板块俯冲地质学和地幔对流
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地球科学大辞典板块构造学说板块构造学说总论【全球板块构造】global plate tectonics现代板块边界主要是根据全球地震活动带和各种地质、地球物理资料划分的,因为构造地震意味着两侧地质体发生相互错移。
沿全球洋中脊分布的张性浅源地震带反映了两侧板块在背向运动;沿大陆边缘分布的倾斜地震带(贝尼奥夫带)代表两侧板块相向汇聚。
由此得出全球板块分布(如图)。
新洋壳现在正沿大西洋等大洋中脊产生。
红海就是印度洋中脊伸入非洲板块、使后者裂离而出现的新生洋盆。
阿尔卑斯 喜马拉雅山系是欧亚板块和非洲、印澳板块碰撞汇聚的地方。
可以看出多数情况下洋、陆边缘与板块界线并不一致。
全球板块构造(据D.P.McKenzie and F.Richter,1976)箭头和数字示相邻板块运动的方向和速度,单位cm/aⅠ.阿拉伯板块;Ⅱ.欧亚板块;Ⅲ.可可斯板块;Ⅳ.北美板块;Ⅴ.加勒比板块;Ⅵ.南美板块;Ⅶ.纳兹卡板块;Ⅷ.南极洲板块;Ⅸ.太平洋板块;Ⅹ.菲律宾海板块;Ⅺ.澳大利亚 印度板块;Ⅻ.非洲板块【岩石圈板块】lithosphere plate地球岩石圈被一些构造活动带(如洋中脊、岛弧海沟系、转换断层)分割成若干个不连续的板状块体。
每个板块的厚度50~150千米不等,面积大小也各不相同,故可按其直径大小划分为大、中、小板块。
也有人以巨板块、板块、亚板块和微板块等区分之。
最初由勒皮雄(Le Pichon,1968)将全球岩石圈划分出欧亚板块、太平洋板块、印度洋板块、非洲板块、美洲板块和南极洲板块等六个大板块。
以后,这些全球性的板块又被进一步划分出许多次一级板块。
例如美洲板块又被划分成南、北美洲两个板块等。
从垂向剖面上看,岩石圈板块具有双层结构,下部由上地幔上部物质组成,其成分相当于橄榄岩;上部即为莫霍面以上的地壳。
在空间上,板块的成分和厚度变化都很大。
板块的形状与全球海陆分布的地理面貌之间通常并不一致,只有少数例外,如太平洋板块主要全由洋壳组成,没有陆壳分布。
板块构造学说的形成1912年德国气象学家兼地质学家魏格纳最先提出大陆漂移说。
他认为在前寒武纪时,地球上存在一块统一的大陆:泛大陆。
以后经过分合过程,到中生代早期,联合古陆再次分裂为南北两大古陆,北为劳亚古陆,南为冈瓦那古陆。
到了三迭纪末,这2个古陆进一步分离及漂移,相距越来越远了,其间由最初一个狭窄海峡,逐渐发展成现在的印度洋、大西洋等巨大的海洋。
到了新生代,因为印度已北漂到亚欧大陆的南缘,两者发生了碰撞,青藏高原隆起,造成了宏大的喜马拉雅山系,古地中海东部完全消失了;非洲继续向北推进,古地中海西部逐渐缩小到现在的规模;欧洲南部被挤压成了阿尔卑斯山系,南、北美洲在向西漂移过程里,它们的前缘受到太平洋地壳的挤压,隆起为科迪勒拉-安第斯山系,同时两个美洲在巴拿马地峡处复又相接;澳大利亚大陆脱离南极洲,向东北漂移到现在的位置。
于是海陆的基本轮廓发展成现在的规模。
由于受当时科技水平和认识水平的限制,大陆漂移说也未能正确说明大陆漂移的动力机制,未能提供大陆拼合的最佳方案。
大陆漂移学说在当时学术界引起很大争议,大陆漂移理论提出后不久,便被视为是一种荒唐的臆想。
随着魏格纳本人在科学探险中献身于格陵兰雪原,大陆漂移说一度陷于沉寂。
六十年代初,美国地震地质学家迪茨提出了“海底扩张”的概念。
接着,郝斯加以深入阐述。
迪茨提出:由于地幔中放射性元素衰变生成的热使地幔物质以每年数厘米的速度进行大规模的热循环,形成对流圈,它作用于岩石圈,成为推动地壳运动的主要力量。
洋壳的形成与地幔对流有关。
洋底就是对流圈的顶,它在洋底的离散带形成,并缓慢地向敛合带扩张。
总的看来,洋底构造是地幔对流的直接反映,洋脊是地幔物质上涌的部位,海沟是地幔物质的下降部位。
郝斯认为大洋中脊是地幔对流上升的地方,地幔物质不断从这里涌出,太平洋周围分布岛屿与海沟、大陆边缘山脉以及火山、地震就是这样形成。
1968年,剑桥大学的麦肯齐和派克,普林斯顿大学的摩根和拉蒙特观测所的勒皮雄等人联合提出的一种新的大陆漂移说--板块构造学说,它是海底扩张学说的具体引伸。
青藏高原与大陆动力学地体拼合、碰撞造山及高原隆升的深部驱动力一、本文概述青藏高原,被誉为“世界屋脊”,其壮丽的自然景观和独特的地质构造吸引了全球科学家的目光。
作为地球上最大、最高的高原,青藏高原的形成和演变过程涉及了复杂的地壳运动和动力学过程。
本文旨在深入探讨青藏高原与大陆动力学地体拼合、碰撞造山及高原隆升的深部驱动力,以期更好地理解这一重要地质现象的本质和机制。
文章将首先概述青藏高原的基本地质特征和构造格局,包括其形成的历史背景、主要的地体拼合事件以及碰撞造山过程。
在此基础上,文章将深入探讨青藏高原隆升的深部驱动力,包括地壳增厚、地幔对流、板块俯冲等因素的作用。
通过对这些深部驱动力的详细分析,文章将揭示青藏高原隆升的地质过程和机制,以及这些过程对区域乃至全球地质环境和气候变化的影响。
本文还将关注青藏高原与大陆动力学地体拼合、碰撞造山过程中的岩石圈、软流圈以及地幔等深部结构的变化,探讨这些变化如何影响青藏高原的隆升和地质演化。
通过综合研究,文章将提出新的观点和认识,为理解青藏高原乃至全球大陆动力学过程提供新的思路和方法。
本文旨在全面、深入地探讨青藏高原与大陆动力学地体拼合、碰撞造山及高原隆升的深部驱动力,以期为推动地球科学领域的发展做出贡献。
二、青藏高原与大陆动力学地体拼合青藏高原的形成与演化,深受大陆动力学地体拼合的影响。
地体拼合是指不同地块或地体在构造应力的作用下,通过断裂、滑脱、碰撞等过程,最终合并形成一个更大规模的构造单元。
这一过程不仅塑造了青藏高原现今的地貌格局,也深刻地影响了区域乃至全球的气候、生物和环境。
在地质历史的长河中,青藏高原经历了多期的地体拼合事件。
其中最具代表性的是印度板块与欧亚板块的碰撞拼合。
这一事件发生在约50 Ma前,印度板块向北俯冲,与欧亚板块发生碰撞,导致了青藏高原的快速隆升和变形。
这次拼合事件不仅形成了青藏高原的主体部分,也奠定了高原现今的基本构造格局。
青藏高原的形成还与其他地体拼合事件密切相关。
近十年我国非传统稳定同位素地球化学研究进展一、本文概述在过去的十年中,我国非传统稳定同位素地球化学研究取得了显著的进展,不仅在理论探索上取得了重大突破,还在实际应用中发挥了重要作用。
非传统稳定同位素,如硼、锌、镁等同位素,在地球化学领域的应用逐渐受到重视,为研究地球物质循环、生态环境变化、气候变化等科学问题提供了新的视角和工具。
本文将对近十年我国非传统稳定同位素地球化学研究的进展进行全面的概述和梳理。
我们将介绍非传统稳定同位素地球化学的基本概念和研究意义,阐述其在地球科学研究中的重要性。
我们将从研究方法和技术手段的角度,介绍我国在这一领域取得的创新性成果和突破。
我们还将探讨非传统稳定同位素在地球化学各个分支领域中的应用,如地壳演化、地幔动力学、海洋化学、生物地球化学等,展示其在解决实际问题中的潜力和价值。
我们将总结近十年我国非传统稳定同位素地球化学研究的成果和经验,展望未来的研究方向和前景。
我们相信,随着科学技术的不断发展和研究方法的不断创新,非传统稳定同位素地球化学将在地球科学研究中发挥越来越重要的作用,为我国地球科学事业的发展做出更大的贡献。
二、非传统稳定同位素地球化学的理论基础与技术方法非传统稳定同位素地球化学作为地球科学的一个分支,主要研究非传统稳定同位素(如锂、镁、硅、铁等元素的同位素)在地球系统中的分布、行为及其变化,从而揭示地球的形成、演化及环境变迁等科学问题。
其理论基础主要建立在大质量分馏理论、同位素地球化学平衡及同位素分馏动力学之上。
大质量分馏理论是指同位素之间由于质量差异导致的物理和化学行为的差异,这是非传统稳定同位素研究的基础。
同位素地球化学平衡则是指在一定条件下,同位素之间达到动态平衡,其比值反映了地球化学过程的信息。
同位素分馏动力学则关注同位素分馏过程中速率的变化,为理解地球化学过程的机制提供了重要线索。
在技术方法上,非传统稳定同位素地球化学主要依赖于高精度的同位素分析技术,如多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)和二次离子质谱(SIMS)等。
《高等构造地质学》读书笔记1. 高等构造地质学概述高等构造地质学是研究地球表面的构造、变形和演化规律的一门学科。
它主要关注地球内部的构造、岩石圈的变形和演化过程,以及这些过程对地表形态和地貌的影响。
高等构造地质学的研究范围包括地壳、地幔和地核三个层次,涉及板块构造、地震活动、火山作用、岩浆活动、变质作用等多个方面。
在高等构造地质学中,板块构造是一个核心概念。
地球表面被划分为若干个大块,称为板块。
这些板块在地球内部的热流驱动下不断地运动、碰撞和分离。
板块构造理论认为,地球上的地震、火山等自然灾害以及地表的地貌变化都是由板块运动引起的。
通过对板块构造的研究,我们可以更好地理解地球的历史演化过程,预测未来的地质事件,为资源开发和环境保护提供科学依据。
除了板块构造外,高等构造地质学还关注其他重要的构造现象,如断层、褶皱、逆冲构造等。
断层是由于地壳运动引起的岩层断裂现象,通常伴随着地震活动。
褶皱是地壳在水平方向上的压缩和伸展,形成山脉和高原等地貌特征。
逆冲构造是指两个相互碰撞的板块发生相对滑动的现象,导致地壳的拉张变形,形成山脉和岛弧等地貌结构。
高等构造地质学的发展离不开现代地球科学的技术手段,如地震勘探、地磁探测、重力测量等。
这些技术手段为我们提供了丰富的地球内部信息,有助于揭示地球的内部结构和演化过程。
高等构造地质学与其他学科的交叉融合也为其发展提供了新的动力。
与古生物学、气候学、生态学等领域的合作,有助于我们更全面地认识地球的历史和现状,为人类社会的发展提供可持续发展的资源保障。
1.1 研究对象和意义构造地质学作为一门学科,主要研究地壳构造的形成、发展和分布规律。
在《高等构造地质学》中,研究对象聚焦于地壳的构造特征与演化过程,涉及地质构造的各个方面,包括岩石、地层、地质界面、断裂系统以及地球物理场等。
深化对地球科学的理解:通过对地壳构造的研究,可以进一步揭示地球的内部结构、物质组成和运动机制,深化对地球科学的整体理解。
板块运动及其地质影响引言板块构造理论是现代地质学的基石之一,解释了地球表面的动态变化。
地球的外壳由多个大大小小的岩石板块组成,这些板块在地幔的驱动下缓慢移动,导致了地震、火山活动、山脉形成等一系列地质现象。
本文将深入探讨板块运动的原理、过程及其对地球地质环境的影响。
板块构造理论的发展历史板块构造理论的发展经历了漫长的历史。
从早期的大陆漂移假说到现代的板块构造理论,科学家们通过不断的观测和研究,逐步揭示了地球内部的动态机制。
早期假说20世纪初,德国气象学家阿尔弗雷德·魏格纳提出了大陆漂移假说,认为现今的大陆曾经是一个超级大陆——盘古大陆,之后逐渐分裂并漂移到现在的位置。
虽然这一假说解释了许多地质现象,如相似的化石分布和地质结构,但当时缺乏有力的机制解释其驱动力,未能被广泛接受。
板块构造理论的确立20世纪60年代,随着海洋地质研究的进展,科学家们发现了海洋中脊和深海沟等关键地质特征,并通过磁异常带的研究证实了海底扩张理论。
哈里·赫斯和罗伯特·迪茨等人提出了板块构造理论,解释了地壳的形成、移动和再循环的机制。
地震波的研究进一步证实了地幔对流的存在,为板块运动提供了动力来源。
板块的分类与运动方式地球表面被划分为七大板块和多个小板块。
主要板块包括太平洋板块、北美板块、南美板块、非洲板块、欧亚板块、印度-澳大利亚板块和南极板块。
这些板块以不同的方式相互作用,主要表现为三种运动方式:发散型边界、汇聚型边界和转换型边界。
发散型边界发散型边界主要发生在洋中脊处,两个板块相互远离,地幔物质上涌,形成新的地壳。
大西洋中脊是一个典型的例子,两侧的美洲板块和欧亚、非洲板块正在逐渐远离。
洋中脊的活动伴随着频繁的火山活动和地震。
汇聚型边界汇聚型边界是两个板块相互碰撞的区域,根据板块类型的不同,分为三种情况:1.大洋板块与大陆板块碰撞:大洋板块因密度较大而俯冲到大陆板块之下,形成深海沟和火山弧。
典型的例子包括环太平洋火山带。
板块构造理论解释世界火山和地震的分布规律板块构造理论解释世界火山和地震的分布规律一:板块构造理论● 1.大陆漂移学说● 2.海地扩张运动● 3.板块构造学说1.大陆漂移学说内容:大陆漂移说认为﹐地球上所有大陆在中生代以前曾经是统一的巨大陆块﹐称之为泛大陆或联合古陆﹐中生代开始﹐泛大陆分裂并漂移﹐逐渐达到现在的位置。
大陆漂移的动力机制与地球自转的两种分力有关﹕向西漂移的潮汐力和指向赤道的离极力。
较轻硅铝质的大陆块漂浮在较重的黏性的硅镁层之上﹐由于潮汐力和离极力的作用使泛大陆破裂并与硅镁层分离﹐而向西﹑向赤道作大规模水平漂移。
2.海地扩张理论内容:该学说认为地幔内存在着热对流,变化了的地幔顶部的玄武岩熔岩物质,形成高温上升流,在大洋中脊隆起,侵入并上升涌出,遇水作用成蛇纹石化,从而形成新的大洋地壳,将原先存在的大洋地壳不断向外推移,使整个海底不断自大洋中脊向两侧扩张。
至海沟一岛弧一线受阻于大陆而俯冲下沉,又融熔于地幔中,达到新生和消亡的消长平衡,使洋底地壳在于-3亿年间更新一次。
●主要证据:印度洋洋中脊区的磁异常呈条带状,正负相间、平行于中脊的延伸方向,并以中脊为轴呈两侧对称,其顺序与年代一致,证明洋底是从大洋中脊向外扩展大洋中脊的扩展而成;转换断层概念的提出,使岩石圈水平位移成为可能,也说明大洋中脊的扩张新生洋壳和海沟带的洋壳俯冲消减的消长平衡关系。
3.板块构造学说内容:大陆漂移学说和海地扩张学说的基础上提出的。
根据这一新学说,地球表面覆盖着不变形且坚固的板块(地壳),这些板块确实在以每年1厘米到10厘米的速度在移动。
● 1.板块分类:由于地球表面积是有限的,地球板块分类为三种状态:其一为彼此接近的汇聚型板块边界;其二为彼此远离的分离型板块边界;其三为彼此交错的转换型板块边界。
板块本身是不会变形的,地球表面活动便都在这三种状态下集中发生.●● 2.主要证据:1965年,科学家运用计算机使地球各个大陆以现有的形状恰好拼合在一起。