2022-03-23 10:00:53

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地质学
地质学
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地质学专业术语,研究地球岩石圈板块的成因、运动、演化 、物质组成、构造组合、分布和相互关系以及地球动力学等问题的学科。地质学的一个分支。地球的岩石圈分解为若干巨大的刚性板块即岩石圈板块,重力均衡地位于塑性软流圈之上,并在地球表面发生大规模水平转动;相邻板块之间或相互离散,或相互汇聚,或相互平移,引起地震、火山和构造运动。板块构造学说囊括了大陆漂移说、海底扩张说、转换断层、大陆碰撞等概念和学说,为解释地球地质作用和现象提供了极有成效的模式,是当代最有影响的全球构造理论。

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基本信息

  • 中文名

    板块构造学

  • 外文名

    plate tectonics

  • 属性

    地球构造学说

  • 应用学科

    海洋科技;海洋科学;海洋地质学

折叠 编辑本段 学说历史

板块构造学的发展和创立大致可分 3 个阶段:

折叠 大陆漂移说

①1912年德国学者A.L.魏格纳提出了大陆漂移说,50年代古地磁的研究测得各地在地质时代中的磁极位置变化多端,用大陆固定论无法解释,采用大陆漂移说则可得到圆满解释,大陆漂移说随之受到重视。

折叠 海底扩张说

②60年代美国地质学家H.H.赫斯和R.S.迪茨提出了得到海底磁异常研究支持的海底扩张说,论述了地壳的产生和消亡,并获得深海钻探的验证。

折叠 板块构造学

③1965年加拿大学者J.T.威尔逊建立转换断层概念并指出,连绵不绝的活动带网络将地球表层划分为若干刚性板块。1967~1968年法国人 X.勒皮雄、美国人D.P.麦肯齐将转换断层概念外延到球面上,定量地论述了板块运动,确立了板块构造学的基本原理。

折叠 编辑本段 辞海解释

一种全球构造学说。认为岩石圈的构造单元是板块。全球共分为六大板块:欧亚板块太平洋板块美洲板块非洲板块印澳板块南极洲板块。板块的边界是洋中脊、转化断层、俯冲带碰撞带。由于地幔的对流,板块在洋中脊分离、扩大,在俯冲带俯冲、消减。板块构造说是以大量海洋地质、地球物理和海底地貌等资料分析为依据。在大陆流漂移说和海底扩张说的基础上发展起来的,它将大陆地质的研究与海底地质的研究统一起来。找出了它们之间的本质联系。可用以解释某些全球性的大地构造问题和矿产分布规律。

折叠 编辑本段 研究意义

板块构造学深刻地解释了地震和火山分布、地磁和地热现象、岩浆与造山作用;阐明了全球性大洋中脊和裂谷系、大陆漂移、洋壳起源等重大问题;更新了地质学中的许多概念,使得既承认水平运动也承认垂直运动的活动论观点取代了曾占统治地位的固定论。

板块构造学以整体的研究观点开拓了地球科学研究的深度和广度,是地球科学领域中的一场革命,不过板块构造学还存在一些有待解决的难题。板块构造说对于板块构造活动总的轮廓已比较清楚,但具体作用过程和细节还不十分明确;对板块动力学的确定依然有困难;对板块内部的构造和岩浆活动研究不足;对板块俯冲、消亡及伴随的岩浆活动边缘盆地起源等还了解不够;还不能圆满地解释大陆岩石圈的成因和演化。

折叠 编辑本段 基本内容

根据物理性质可将地球上层自上而下分为刚性的岩石圈和塑性的软流圈两个圈层。岩石圈在侧向上被地震带所分割,形成若干大小不一的板块,称为岩石圈板块,简称板块。各板块的厚度不同,约在几十千米至 200千米左右。全球共可分为六大板块: 欧亚板块、太平洋板块、印度-澳大利亚板块、南极洲板块、美洲板块、非洲板块,在这六大板块中还可进一步划分为若干小板块。两个板块之间的接触带称为板块边界。可分3类:① 离散型边界,又称生长边界,为二相互分离的板块边界。见于洋中脊或洋隆,以浅源地震、火山活动、高热流和引张作用为特征。洋中脊轴部是海底扩张的中心,也是地幔物质上涌、冷凝,生长出新的洋底岩石圈并添加到两侧分离的板块后缘所在。②汇聚型边界,又称消亡边界,二相互汇聚、消亡的板块边界。可分两个亚类:俯冲边界和碰撞边界。现代俯冲边界位于太平洋周缘的海沟,大洋板块在此俯冲 、潜没于另一板块之下;大洋板块俯冲殆尽,两侧大陆相遇汇合并相互碰撞乃形成碰撞边界,欧亚板块南缘的阿尔卑斯- 喜马拉雅带是典型的板块碰撞带的实例。③守恒型边界,相当于转换断层,是二相互剪切滑动的板块边界。地震、岩浆活动、变质作用、构造活动等主要发生在板块边界。

板块运动是一板块对于另一板块的相对运动,其运动方式是绕一个极点发生转动,其运动轨迹为小圆。软流圈地球物理属性是地震横波波速降低、导电率显著升高的上地幔中的低速层,其物质可能较热、较软、较轻,具有一定的塑性,是上覆岩石圈板块发生水平方向上大规模运动的前提。板块运动的驱动力一般认为来自地球内部,最可能是地幔中的物质对流。

折叠 编辑本段 内容详述

折叠 表层结构

认为岩石圈(固体地球的外层部分)分成少数几个在地函上漂浮著并在其上独自运动著的板块的学说。大部分的地震活动和火山活动,连同各种造山作用,都发生在这些板块的边界上。

地球的表层由大约十来个大板块和几个小板块构成。在每一板块范围以内,地壳的岩石是作为一个刚体运动著,此刚体只有微弱的挠曲现象,几乎没有地震活动和火山活动表现。板块的边缘是由出现世界上80%的地震和火山的狭窄地带确定的。板块边界有3种类型。第一种是一条非常狭窄的由张应力所引起的浅层地震带,这一地震带恰恰是80,000公里(48,000哩)长的活动的大洋中脊。第二种边界类型出现在这些中脊发生水平横错的地区内。沿这种部位的断层发生的地震强烈得多,这种地震是由断层两侧的板块沿相反方向彼此水平地相互摩擦所产生的。形成第三种边界的地震,分布比较散,但却包括了世界上的一切深层地震(即在深度超过145公里〔90哩〕处产生的地震),并且与洋底下降到低於其正常深度达到海平面以下10.5公里(6.6哩)的极其狭窄的海域--海沟--有联系。较浅的地震主要与海沟边缘上的火山活动有关,此边缘以下,地震的最大深度顺倾斜面依次递增。

折叠 地震原因

中脊顶部地震产生的原因是中脊两侧板块沿相反方向运动造成的张力。这种运动也使位于下面的炽热岩石开始熔融,从而使其所承受的压力得以释放。结果产生的岩浆上升形成火山(例如冰岛的那些火山),岩浆然后固结,稍后因张力再一次形成又裂开来。这种新的火山岩就这样添加到各个板块的边界上,板块便在这些「建设性的」边缘上增长起来。不单地震的特性,而且大洋火山岩的年龄也是板块运动的证据。测定火山岩年代既可以利用覆盖在上面的沉积物所含化石来完成,也可以利用岩石的磁性异常所代表的时间记录来完成,岩石的磁性异常可以用航行在洋面上的探测船检验出来。这些数据表明,最新的火山岩在大洋中脊顶部,最老的则在最深的部位,即在海沟里。不过,任何地方这种岩石都没有比1.9亿年更老的,这说明,所有更老的大洋岩石一定都已经被摧毁了。

折叠 海沟边缘

海沟边缘被称作「破坏性的」,因为这里是大洋岩石顺倾斜面被俯冲销减(向下拖带)到地函里去的区域。在俯冲销减现象沿一大陆边缘出现之处,火山活动便可使大陆岩石扭曲,形成像安地斯这样的山脉。在其他区域,火山活动则造成岛弧,如在西南太平洋。火山的岩石组分及其矿物组分随其在倾斜面上的深度而有规律地改变,但其总的组分则是大陆壳岩石的组分。破坏性边缘是大陆壳岩石被造成、而大洋壳岩石却被回收返还给地函的区域。大陆壳岩石的密度太低,使之不能被下拖俯冲,所以,如果这类岩石被带到了海沟里,那它们最后终会碰撞,造成像阿尔卑斯和喜马拉雅这样的山系,这些山系是当非洲和印度分别同欧洲和亚洲碰撞时形成的。

折叠 横宽范围

板块的横宽范围虽然界线是清楚的,可是厚度却不够肯定。在大洋中脊顶部,厚度很薄,但热流和地震资料显示,板块底面的深度迅速增加︰在距脊顶大约9~19公里(6~12哩)范围内,达到48~57公里(30~36哩);在距离脊顶大约960公里(600哩)处,板块底面深度已增加到115公里(72哩)。板块可在任何厚度处被下拖俯冲销减,但厚度很少超过145公里(90哩)。各板块都由刚性的地函岩石及洋壳岩石组成,但不一定有大陆型的各种岩石(例如太平洋板块就没有大陆型岩石)。由刚性的地壳岩石和地函岩石组成的带被称作岩石圈,以之与更深处的软流圈相区别︰更深处的地函岩石处在更高的温度条件下,因而在受到构造作用应力时将发生塑性变形。大陆岩石圈下面并不是处处一致地垫托著一层软流圈。此外,含钻石的庆伯利岩之类火山岩的存在更指明︰此处岩石圈至少有190公里(120哩)厚,因此,引起板块运动的地函塑变流必然出现在甚至更深的部位。

折叠 地函运动

引起地函运动的原因在于有必要把放射性衰变在地球内部产生的热量传到地表,因此,对流的方式随时间而变动。这已为过去板块边缘位置的改变所证实。形成北美洲西科迪勒拉山系的俯冲销减作用在1,000万年前就基本上停止了,尽管有些活动还在继续产生火山(例如华盛顿州境内的圣希伦斯山〔Mount Saint Helens〕的继续喷发)和阿拉斯加州的地震。

经过好几亿年时间之后,大约在1.6亿~1.8亿年前,地函对流的改变引起了先前存在的大陆的分裂而形成大西洋和印度洋,裂开的大陆聚合成为两大块--劳亚古陆(Laurasia)和贡德瓦纳古陆(Gondwanaland)。情况类似的是,基本上已侵蚀掉的山系,比如北美洲东部的阿帕拉契山脉以及欧洲和非洲的加里东-海西山脉,记录了过去的大陆碰撞。这些山脉是当这几个洲接连发生碰撞而形成的。地函对流的速度基本上取决於地函内部热产量的平方根。这意味著,对流速度在大约30亿年前肯定比今天的至少快一倍,因为那时放射产生的热量比今天的大约多4倍。不过,这样的运动在地面的表现也许曾经是不相同的。不存在年龄超过40亿年的大陆型岩石,可能是由于那时岩石圈很薄,被再循还回收,不曾生成大陆型岩石。地球历史的大部分期间内板块构造活动的本质现在仍然不明确,所以,这种本质反映在大陆岩石中的情形的模式,是高度臆测的。

折叠 编辑本段 边界学说

板块边界是构造活动带,可分为离散型边界、汇聚型边界、守恒型边界三类。

折叠 离散型边界

又称生长边界,是两个相互分离的板块之间的边界。常见于洋中脊或洋隆,以浅源地震、火山活动、高热流和引张作用为特征。洋中脊轴部是海底扩张的中心,由于地幔对流,地幔物质在此上涌,两侧板块分离拉开。上涌的物质冷凝形成新的洋底岩石圈,添加到两侧板块的后缘上。

折叠 汇聚型边界

又称消亡边界,是两个相互汇聚、消亡的板块之间的边界。相当于海沟或地缝合线。可分为两个亚类:大洋板块在海沟处俯冲潜没于另一板块之下,称为俯冲边界,现代俯冲边界主要分布在太平洋周缘;大洋板块俯冲殆尽,两侧大陆相遇汇合开始碰撞称为碰撞边界,欧亚板块南缘的阿尔卑斯-喜马拉雅带是典型的板块碰撞带的实例。

折叠 守恒型边界

是两个相互剪切滑动的板块之间的边界。相当于转换断层。地震、岩浆活动、变质作用、构造活动等主要发生在板块边界。板块边界的研究是板块构造学的重要内容之一。

引起板块运动的机制是未解决的难题。一般认为板块运动的驱动力来自地球内部,可能是地幔中的物质对流。新生的洋壳不断离开洋中脊向两侧扩张,在海沟处大部分洋壳变冷而致密,沿板块俯冲带潜没于地幔之中。

折叠 编辑本段 现有成就

板块构造学深刻地解释了地震、火山、地磁、地热、岩浆活动、造山作用等地质作用和现象;阐明了全球性的大洋中脊、裂谷系、大陆漂移、洋壳起源等重大问题;更新了地质学中的许多概念,并以其既承认水平运动也承认垂直运动的活动论观点取代了长期统治地质发展研究的固定论,是地球科学领域中的一场革命。

折叠 编辑本段 未来展望

板块构造学还存在一些有待解决的难题,如板块运动机制、板块运动具体作用过程和细节以及板块内部的构造运动学和动力学等。

板块构造学是研究地球岩石圈板块的成因、运动、演化、物质组成、构造组合、分布和相互关系以及地球动力学等问题的地质学的一个分支学科。

板块构造学认为地球的岩石圈分解为若干巨大的刚性板块即岩石圈板块,重力均衡地位于塑性软流圈之上,并在地球表面发生大规模水平转动,板块与板块之间或相互离散,或相互汇聚,或相互平移,引起地震、火山和构造运动。

板块构造学说囊括了大陆漂移说、海底扩张说、转换断层、大陆碰撞等概念和学说,为解释地球地质作用和现象提供了极有成效的模式,是当代最有影响的全球构造理论。

1912年,德国学者魏格纳首先提出了大陆漂移说,当时由于多数人的反对而没有被人们接受。50年代古地磁学的研究测得各地在地质时代中的磁极位置变化多端,用大陆固定论无法解释,采用大陆漂移说则可以得到圆满的解释,大陆漂移说随之重新复活。

60年代初美国地质学家赫斯和迪茨在古地磁学研究的基础上提出了海底扩张说,随后英国的瓦因和马修斯通过海底磁异常的研究,对海底扩张说作了进一步论证,论述了地壳的产生和消亡,并得到深海钻探的验证。1965年加拿大人威尔逊建立转换断层概念,并首先指出,连绵不绝的活动带网络,将地球表层划分为若干刚性板块。1967~1968年法国的勒皮雄、美国的麦肯齐将转换断层概念外延到球面上,定量地论述了板块运动,确立了板块构造学的基本原理。

地球上层构造根据物理性质在垂向上可以分为两个截然不同的层圈,即下部塑性的软流圈和上部刚性的岩石圈。岩石圈在侧向上被地震带所分割,形成若干大小不一的块体,称为岩石圈板块,简称板块。板块的厚度变化较大,约在几十公里至二百公里。

折叠 编辑本段 成就与展望

板块构造学深刻地解释了地震、火山、地磁、地热、岩浆活动、造山作用等地质作用和现象;阐明了全球性的大洋中脊、裂谷系、大陆漂移、洋壳起源等重大问题;更新了地质学中的许多概念,并以其既承认水平运动也承认垂直运动的活动论观点取代了长期统治地质发展研究的固定论,是地球科学领域中的一场革命。

板块构造学还存在一些有待解决的难题,如板块运动机制、板块运动具体作用过程和细节以及板块内部的构造运动学和动力学等。

板块构造学是研究地球岩石圈板块的成因、运动、演化、物质组成、构造组合、分布和相互关系以及地球动力学等问题的地质学的一个分支学科。

板块构造学认为地球的岩石圈分解为若干巨大的刚性板块即岩石圈板块,重力均衡地位于塑性软流圈之上,并在地球表面发生大规模水平转动,板块与板块之间或相互离散,或相互汇聚,或相互平移,引起地震、火山和构造运动。

板块构造学说囊括了大陆漂移说、海底扩张说、转换断层、大陆碰撞等概念和学说,为解释地球地质作用和现象提供了极有成效的模式,是当代最有影响的全球构造理论。

1912年,德国学者魏格纳首先提出了大陆漂移说,当时由于多数人的反对而没有被人们接受。50年代古地磁学的研究测得各地在地质时代中的磁极位置变化多端,用大陆固定论无法解释,采用大陆漂移说则可以得到圆满的解释,大陆漂移说随之重新复活。

60年代初美国地质学家赫斯和迪茨在古地磁学研究的基础上提出了海底扩张说,随后英国的瓦因和马修斯通过海底磁异常的研究,对海底扩张说作了进一步论证,论述了地壳的产生和消亡,并得到深海钻探的验证。1965年加拿大人威尔逊建立转换断层概念,并首先指出,连绵不绝的活动带网络,将地球表层划分为若干刚性板块。1967~1968年法国的勒皮雄、美国的麦肯齐将转换断层概念外延到球面上,定量地论述了板块运动,确立了板块构造学的基本原理。

地球上层构造根据物理性质在垂向上可以分为两个截然不同的层圈,即下部塑性的软流圈和上部刚性的岩石圈。岩石圈在侧向上被地震带所分割,形成若干大小不一的块体,称为岩石圈板块,简称板块。板块的厚度变化较大,约在几十公里至二百公里。

板块边界是构造活动带,可分为离散型边界、汇聚型边界、守恒型边界三类。

离散型边界,又称生长边界,是两个相互分离的板块之间的边界。常见于洋中脊或洋隆,以浅源地震、火山活动、高热流和引张作用为特征。洋中脊轴部是海底扩张的中心,由于地幔对流,地幔物质在此上涌,两侧板块分离拉开。上涌的物质冷凝形成新的洋底岩石圈,添加到两侧板块的后缘上。

汇聚型边界,又称消亡边界,是两个相互汇聚、消亡的板块之间的边界。相当于海沟或地缝合线。可分为两个亚类:大洋板块在海沟处俯冲潜没于另一板块之下,称为俯冲边界,现代俯冲边界主要分布在太平洋周缘;大洋板块俯冲殆尽,两侧大陆相遇汇合开始碰撞称为碰撞边界,欧亚板块南缘的阿尔卑斯-喜马拉雅带是典型的板块碰撞带的实例。

守恒型边界,是两个相互剪切滑动的板块之间的边界。相当于转换断层。地震、岩浆活动、变质作用、构造活动等主要发生在板块边界。板块边界的研究是板块构造学的重要内容之一。

引起板块运动的机制是未解决的难题。一般认为板块运动的驱动力来自地球内部,可能是地幔中的物质对流。新生的洋壳不断离开洋中脊向两侧扩张,在海沟处大部分洋壳变冷而致密,沿板块俯冲带潜没于地幔之中。

板块构造学深刻地解释了地震和火山分布、地磁和地热现象、岩浆与造山作用;阐明了全球性大洋中脊和裂谷系、大陆漂移、洋壳起源等重大问题;更新了地质学中的许多概念,使得既承认水平运动也承认垂直运动的活动论观点取代了曾占统治地位的固定论。

板块构造学以整体的研究观点开拓了地球科学研究的深度和广度,是地球科学领域中的一场革命,不过板块构造学还存在一些有待解决的难题。板块构造说对于板块构造活动总的轮廓已比较清楚,但具体作用过程和细节还不十分明确;对板块动力学的确定依然有困难;对板块内部的构造和岩浆活动研究不足;对板块俯冲、消亡及伴随的岩浆活动、边缘盆地起源等还了解不够;还不能圆满地解释大陆岩石圈的成因和演化。

认为岩石圈(固体地球的外层部分)分成少数几个在地函上漂浮著并在其上独自运动著的板块的学说。大部分的地震活动和火山活动,连同各种造山作用,都发生在这些板块的边界上。

地球的表层由大约十来个大板块和几个小板块构成。在每一板块范围以内,地壳的岩石是作为一个刚体运动著,此刚体只有微弱的挠曲现象,几乎没有地震活动和火山活动表现。板块的边缘是由出现世界上80%的地震和火山的狭窄地带确定的。板块边界有3种类型。第一种是一条非常狭窄的由张应力所引起的浅层地震带,这一地震带恰恰是80,000公里(48,000哩)长的活动的大洋中脊。第二种边界类型出现在这些中脊发生水平横错的地区内。沿这种部位的断层发生的地震强烈得多,这种地震是由断层两侧的板块沿相反方向彼此水平地相互摩擦所产生的。形成第三种边界的地震,分布比较散,但却包括了世界上的一切深层地震(即在深度超过145公里〔90哩〕处产生的地震),并且与洋底下降到低於其正常深度达到海平面以下10.5公里(6.6哩)的极其狭窄的海域--海沟--有联系。较浅的地震主要与海沟边缘上的火山活动有关,此边缘以下,地震的最大深度顺倾斜面依次递增。

中脊顶部地震产生的原因是中脊两侧板块沿相反方向运动造成的张力。这种运动也使位于下面的炽热岩石开始熔融,从而使其所承受的压力得以释放。结果产生的岩浆上升形成火山(例如冰岛的那些火山),岩浆然后固结,稍后因张力再一次形成又裂开来。这种新的火山岩就这样添加到各个板块的边界上,板块便在这些「建设性的」边缘上增长起来。不单地震的特性,而且大洋火山岩的年龄也是板块运动的证据。测定火山岩年代既可以利用覆盖在上面的沉积物所含化石来完成,也可以利用岩石的磁性异常所代表的时间记录来完成,岩石的磁性异常可以用航行在洋面上的探测船检验出来。这些数据表明,最新的火山岩在大洋中脊顶部,最老的则在最深的部位,即在海沟里。不过,任何地方这种岩石都没有比1.9亿年更老的,这说明,所有更老的大洋岩石一定都已经被摧毁了。

海沟边缘被称作「破坏性的」,因为这里是大洋岩石顺倾斜面被俯冲销减(向下拖带)到地函里去的区域。在俯冲销减现象沿一大陆边缘出现之处,火山活动便可使大陆岩石扭曲,形成像安地斯这样的山脉。在其他区域,火山活动则造成岛弧,如在西南太平洋。火山的岩石组分及其矿物组分随其在倾斜面上的深度而有规律地改变,但其总的组分则是大陆壳岩石的组分。破坏性边缘是大陆壳岩石被造成、而大洋壳岩石却被回收返还给地函的区域。大陆壳岩石的密度太低,使之不能被下拖俯冲,所以,如果这类岩石被带到了海沟里,那它们最后终会碰撞,造成像阿尔卑斯和喜马拉雅这样的山系,这些山系是当非洲和印度分别同欧洲和亚洲碰撞时形成的。

板块的横宽范围虽然界线是清楚的,可是厚度却不够肯定。在大洋中脊顶部,厚度很薄,但热流和地震资料显示,板块底面的深度迅速增加︰在距脊顶大约9∼19公里(6∼12哩)范围内,达到48∼57公里(30∼36哩);在距离脊顶大约960公里(600哩)处,板块底面深度已增加到115公里(72哩)。板块可在任何厚度处被下拖俯冲销减,但厚度很少超过145公里(90哩)。各板块都由刚性的地函岩石及洋壳岩石组成,但不一定有大陆型的各种岩石(例如太平洋板块就没有大陆型岩石)。由刚性的地壳岩石和地函岩石组成的带被称作岩石圈,以之与更深处的软流圈相区别︰更深处的地函岩石处在更高的温度条件下,因而在受到构造作用应力时将发生塑性变形。大陆岩石圈下面并不是处处一致地垫托著一层软流圈。此外,含钻石的庆伯利岩之类火山岩的存在更指明︰此处岩石圈至少有190公里(120哩)厚,因此,引起板块运动的地函塑变流必然出现在甚至更深的部位。

引起地函运动的原因在于有必要把放射性衰变在地球内部产生的热量传到地表,因此,对流的方式随时间而变动。这已为过去板块边缘位置的改变所证实。形成北美洲西科迪勒拉山系的俯冲销减作用在1,000万年前就基本上停止了,尽管有些活动还在继续产生火山(例如华盛顿州境内的圣希伦斯山〔MountSaint Helens〕的继续喷发)和阿拉斯加州的地震。

经过好几亿年时间之后,大约在1.6亿∼1.8亿年前,地函对流的改变引起了先前存在的大陆的分裂而形成大西洋和印度洋,裂开的大陆聚合成为两大块--劳亚古陆(Laurasia)和贡德瓦纳古陆(Gondwanaland)。情况类似的是,基本上已侵蚀掉的山系,比如北美洲东部的阿帕拉契山脉以及欧洲和非洲的加里东-海西山脉,记录了过去的大陆碰撞。这些山脉是当这几个洲接连发生碰撞而形成的。地函对流的速度基本上取决於地函内部热产量的平方根。这意味著,对流速度在大约30亿年前肯定比今天的至少快一倍,因为那时放射产生的热量比今天的大约多4倍。不过,这样的运动在地面的表现也许曾经是不相同的。不存在年龄超过40亿年的大陆型岩石,可能是由于那时岩石圈很薄,被再循还回收,不曾生成大陆型岩石。地球历史的大部分期间内板块构造活动的本质现在仍然不明确,所以,这种本质反映在大陆岩石中的情形的模式,是高度臆测的。

板块构造(plate tectonics)理论产生于20世纪60年代初期(Wilson,1965),该理论对生物地理学影响很大,很多情况下,不同地区上很多植物和动物分布,只有通过我们现在掌握的有关板块构造的理论才能够解释。

我们这个行星表面,是由厚度大约为100-150 km的巨大板块构成,全球岩石圈可分成六大板块,即太平洋板块、印度洋板块亚欧板块、非洲板块、美洲板块和南极洲板块,其中只有太平洋板块几乎完全在海洋,其余板块均包括大陆和海洋,板块与板块之间的分界线是海岭、海沟、大的褶皱山脉和大断裂带。这些板块就像冰山在海洋中一样飘浮在玄武岩质基底上,进行非常缓慢的移动。大部分陆地或者全部大陆都在板块之上,所以当板块运动的时候,各个大陆之间就表现出了相对运动状况,我们称此为大陆漂移(continent drift)。

大陆板块具有三种可能的运动形式:第一是新板块的形成,在板块交界处或者边缘,由于熔岩涌出和冷却产生新板块,这类边缘板块一般都沉积在海底,但是如果这些板块上面有陆地,那么陆地就会随之而相对运动,这种边缘可能由一块大陆中间的断裂开始。比如东非大峡谷(The great rift valley in East Africa)就是两个板块分离初期阶段的例子,当这两部分大陆彻底分开之后,海水就会淹没断层部分,进而形成一个新大陆。分离的初期,这两块陆地还具有相同的植物和动物区系,原种的灭绝和新种属的进化导致两块陆地的动植物区系发生变化。

第二种板块运动形式是板块相对趋近运动,如果一个或者两个板块边缘都是很薄的海洋岩壳,那么,一个板块就可能滑向另一个,当两个板块运动到一起时,它们之间的摩擦造成戳穿和剧烈运动,因而产生地震带。海洋下沉岩壳向更深层地壳运动,在接近热核(hot core)深层时融化,然后融化的岩浆喷出地表,形成火山喷发现象。如果这两个板块携带着大陆,那么,它们将相互接近。大陆壳比海洋岩壳密度小,所以,如果一个大陆接近一个下沉板块边缘的时候,就不会滑向另一块岩壳的下面,所以,就会防止它下面的板块继续下沉。如果两块板块各具有一片陆地,相互碰撞时都不会塌陷退让,撞击的结果形成长长的山脉。喜马拉雅山是世界上最高的山脉,就是由于4000-4500万年前,印度板块和亚洲板块相撞形成的,现在仍然在缓慢上升。

第三种是板块边缘相互碰撞滑开,加利福尼亚的SanAndreas 断层(fault)显示向北滑动的太平洋板块和向南滑动的北美板块。

可见,目前的大陆都是由一块被称为泛大陆(Pangea)的超级古陆分离形成的,大约在2亿年前分成两半,一半是Laurasia,另一半是Gondwanaland。一旦大陆被分割成不同的陆块,互相之间就被浩瀚的大海彼此孤立,同时每块大陆上的动植物也被隔离,各自独立进化的结果导致目前彼此不同的生物地理格局。

因此按照目前的板块学说,约可将板块边界分类如下:

(1) 建设性或分离型的边界(又称扩张边界,divergent boundary):两个相邻板块向互相分离的方向走,如大西洋著名的中洋脊

(2) 破坏性或聚合型的边界(convergent boundary):两板块冲撞在一起时,其中一块板块受到挤压而俯冲进入地函,形成隐没带。如菲律宾海板块隐没到太平洋板块下面,产生全球最深之马尼亚那海沟。

(3) 存留、转换或剪切型的边界(transform boundary):这个边界与扩张边界都是近乎垂直的面,最典型为美国加州圣安德烈斯断层。

根据勒皮雄(Le Pichon)等人观点,全球岩石圈划分为六大板块:

美洲板块 - 北美洲,西北大西洋、格陵兰岛、南美洲及西南大西洋

南极洲板块 - 南极洲及沿海

亚欧板块 - 东北大西洋,欧洲及除印度外的亚洲

非洲板块 - 非洲,东南大西洋及西印度洋

印度洋板块 - 印度,澳大利亚,新西兰及大部分印度洋

太平洋板块 - 大部分太平洋(及加利福尼亚南岸)

目前一般认为全球有十二个板块,包括:

以陆地为主、涉及少量海洋的板块:欧亚(Eurasian)板块、阿拉伯(Arabian)板块、非洲(Africa)板块、北美(North American)板块、南美(South American)板块、南极洲(Antarctica)板块

以海洋为主的板块:太平洋(Pacific)板块、菲律宾海(Philippine)板块、纳兹卡(Nazca)板块、可可斯(Cocos)板块、印度-澳大利亚(Indian-Australian)板块、加勒比(Caribbean)板块

此外,还有人划分出许多微板块,关于这个问题,目前学术界正处在热烈的讨论之中,尚无定论

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