深成侵入巖 終止期終止期地中海擠壓/抬升 蒸發(fā)巖/紅層 /碎屑巖 安山質(zhì)火山巖、花崗 閃長巖-片麻巖、深 成侵入巖 殘留痕跡殘留痕跡 期期 印度河/喜 馬拉雅 擠壓/抬升紅層可以忽略 3 板塊構(gòu)造板塊構(gòu)造 l 威爾遜旋回 p a. 擴(kuò)張初始

24、階段 【胚胎期胚胎期】 p b. 擴(kuò)張發(fā)展階段 【青年期】 p c. 擴(kuò)張成熟階段【壯年期】 p d. 擴(kuò)張萎縮并轉(zhuǎn)向收斂階段 【衰退期】 p d. 俯沖階段【終止期】 p e. 閉合階段 【殘留痕跡期】 49 4 地質(zhì)作用地質(zhì)作用 v巖漿作用 v變質(zhì)作用 v地震作用 v地殼運(yùn)動 v沉積作用 50 4 地質(zhì)作用地質(zhì)作用 l 巖漿作用 p地質(zhì)學(xué)家把巖漿在形成（熔融）、運(yùn)移和冷凝的整個過程 中，巖漿自身的變化以及對周圍巖石影響的全部過程叫做 巖漿作用。 p巖漿作用有兩種方式：一種是巖漿從深部上升到達(dá)地殼隨 即冷凝結(jié)晶，這一過程稱為侵入作用，冷凝結(jié)晶形成的巖 石稱為侵入巖。另一種方式是巖漿溢出地面，

25、甚至噴射到 天空或水體(海底噴發(fā))稱為火山作用，流出地面的巖漿冷 卻凝結(jié)后叫做火山巖或噴出巖。 51 4 地質(zhì)作用地質(zhì)作用 l 巖漿作用 p火山噴發(fā)類型包括中心式噴發(fā)和裂隙式噴發(fā)。 p中心式噴發(fā)中心式噴發(fā)：火山物質(zhì)從中央火山口或火山管溢出，形成 典型的火山錐構(gòu)造，連續(xù)的熔巖流形成熔巖錐。 p裂隙式噴發(fā)裂隙式噴發(fā)：熔巖與火山碎屑都是從狹長的裂隙群中噴射 而出的，它和中心式噴發(fā)不同，具有一個線性的熔漿源。 玄武質(zhì)的熔巖流從裂隙中流出，稱為溢流玄武巖。 52 4 地質(zhì)作用地質(zhì)作用 l 變質(zhì)作用 p變質(zhì)作用的因素：溫度、壓力、流體。 p變質(zhì)作用的類型：區(qū)域變質(zhì)作用、接觸變質(zhì)作用、動力變區(qū)域變質(zhì)作用、接

26、觸變質(zhì)作用、動力變 質(zhì)作用質(zhì)作用 p區(qū)域變質(zhì)作用：在地殼活動帶的深部地質(zhì)過程，由于長期 的高壓高溫條件使巖石發(fā)生廣泛變質(zhì)的地質(zhì)過程 p接觸變質(zhì)作用：高溫巖漿侵入圍巖引起的變質(zhì)過程 p動力變質(zhì)作用：地殼運(yùn)動產(chǎn)生的應(yīng)力使巖石結(jié)構(gòu)破壞和重 結(jié)晶作用，主要發(fā)生在地殼活動強(qiáng)烈的構(gòu)造變動帶，如斷 裂帶、擠壓帶，因此動力變質(zhì)往往成帶狀分布 53 4 地質(zhì)作用地質(zhì)作用 l 變質(zhì)作用 p不同的變質(zhì)作用示例： 54 4 地質(zhì)作用地質(zhì)作用 l 變質(zhì)作用 p在匯聚型板塊邊界處，由于強(qiáng)烈的俯沖與碰撞，多發(fā)生區(qū) 域變質(zhì)作用，并形成雙變質(zhì)帶。在海溝附近出現(xiàn)以藍(lán)閃石 片巖為代表的高壓低溫變質(zhì)帶；在火山島弧附近出現(xiàn)以紅 柱石和

27、藍(lán)晶石為代表的高溫低壓變帶。 55 4 地質(zhì)作用地質(zhì)作用 l 地震作用 p淺源地震：由巖石破裂(或斷層)所引起 p中、深源地震：冷的剛性巖石圈大洋板塊沿海溝向下俯沖 時，由于其俯沖速度較大，深部物質(zhì)來不及對它馬上加熱 、同化，仍然保持剛性 56 4 地質(zhì)作用地質(zhì)作用 l 地殼運(yùn)動 板塊構(gòu)造學(xué)說認(rèn)為，板塊內(nèi)部是比較穩(wěn)定的，巖石變形一 般較弱，通常以大面積的長期而舒緩的升降運(yùn)動為主(即 造陸運(yùn)動)； 板塊邊緣是構(gòu)造活動強(qiáng)烈的地帶，在分離型及平錯型板塊 邊界附近，巖石變形以斷裂為主，但在匯聚型板塊邊界附 近，巖石變形異常強(qiáng)烈，同時伴隨強(qiáng)烈的巖漿活動與變質(zhì) 作用，可以形成高大的褶皺山系(即造山運(yùn)動)。

28、 57 4 地質(zhì)作用地質(zhì)作用 v地殼運(yùn)動 喜馬拉雅造山帶的形成 58 俯沖階段：弧、弧前盆地、 增生楔、大洋盆地、被動大 陸邊緣 趨于閉合階段：增生楔、弧 前沉積發(fā)生褶皺沖斷，蛇綠 巖形成 碰撞作用開始：褶皺沖斷、 前陸盆地發(fā)育、蛇綠巖就位、 雙層陸殼 造山作用階段：深成變質(zhì)、 陸殼部分熔融，山脈形成 4 地質(zhì)作用地質(zhì)作用 l 表層地質(zhì)作用 板塊構(gòu)造與表層地質(zhì)作用關(guān)系也密切，不同類型板塊邊界 其地質(zhì)作用方式也不同。 （1）匯聚型邊界：多形成高山，以剝蝕作用為主。 （2）分離型邊界：由于拉張作用，往往形成了地球上 最主要的沉積盆地海洋和大陸裂谷，它們都是發(fā)生 巨厚沉積的主要場所，以沉積作用為主。

29、 59 4 地質(zhì)作用地質(zhì)作用 l 沉積作用 地殼的分類：陸殼、洋殼、過渡殼。 陸殼：由厚的花崗質(zhì)巖石組成，約30km; 地理上表現(xiàn)為 平原、高原或巨大的山系，是陸殼板塊的地形反映。 洋殼：由薄的玄武巖組成，約 7 km; 三大洋的深海盆地 及高聳的洋脊、洋島（海山）為典型景觀，是洋殼板塊的 地形表現(xiàn)。 過渡殼：由減薄的陸殼或增厚的洋殼組成，包括大陸邊緣 的陸棚陸波帶、弧后盆地和火山島弧等。 沉積盆地：地球表面不同部位間的差異升降運(yùn)動，導(dǎo)致出 現(xiàn)不同深度的海洋和陸地上各種河湖平原、山間盆地等負(fù) 地形，在地球外部地質(zhì)營力（包括水流、風(fēng)、冰川、生物 作用）影響下是發(fā)生沉積作用的主要場所。 60 4

30、地質(zhì)作用地質(zhì)作用 l 沉積作用 陸內(nèi)盆地：位于大陸克拉通內(nèi)部，包括凹陷、裂陷、裂谷 和坳拉谷。 被動大陸邊緣盆地：由陸架（正常淺海沉積）、陸波和陸 ?。崃鞒练e為主）組成。 大洋盆地：由深海平原、中央海嶺、海山和海底高原組成 ，可以出現(xiàn)從深水放射蟲硅質(zhì)沉積、泥質(zhì)沉積、鈣質(zhì)沉積 到淺水碳酸鹽沉積不同類型。 61 4 地質(zhì)作用地質(zhì)作用 l 沉積作用 62 5 板塊運(yùn)動的驅(qū)動機(jī)制板塊運(yùn)動的驅(qū)動機(jī)制 v板塊運(yùn)動的驅(qū)動力，目前仍然有爭議。 主要包 括: v地幔對流模式 v軟流圈對流模式 v重力作用 v隕星撞擊說 v地球自轉(zhuǎn)說 v地球膨脹說？* 63 5 板塊運(yùn)動的驅(qū)動機(jī)制板塊運(yùn)動的驅(qū)動機(jī)制 l 地幔對流模式 p由于溫度差或密度差引起物質(zhì)的緩慢運(yùn)動，熱而輕的地幔物質(zhì) 上升，冷而重的物質(zhì)下沉，形成對流環(huán)。上升流處形成大洋中上升流處形成大洋中 脊，下降流處則形成海溝和俯沖帶脊，下降流處則形成海溝和俯沖帶，在兩者之間則由在軟流圈 頂部物質(zhì)發(fā)生水平方向流動而拖拽其上的剛性巖石圈運(yùn)動。這 就是大的地幔對流 64 超級地幔柱 地幔柱分布 5 板塊運(yùn)動的驅(qū)動機(jī)制板塊運(yùn)動的驅(qū)動機(jī)制 l 軟流圈對流模式 p上述對流只發(fā)生在軟流圈之中 【未得到公認(rèn)】 65 5 板塊運(yùn)動的驅(qū)動機(jī)制板塊運(yùn)動的驅(qū)動機(jī)制 66 地幔對流模式存在的疑問：地幔對流模式存在的疑問：在密度