全球板块构造理论(1).ppt

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1、全球板块构造,全球板块构造内容要求,大陆漂移学说及其证据海底扩张学说及其证据岩石圈板块构造理论关于板块构造学说的思考,英文术语,Continental drift，plate tectonics theory,Sea floor spreading,magnetic anomaly pattern,transform faultDivergent plate boundary,Convergent plate boundary,shear plate boundarySubduction zone,geosuture,第一节 大陆漂移学说,学说的提出证据：大陆形状相似；古生物证据；古气候证据；

2、地质构造证据；,魏格纳之前的大地构造观,赫屯的隆起假说代报蒙，丹纳等收缩假说地槽、地台逆冲推覆构造的发现与收缩说矛盾假说繁荣，万马奔腾,大陆漂移学说的提出,气象学家挑起的争论：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，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，泛大陆逐渐破裂、分离、漂移，最终形成现在的格局。,泛大陆的裂解过程,魏格纳的证据,海岸线的拼合化石的相似古气候证据,一、大陆形状的相似性,非洲与美洲的可拼性，实际在大陆坡下915米等深线处拼合效果最佳。,二、古生物证据,生物起源单祖论是理论基础。非洲和南美在CP纪时均发现陆生水龙兽，它们与印

3、度、澳洲及南极洲PT的爬行动物极为相似。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。,舌羊齿,魏格纳的古生物学证据,中龙,犬颌兽,水龙兽,舌羊齿,三、古气候证据,3亿年前的晚古生代冰川的存在南美东缘、非洲中部和南部、澳洲南部及印度、南极均有冰川遗迹，流向从陆地到海洋。,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,石炭纪时：煤、石膏、沙漠、冰碛物等的地理分布，若将煤放在赤道上，则沙漠、蒸发岩在副热带高压区，冰碛物刚好在南极圈内。,四、地质构造方面的证据,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近的山脉在地层和构造

4、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,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国。,大西洋两岸的褶皱带的对应关系,地质构造的证据,巨大的非洲片麻岩高原与巴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,1915年魏格纳海陆的起源-大陆漂移理论的出现19201950年代沉寂阶段1960年代初，赫斯和迪茨海底扩张1968年，Le Pichon和Morgan等分别总结了这些理论。最终发展成为板块构造理论,第二节 海底扩张说,提出大陆漂移说的继续，地学革命的开始古地磁与磁极性倒转海底扩张的证据

5、,海底扩张学说的提出,是在古地磁场学、海底地形与地质调查基础上发展起来的。,一、古地磁和极性反转简介,岩石磁性的获得。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，说明各大陆有不同的漂移历史。极性倒转：原因尚不清楚，已知76百万年以来至少出现过171次倒转。,岩石磁性的获得,赫斯和迪茨1960年代初提出地幔物质从洋中脊或大陆裂谷上涌，向两侧溢流并推开旧的洋底物质形成新的洋底。洋壳至海沟处向下俯冲并被重熔，形成一个大物质循环。上述观点刚开始时只是假说，后来被很多证据所证实。,二、海底扩张学说,1.海底磁场异常条带,洋中脊两侧平行中脊有磁极性带分布。磁条带是海底扩张的录音带。,磁异常

6、条带的形成,太平洋西北部磁异常条带,2.深海钻探成果,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1.6亿年，且沉积物年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transform fault,因海底扩张引起的，切穿洋中脊的一种大规模的平移断层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,转换断层两侧的洋脊之间的相对距离基本不变；如果断层错断的洋中脊的扩张速率相同则，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 岩石圈板块构造学说,基本思想板块边界类型及板块的划分板块构造与地质作用的关系板块构造学说存

7、在的问题,：,板块构造学说的基本思想,1、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。2、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，驱动力来自地幔物质的对流。3、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。4、板块运动以水平运动为主，位移可达几千公里。,1、板块的边界类型：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,A。分离型板块边界Divergent plate boundary,分离型板块边界：板块从边界向两侧相背运动如大洋中脊和大陆裂谷。,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

8、边界convergent plate boundary,边界两侧的板块相对运动，发生挤压，对冲或碰撞。可分：俯冲边界和碰撞边界,俯冲边界,相邻的大洋与大陆板块发生叠覆。大陆板块在上，大洋板块在下如太平洋周缘和印度洋东北缘。进一步分：岛弧海沟型山弧海沟型,岛弧海沟型,大洋板块沿海沟俯冲于岛弧和大陆之下，岛弧和大陆之间以海盆相隔主要分布在西太平洋地区，如日本、琉球群岛。,岛弧海沟型边界,山弧海沟型,大洋板块沿陆缘海沟俯冲于山弧之下主要分布在南美大陆边缘，又称安第斯型大陆边缘。,碰撞边界,又称地缝合线Geosuture两个大陆板块相互碰撞，大洋闭合，形成山脉。如阿尔卑斯喜马拉雅构造带，是印度板块与欧

9、亚板块的碰撞边界，形成印度河雅鲁藏布江地缝合线。,C 平错（剪切）型板块边界shear plate boundary,两板块沿边界水平错动，不发生褶皱、增生或消亡。主要是大洋中的转换断层，大陆上也有，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欧亚板块、非洲板块、印度板块、太平洋板块、南极洲板块、北美板块和南美板块。也有的分得更细。,2 板块的划分,板块的粗略划分,欧亚板块,欧亚板块,非洲板块,印度板块,印度板块,太平洋板块,南极洲板块,北美板块,南美板块,较细致的板块划分,板块边界处是地震、构造活动、岩浆作用、变质作用与造山运动的

10、方要集中地，同时与地表作用关系紧密。,二、板块构造与地质作用的关系,板块构造与地震,Benioff带,1 板块驱动机制问题：地幔对流很难实现，要实现一次对流至少要10亿年时间，这与海底扩张速度不符。2 关于海沟沉积物变形的问题：洋壳向海沟俯冲时应有洋壳物质带到俯冲带并发生褶皱，而现今海沟处不但沉积物很少，而且没有任何变形。3 关于大洋中存在大陆的问题：大洋中某些岛屿（如新几内亚东北部一海岛）应是海底大陆，其莫霍面深达20-30公里，所以应是沉没的大陆。此事实是海底扩张、板块构造所无法解释的。4 关于海底磁异常条带的问题：磁异常条带并非是一系列规则的条带，事实情况是一些不规则的条带，而且情况很复杂，难以用来证实海底扩张学说。,三、板块构造学说存在的主要问题,