板块分布
1968年法国的勒皮雄依据各方面的资料,首先将世界岩石圈分为六大板块,即
太平洋板块、
欧亚板块、
印度洋板块、
非洲板块、
美洲板块和
南极洲板块。
环太平洋板块边界的板块活动最为活跃,故此地震作用和火山作用也最为频密。
板块事实上就是岩石圈,包含了地壳以及一小部分的上部地函(地幔)。所以板块没有“大陆板块”与“海洋板块”的分法,只有依其成分构成命名叫“大陆性的板块”与“海洋性的板块”. 板块运动方式
板块在软流层之上运动,由地幔对流柱造成驱使力而运动。板块之间有三种相对运动方式:聚合、张裂与保守(错动)三种方式,所以板块之边界可分为张裂型板块边界和聚合型板块边界和错动型板块边界三种类型。聚合型板块边界是板块相互挤压的地区,在地貌上显现为海沟、火山岛弧、褶皱山脉等。张裂型板块边界是板块相互拉张的地区,在地貌上显现为裂谷、中洋脊等。错动型板块边界(保守性板块边界)是两个板块互相摩擦的地区,转换断层发育,其运动方式相似地表的迈向滑移断层,面积无更改而称之为保守性。 板块的边界类型
离散型边界
除非洲和北美西部的几个裂谷带之外,现存的所有离散型边界差不多全被海水淹没,致使我们很难观察这些区域的特质。板块沿着洋中脊离散并相背运动,高温的地幔物质从地幔深部上涌充填板块运动留下的空隙,部分物质喷发到地表形成玄武岩,进而板块的后缘显现新生的岩石圈。大洋中脊地形较高,由于构成它的物质温度较高,而密度较低,所以洋脊峰部的热流比洋脊两侧老洋壳的热流高6倍。当古板块破裂并漂移时,新板块也同期形成,比如东非裂谷被觉得是沿初期离散型板块边界形成的,以裂谷及火山活动为特点,更深一步发展形成红海裂谷,差不多使沙特阿拉伯完全从非洲分离出去。离散型边界以拉张作用为特质,张应力造成断裂,地幔部分熔融造成的玄武质岩浆沿着这些裂隙侵入或喷出。这些岩浆冷却之后形成板块的一部分,地表面积的一半以上是由沿离散型边界的火山作用造成的。
汇聚型边界
汇聚型边界两侧的板块相向运动,是一个地质作用复杂的地区,它以岩浆作用和构造变形变质作用为特质,又可以分成两种基本类型:俯冲型边界和碰撞型边界。俯冲型边界有一侧的板块俯冲到软流圈,并受热熔融并最终形成地幔的一部分,受于陆壳物质的密度较小,洋壳的密度较大,发生俯冲的板块一般是大洋板块,俯冲作用一般会形成海沟、岛弧、弧后盆地的地貌组合,称为沟—弧—盆体系;碰撞型边界两侧一般均为大陆板块,二者不会发生俯冲而进入地幔,最终发生地壳的变形缩短并“焊接”在一起,在板块的结合处形成一连串的山脉。
转换型边界
转换型边界位于相邻板块相互错动的地方,沿转换断层发育,在边界处既没有物质的增生,也没有物质的消减。转换型边界的地震影响如图所示,它们分隔了大洋洋脊。断裂两边显现的地质体年纪稍有差别。值得注意的是在断裂带附近,地壳减薄。转换断层以不同的形式将汇聚板块和离散型板块边界连接起来。在被错断的各段洋脊处,转换断层将两个离散型板块边界连接起来,转换断层也可以将山脊与海沟或海沟与海沟连接起来。但不管转换断层以何种方式连接其它板块边界,转换型边界都与板块相对运动的方向平行。 构造学说
板块构造学说是1968年法国地质学家勒皮雄与麦肯齐、摩根等人提出的一种新的大陆漂移说,它是海底扩张说的具体引伸。
板块构造,又叫世界大地构造。所谓板块指的是岩石圈板块,包含整个地壳和莫霍面下方的上地幔顶部,也就是说地壳和软流圈以上的地幔顶部。新世界构造理论觉得,不论大陆壳或大洋壳都曾发生并仍在继续发生大范围水平运动。但该种水平运动并没有象大陆漂移说所设想的,发生在硅铝层和硅镁层之间,而是岩石圈板块整个地幔软流层上像传送带那样移动着,大陆导致传送带上的“乘客”。
据physorg网站2007年11月21号发文,太阳系外发现的重大类地行星被命名叫“超级地球”。“超级地球”导致科学家们研究他们在哪些方面或许像地球的浓厚兴趣。近期,哈佛大学科学家们表示,这些类地行星也适用于地球板块构造学说。
板块构造学说是指组成地球固态外壳的重大板块的运动学说。板块运动常致使地震、火山和其它大地质事件。从本质上来讲,板块决定了地球的地质历史。地球是我们所知道的唯一一个适合板块构造学说的行星。地球板块运动被觉得是生命进化的必要条件。
但是,哈佛行星科学家黛安娜.巴伦西亚和她的同事在《天体物理学》杂志上发表的一篇论文预期,“超级地球”(其质量是地球的一倍至十倍大)同样也会通过板块构造来供应保持生命的必要条件之一。
该论文的作者巴伦西亚称,“这些超级地球中的一部分或许在他们的太阳系中也处在‘可居住区域’,这就是说他们离他们的母恒星的距离正好合适,有液态水存在,所以会有生命。即使最终只有这些行星的热和化学进化能够决定能否他们适合居住,但是这些热和化学特性却极其依靠于板块构造学说。”
通过全面模拟这些具有大片陆地的超级地球的内部结构,巴伦西亚和他的研究小组发现“超级地球”的质量与其板块与板块应力值之间的存在的联系。这些应力值,部分是很慢的,逐渐地更改着地球的地幔。应力值是板块变形和潜没(一个板块沉入其他板块的下面)的后面驱使力。由于这些“超级地球”质量比地球大,所以这股驱使力也要比地球大得多。
研究小组发现伴随行星质量的放大,切变力就会增长,板块厚度减小。这两种原因降低了板块,使板块降低,这是板块构造学说中的核心部分。所以科学家们称,“超级地球”很容易满足板块变形和潜没所需要的条件。他们的研究结果表明,板块构造学说特别适用于更大质量的超级地球。
巴伦西亚说,“我们的研究证明,‘超级地球’存在板块构造运动,即便这些行星上没有水存在。”
将来,我们可以运用美国宇航局的陆地行星探测者或欧洲航天局的达尔文项目来验证这些结论。欧洲航天局达尔文项目将由三个天文望远镜构成,旨在于搜寻类地行星。 板块
勒皮雄在1968年将世界地壳划分为六大板块;太平洋板块、亚欧板块、非洲板块、美洲板块、印度洋板块(包含澳洲)和南极板块。其中除太平洋板块差不多全为海洋外,其余五个板块既包含大陆又包含海洋。细分世界有八个首要板块:
欧亚板块
欧亚板块-北大西洋东半部、欧洲及亚洲 (印度除外);欧亚板块-北大西洋东半部、欧洲及亚洲(印度除外)。
非洲板块
非洲板块-非洲、南大西洋东半部及印度洋西侧;非洲板块-非洲、南大西洋东半部及印度洋西侧。
印澳板块
印澳板块-印度、澳洲、新西兰及多部分的印度洋;印澳板块-印度、澳洲、新西兰及多部分的印度洋。
太平洋板块
太平洋板块-多部分的太平洋 (包含美国南加州海岸地区);太平洋板块-多部分的太平洋(包含美国南加州海岸地区)。
纳斯卡板块
纳斯卡板块-紧临南美洲的太平洋东侧;纳斯卡板块-紧临南美洲的太平洋东侧。
北美板块
北美板块-北美洲、北大西洋西半部及格陵兰;北美板块-北美洲、北大西洋西半部及格陵兰。
南美板块
南美板块-南美洲与南大西洋西半部;南美板块-南美洲与南大西洋西半部。
南极板块
南极板块-南极洲与南大洋。南极板块-南极洲与南大洋。
另外仍有起码二十个小板块,如阿拉伯板块、科克斯板块及菲律宾海板块等。在板块边界的地震发生异常频繁,将震央—点出即可显著看出板块的边界何在。
板块之间的边界是大洋中脊或海岭、深海沟、转换断层和地缝合线。这里提及的海岭,一般指大洋底的山岭。在大西洋和印度洋中间有地震活动性海岭,另名叫中脊,由两条平行脊峰和中间峡谷组成。太平洋也有地震性的海岭,但不在大洋中间,而偏在东边,它不甚崎岖,没有被中间峡谷分开的两排脊峰,一般叫它为太平洋中隆。海岭事实上是海底分裂造成新地壳的地带。转换断层,是大洋中脊被很多横断层切成小段,它不是一种简单的平移断层,而是一面向两侧分裂,一面发生水平错动,是属于其他性质的断层,威尔逊称之为转换断层。两大板块相撞,接触地带挤压变形,组成褶皱山脉,使原来分离的两块大陆缝合起来,叫地缝合线。一般说来,在板块内部,地壳相对比较平稳,而板块与板块交界处,则是地壳比较活动的地带,这里火山、地震活动以及断裂、挤压褶皱、岩浆上升、地壳俯冲等频繁发生。 板块边界
两个板块之间的接触带。板块边界是构造活动带,可分为3类。①离散型边界,又称生长边界,两个相互分离的板块之间的边界。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质。洋中脊轴部是海底扩张的中心,受于地幔对流,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(见地幔对流说)。②汇聚型边界,又称消亡边界,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,现代俯冲边界首要分布在太平洋周缘(见俯冲作用);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(见大陆碰撞)。③守恒型边界,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、构造活动等首要发生在板块边界。板块边界的研究是板块构造学的重要内容之一。
板块边界为不平稳地带,地震差不多全部分布在板块的边界上,火山也特别多在边界附近,其它如张裂、岩浆上升、热流增高、大范围的水准错动等,也多发生在边界线上,地壳俯冲更是碰撞边界划分的重要标志之一;可见板块边界是地壳的极不平稳地带 板块运动
世界所有板块都在移动,板块运动一般指一板块相对于另一板块的相对运动。即符合欧勒定律,就是岩石圈板块作为统计均匀的刚体在球面(即地球地面)绕一个极点发生转动(见转动极),其运动轨迹为小圆。板块构造学觉得岩石圈与软流圈在物性上有显著的差别。软流圈相当于上地幔中的低速层,该层圈中地震横波波速减弱、介质品质原因Q值亦显著减弱,但导电率却明显上升。这些都显示软流圈物质或许较热、较软、较轻,具有适当的塑性,是上覆岩石圈板块发生水平方往上的大范围运动的基本前提。
引起板块运动的机制是未处理的难题。一般觉得板块运动的驱使力来自地球内部,或许是地幔中的物质对流。新生的洋壳持续离开洋中脊向两侧扩张,在海沟处多部分洋壳变冷而致密,沿板块俯冲带潜没于地幔当中。
伴随软流层的运动,各个板块也会发生相应的水准运动。据地质学家预期,大板块每年可以移动1-6厘米距离。
这个速度尽管很小,但经历亿万年后,地球的海陆面貌就会发生重大的改变:当两个板块渐渐分离时,在分离处即可显现新的凹地和海洋;大西洋和东非大裂谷 就是在两块大板块发生分离时形成的。当两个大板块相互靠拢并发生碰撞时,就会在碰撞合拢的地方挤压出高大险峻的山脉。位于我国西南边疆的喜马拉雅山,就是三千多万年前由南面的印度板块和北面的亚欧板块发生碰撞挤压而形成的。有时还会显现其他情形:当两个坚硬的板块发生碰撞时,接触部分的岩层还没来得及发生弯曲变形,其中有一个板块已经深深地插入其他板块的底部。受于碰撞的力量很大,插入部位很深,以至把原来板块上的老岩层一直带到高温地幔中,最后被熔化了。而在板块向地壳深处插入的部位,即形成了很深的海沟。西太平洋海底的一部分大海沟就是如此形成的。
依据板块学说,大洋也有生有灭,它可以从无到有,从小到大;也可以从大到小,从小到无。大洋的成长可分为胚胎期(如东非大裂谷)、幼年期(如红海和亚丁湾)、成年期(如当前的大西洋)、衰退期(如太平洋)与终了期(如地中海)。大洋的成长与大陆的分合是相辅相成的。在前寒武纪时,地球上存在一块泛大陆。以后经历分合过程,到中生代早期,泛大陆又一次分裂为南北两大古陆,北为劳亚古陆,南为冈瓦那古陆。到三迭纪末,这两个古陆更深一步分离、漂移,相距越来越远,其间由最初一个狭窄的海峡,渐渐发展成现代的印度洋、大西洋等重大的海洋。到新生代,受于印度已北漂到亚欧大陆的南缘,两者发生碰撞,青藏高原隆起,产生宏大的喜马拉雅山系,古地中海东部完全消失;非洲继续向北推动,古地中海西部渐渐缩减到当下的范围;欧洲南部被挤压成阿尔卑斯山系,南、北美洲在向西漂移过程中,它们的前缘承受太平洋地壳的挤压,隆起为科迪勒拉—安第斯山系,同期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,向东北漂移到当下的位置。于是海陆的基此次廓发展成当下的范围。
什么力量驱使板块执行运动呢?
依照赫斯的海底扩张说来解释,觉得大洋中脊是地幔对流上升的地方,地幔物质持续从这里涌出,冷却固结成新的大洋地壳,以后涌出的热流又把先前形成的大洋壳向外推动,自中脊向两旁每年以0.5~5厘米的进展扩展,持续为大洋壳增添新的条带。所以,洋底岩石的年纪是离中脊愈远而愈古老。当移动的大洋壳遇到大陆壳时,就俯冲钻入地幔当中,在俯冲地带,受于拖曳作用形成深海沟。大洋壳被挤压弯曲胜过一定限度就会发生一次断裂,造成一次地震,最后大洋壳被挤到700公里下方,为处在高温溶融状态的地幔物质所吸收同化。往上仰冲的大陆壳边沿,被挤压隆起成岛弧或山脉,它们一般与海沟伴生。当下太平洋周围分布的岛屿、海沟、大陆边沿山脉和火山、地震就是如此形成的。所以,海洋地壳是由大洋中脊处诞生,到海沟岛弧带消失,如此持续更新,大概2~3亿年就全部更新一次。所以,海底岩石都很年轻,一般不胜过二亿年,平均厚约5~6公里,首要由玄武岩一类物质构成。而大陆壳已发现有37亿年以前的岩石,平均厚约35公里,最厚可达70公里以上。除沉积岩外,首要由花岗岩类物质构成。地幔物质的对流上升亦在大陆深处执行着,在上升流涌出的地方,大陆壳将发生破裂。如长达6,000多公里的东非大裂谷,就是地幔物质对流促使非洲大陆开始张裂的状况。 假如运动停止
地球的大陆一直在以肉眼观察不足的进展迟缓移动,运动的活力来源就是地球内部的地幔对流。地幔在地下的迟缓移动,动员了地表处的岩石也一起运动,每年移动的进展只有几厘米,但是经历几百万年、几千万年的运动,就会让大陆漂移到数千千米的远方。这就是板块运动学说所描述的板块运动过程。
板块运动对地球的影响是深刻的,它更改了整个地球的地形,让一部分地方高耸入云,让另一部分地方深不到底。板块运动还致使了地球物质的循环。比如,植物消耗大气中的二氧化碳,利用光合作用造成氧气,动物以植物为食。二氧化碳还增强了地球大气的温室效应,把地球变成了一个温暖的行星。其实,大气中所含的二氧化碳或者溶解在海水中,或者以碳酸钙的形式固定在地球的岩石中。岩石承受雨水的冲刷后,一部分物质进入海洋,沉积在海底。这部分沉积岩会伴随板块运动,在海沟位置插入地球内部,最终再通过火山喷发,变成气体返回到大气中。除了二氧化碳外,地球上仍有一部分物质以该种方式在地球的表面和内部之间循环。
但是,假如板块运动停止了,地球会变成什么样呢?没有了板块运动,地球上的火山活动、地震以及造山运动差不多不会发生。如此,地球原先凹凸不平的地形会由于上亿年的风吹雨打,将变成没有任何起伏的大平原。地球表面环境的雷同使生物界发生根本性的改变,不会有高山物种存在,也不会有深海生物繁衍,只有平原上的生物,以及一部分适应浅水环境的生物生活在地球上。不论在地球的什么地方,物种均为千篇一律的组合。多样性的丧失令生物界变得很乏味。
地球上的天气也将发生根本性地更改。没有气体二氧化碳通过火山口喷出,大气中的二氧化碳任然会以碳酸钙的形式固化,致使温室效应降低,地球变得越来越寒冷。
仍有更危险的事情发生。依据当下地球磁场造成的理论,假使没有了地幔对流,地球磁场也将不再存在。如此,原先被地球磁场屏蔽的宇宙射线将穿透大气层,到达地球表面,引起生物界的灾难,致使生物大灭绝。诚然,也许会有生物在宇宙射线的照射下顽强地活了下来,形成更具生命力的物种,但是如此的物种肯定不是当下生物界的生物。
板块运动能否或许会停止呢?地球内部的热量首要来自两个方面,一个是地球形成时的残余热量,其他是地球内部放射性元素衰变的热量。地核的热量迟缓地向外传导,穿过地幔和地壳,令地球保持当前的温度。显然,地核正在逐渐冷却,导致这个过程比较漫长。地球内部的放射性元素来自它形成时积聚的尘埃元素,所以元素的量也是有限的。当放射性元素消耗殆尽的时机,这个地下热源就没有了。
所以,伴随地核的渐渐冷却,以及放射性元素全部衰变掉后,地球的内部将渐渐冷却,驱使地幔造成对流的热源将不再存在,那么地幔对流也就停止了。没有了地幔对流,地表的板块缺少活力来源,也就停止了运动。假使报告表明,在地球寿终正寝以前板块运动就将停止,也许人类要考虑提早搬家到其余星球了。