天气预报 > 天气预报资讯列表 > 板块构造理论

板块构造理论

2018年05月07日10时39分
   自20世纪60年代末和70年代初以来,板块构造几乎彻底革新了地球科学的每个学科。它已经成为解释以前被认为是不相关的地质现象的统一模型或范例。板块构造描述了地震活动,火山活动,山地建筑以及其他各种地球过程的结构和力学行为,被认为构成地球外部(即岩石圈)的少数巨大刚性板块。这种包罗万象的理论源自对大陆漂移和海洋观测的观察和想法海底扩张。
   1912年德国气象学家 阿尔弗雷德韦格纳提出,在大多数地质时期,只有一个大陆块,他称为盘古。在中生代的某个时候,盘古分裂,部分开始分散。美洲向西漂移开启了大西洋,而印度块则穿越赤道与亚洲接壤。1937年南非Alexander Du Toit通过暗示两个原始大陆的存在来修饰韦格纳的假说:北部的劳拉西亚和南部的冈瓦纳大陆。除大西洋陆架边缘的一致性外,大陆漂移的支持者还积累了令人印象深刻的地质证据来支持他们的观点。非洲和南美洲前白垩纪(年龄大于1.46亿年)地层中化石类陆生生物的相似性并且在澳大利亚,印度,马达加斯加和非洲的前侏罗纪岩石(年龄大于2亿年)中,如果这些大陆原来是相连的但难以说明的话,则可以解释它们。美洲与大西洋之间的配合将大西洋的各种岩石和结构汇集在一起​​。在南极洲,南美洲南部,非洲南部,印度和澳大利亚发现晚古生代期间广泛冰川的证据。如果这些大陆原先团结在南极地区周围,那么这种冰川作为时间和空间上统一的事件序列就可以被解释。
   在20世纪50年代,对大陆漂移的兴趣随着地球知识的增加而增强 地球过去期间的磁场由研究发展而来Stanley K. Runcorn,帕特里克MS布莱克特和其他人。铁磁矿物如磁铁矿在作为火成岩组分结晶时会获得永久磁化。它们的磁化方向与结晶地点和时间的地球磁场方向相同。通过风化作用从其母体火成岩中释放出来的磁化矿物颗粒可能会在这些颗粒结合到沉积矿床中时与现有的磁场重新对齐。研究在世界各地不同年龄的适宜岩石中的剩磁表明,磁极在不同时间处于不同的地方。该极地漫游曲线对于几个大陆而言是不同的,但是在重要的情况下,这些差异在假定现在分开的大陆之前被加入的情况下进行调和。例如,欧洲和北美的曲线通过假设美国相对于欧洲自三叠纪以来向西偏移约30° (大约2.5亿至2亿年前)而得以调和。
   在二十世纪六十年代初期,了解现代地球工作方式的一项重大突破来自海底的两项研究。首先,美国地球物理学家Harry H. Hess和罗伯特·迪茨(Robert S. Dietz)认为,新的洋壳沿着分离的大陆之间的中洋脊形成; 其次,英国的Drummond H. Matthews和Frederick J. Vine提出,新的洋壳像磁带录音机那样起作用,因为平行于脊的磁异常带以正常和反向顺序交替磁化,反映了极性的变化的地球磁场。这种海底扩张理论需要测试,而且这一机会源于深水钻井技术的重大进展。联合海洋学研究所深海取样(JOIDES)项目始于1969年,继续深海钻探项目(DSDP),并于1976年开始实施国际海洋钻探阶段(IPOD)项目。这些项目在世界海洋的地板上产生了500多个钻孔,其结果与板块构造理论本身一样突出。他们证实,洋壳无处不在,年龄大约在2亿年以上,由上覆大洋沉积物的微体古生物学确定的地层年龄接近由磁异常计算出来的洋壳年龄。
   包含大陆漂移和海底扩张的板块构造理论是在20世纪60年代中期由加拿大地质学家J. Tuzo Wilson制定的,他描述了中洋脊的网络,将断层和俯冲带转化为边界一个不断发展的巨大板块拼凑而成,并提出海洋开闭的想法,并最终通过两大洲的碰撞生产造山带。
   到现在为止,没有人在任何细节已考虑影响了板块构造理论的演化大陆造山带; 大多数人认为这些东西都是用于海洋的。1969年杜威在的剑桥大学列出的加里-阿巴拉契亚造山带的分析事件的完整板块构造周期而言,这提供了一个模型为其他前中生代(古生代和前寒武纪)带的解释。在地球上,在西格陵兰3.8十亿岁的片矿藏可不好找带,已被证明由东京技术研究所地质学家即使是最古老的火山沉积岩已经形成的板块构造环境,即在沟槽或者嘴巴俯冲带。