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槽台运动到大陆漂移
海底扩张到板块学说
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13.2课程标准
1.知识目标
了解赫斯(美国)、勒比雄(法国)、威尔逊(加拿大)在现代地学中的创新成果。
理解海底扩张说的基本观点;理解板块边界的划分;理解板块构造的演化过程。
2.能力目标
具备初步批判性思维能力。
3.素质目标
弘扬科学家精神,博学德清,鼎新致用。
第二节海底扩张说
一、海底扩张说
1960年美国普林斯顿大学的赫斯(1906—1969)教授发表了《海洋盆地历史》报告,提出了海底扩张说。
赫斯发现,海底的平顶山,离洋中脊近的较为年轻,山顶离海面较近;离洋中脊远的,地质年代较久远,山顶离海面较远(深),用海底扩张能解释这种现象。
用“海底扩张”说能够解释地壳的水平运动,被人们一度冷落的“大陆漂移”学说又重新受到人们的重视。
赫斯(1906—1969)
(一)基本观点
1.全球规模的洋脊系是洋壳生长的地方
地幔物质由洋脊轴部裂缝涌出,冷凝成为新洋壳。
后形成的洋壳将先形成的洋壳从洋脊轴部依次向两侧推开,形成最新的洋壳。
海底洋壳的年龄随着与洋脊轴距离的增加而增大。
海底扩张示意图
2.海底并不是无限扩张的
当洋壳到达海沟时,就俯冲下沉熔融,重返软流圈。因此,海沟俯冲带又称为消减带。
海底洋壳每隔2~3亿年完全更新一次。由于生长和消亡并存,认为扩张速率与消减速率相等,二者互相补偿,地球的总体积或海盆的总容积基本不变。
3.海底扩张起因于地幔对流
热的岩浆从洋中脊涌出,向海沟推挤,在消减带回熔,这就形成了地幔对流。地幔对流是海底扩张的驱动力。
板块俯冲模式示意图
地幔对流模式图
(二)证据
1.海底地形
声呐技术发现了海底有海沟、岛弧;大洋中脊、转换断层等地貌。
海底洋中脊、转换断层分布图
海底海沟、岛弧分布图
潜艇探测器示意图
2.海底年龄
洋脊轴部岩石年龄新,愈向外愈老,最老的地层不超过三叠纪(距今250-200Ma)。
3.转换断层
整个海底,褶皱并不显著,断裂却十分发育。它常常把洋脊、岛弧、海沟、和海底地磁条带错开。
过去都把它视为一般的平推断层,1965年威尔逊命名为转换断层。
转换断层形成模式示意图
4.海底磁异常
三大洋底磁异常具有明显的共同特征,即正负磁异常条带相间排列,与洋脊平行,并以洋脊为轴两边对称。
认为这是高温的地幔物质从洋脊轴部涌出形成新海底冷却时,温度降到居里点温度以下被地球磁场磁化的结果。
(三)存在问题
认为扩张速率与消减速率相等,二者互相补偿,地球的总体积或海盆的总容积基本不变。
事实上,海陆的面积是随着地质年代的增长而不断变化的。对这一问题的深入研究,诞生了板块构造说。
洋底磁异常剖面示意图
海陆面积此消彼长示意图
二、板块构造说
1968年法国地球物理学家勒比雄(1937—)在地球物理学研究杂志上发表了《全球板块运动模式》一文,文中保留了前面理论的精华部分,抛弃了糟粕部分,提出了全球性的板块构造说。
岩石圈(厚度60–120km)并非是整体一块,它被许多活动带分割成大大小小的块体,这些块体就是的板块。全球可划分为六个大板块。
(一)基本观点
1.板块的划分——六大块
六大板块平面示意图
勒比雄
地球内部圈层结构示意图
2.板块的边界——三类型
(1)拉张型边界
又称离散型边界,主要以大洋中脊、海岭为代表。
它是岩石圈板块的生长场所,也是海底扩张的中心地带。其主要特征是,岩石圈张裂,岩浆涌出,形成新的洋壳,并伴随着高热流值,和浅源地震。大陆裂谷也是拉张型边界。
(2)挤压型边界
又称汇聚型边界或者比尼奥夫带。
主要以海沟-岛弧为代表,是板块相向移动、挤压、俯冲、消减的地带。
洋中脊拉张型边界
海沟--岛弧挤压型边界
(3)剪切型边界
又称平错型边界或者转换断层边界。在这种边界上,既没有板块的新生,也没有板块的消亡,