- 板理论
- 板理论的起源
- 塑造地球
- 层数
- 层的力学性质和作用力驱动板块构造
- 软流圈
- 工艺因素和作用力
- 海洋山脊
- 构造板块类型
- 海洋板块
- 大陆板
- 世界构造板块
- -主板
- 欧亚板块
- 非洲板块
- 澳大利亚板块
- 北美板块
- 南美板块
- 太平洋板块
- 南极板块
- 纳斯卡板
- -二次板
- 板块构造运动
- -“传送带”
- 新海底
- 俯冲
- - 大陆漂移
- 板之间的边界类型
- 运动方向
- 移动速度
- 运动的后果
- -火山活动
- 火山岛拱门和大陆火山拱门
- -地震活动
- -地球救济
- -天气
- 参考文献
的构造或岩石圈板是到其中的岩石圈被划分的块或片段,其移动拖动由地球地幔。自最近30亿年以来,这些板块是由地幔形成的,并不断地整合到其中。
从Wegener(大陆漂移)和Hess(海床扩张)的理论巩固了板块构造学说。该理论假设存在两种基本类型的构造板块,即大洋板块和大陆板块。
主要构造板块。来源:USGS-西班牙语版本Daroca90 / CC BY-SA(https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)
岩石圈有几十个大小不同的构造板块,其中最大的八个是:欧亚大陆,非洲,澳大利亚,北美,南美,纳斯卡,太平洋和南极。由于热通量产生的对流,这些板块由于地幔和岩石圈的动力学而运动。
地幔流的张力拉动了硬皮,硬皮开裂并分离成板。当海洋板块分离时,岩浆(熔融玄武岩)上升到地表,形成新的海床。
板理论
板理论的起源
该理论最初是由阿尔弗雷德·韦格纳(Alfred Wegener)在1915年提出的关于大陆漂移的提议而产生的。韦格纳推测,所有大洲都团结在一起,然后分散,分裂和碰撞。
韦格纳通过研究各大陆的地质和轮廓以及动植物化石分布的数据得出了他的结论。例如,在比较南美的东部边缘与非洲的西部边缘时,应注意它们像两个拼图一样组合在一起。
后来,在1960年,哈里·赫斯(Harry Hess)提出了海床扩张的理论,为板块构造的机理提供了解释。后来,随着约翰·图佐·威尔逊(John Tuzo Wilson)在海底扩张方面的工作以及杰森·摩根(Jason Morgan)在1963年提出的有关地幔羽毛存在的提议,该理论得到了加强。
作为有关地壳和地幔组成和动力学的证据,板块构造学说得到了巩固。
塑造地球
地球是太阳系的一部分,它是受到重力吸引的旋转宇宙尘埃凝结的过程。该粉尘团经受高温,并且随着其冷却,其密度和重力增加。
此过程使其具有当前的圆形形状,在赤道中鼓起并在极点处变扁(扁球形)。
层数
重力引力确定最稠密的材料朝向中心,最不稠密的材料朝向外部。大地水准面从外到内的冷却决定了不同同心层的结构。
外层随着44亿年前的冷却而硬化,形成了由硅酸盐组成的相对较薄的地壳(5-70公里),称为地壳。大陆壳的密度小于洋壳的密度。
地球的各层。资料来源:杰里米·坎普(Jeremy Kemp)的英文版矢量化和翻译。基于USGS的插图元素。http://pubs.usgs.gov/publications/text/inside.html /公共领域
在地壳下有一个约2855 km的粘性层,称为地幔,最后是一个主要由铁形成的白炽核。直径约3,481 km的铁心分为两层,分别是固态铁和镍的内芯和外层液体。
层的力学性质和作用力驱动板块构造
从板块构造力学的角度来看,最相关的层是地壳和地幔。
地壳是坚硬的,尽管具有一定的塑性,并且与地幔的上层一起形成了岩石圈。它分为各种大小的碎片或板块,称为构造板块。
软流圈
地幔又由上,下地幔两个不同的层组成。上地幔的黏性较小,但为流体,而下地幔的(则承受较高的压力和温度)则较粘。
地幔的上层称为软流圈,通过直接与岩石圈接触而发挥重要作用。软流圈导致构造板块运动,即大陆漂移,并在山脊中形成新的海床。
另一方面,由于地幔的羽毛,它在地壳下产生热点或岩浆堆积区域。这些是岩浆的垂直通道,从软流圈到达地壳。
工艺因素和作用力
组成行星的材料的密度和重力决定了各层的排列方式。地球内部不断增加的压力和温度决定了这些层的机械性能,即它们的刚性或流动性。
另一方面,促进地球内部物质运动的力是热通量和重力。具体来说,对流传热是理解板块构造运动的关键。
对流通过地幔物质的循环来体现,其中较暖的下层上升,而较冷的上层则下降,上层则下降。上升的层失去热量,而下降的层则升高温度,从而驱动循环。
海洋山脊
在深海的某些地区,有些火山山脉是板块破裂的地区。这些裂缝是由软流圈推动的岩石圈运动产生的应力产生的。
粘性地幔的流动对刚性地壳施加压力,并分隔构造板块。在这些被称为海洋洋脊的地区,熔融玄武岩由于内部压力而上升,并通过地壳流出,形成新的海床。
构造板块类型
构造板块基本上是海洋和大陆两种类型,因此产生了板块之间会聚边界的三种可能性。这些是大陆板块对一个大洋的汇合,一个大洋对另一个大洋的汇聚,以及一个大陆对另一个大洋的汇合。
海洋板块
它们由洋壳(比大陆壳更浓密)形成,由硅酸铁和硅酸镁(镁铁质岩石)组成。与大陆壳相比,这些板块的地壳更薄(平均7公里),并且总是被海水覆盖。
大陆板
大陆壳由硅酸钠,钾和铝硅酸盐(长石质岩石)组成,密度比海洋壳低。它是一块地壳较厚的板块,在山脉中厚度可达70公里。
它实际上是一个混合的板块,尽管大陆壳占主导地位,但也有海洋部分。
世界构造板块
板块构造边界图。Daroca90 / CC BY-SA(https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)
传统上,公认有7个大型构造板块,分别是欧亚大陆,非洲,澳大利亚,北美,南美,太平洋和南极。同样,也有中间板块,例如纳斯卡,菲律宾,可可和加勒比以及其他非常小的板块。
一些较小的规模是安纳托利亚和爱琴海,仅在西太平洋就有20多个小型构造板块。
-主板
- 非洲板块
- 南极板块
- 阿拉伯板
- 椰子板
- 胡安·德富卡斑块
- 纳斯卡板
- 加勒比板
- 太平洋板块
- 欧亚板块
- 菲律宾板块
- 印澳板块
- 北美板块
- 斯科舍徽章
- 南美板块
- 澳大利亚板块
以下是一些最重要的说明:
欧亚板块
这个构造板块包括欧洲,几乎整个亚洲,北大西洋和北极的一部分。亚洲不包括印度斯坦,东南亚和远东西伯利亚,蒙古和中国。
它是一个主要的大陆构造板块,在西部的大西洋海脊上具有不同的界限。在南部,它具有与非洲,阿拉伯和印度板块交汇的界限,在东部具有各种较小的大陆板块。
非洲板块
它覆盖了东大西洋和几乎整个非洲大陆,除了它的东部地带,它对应于阿拉伯和索马里板块。除了与收敛的欧亚板块接触外,该板块的极限在整个周长上是发散的。
澳大利亚板块
澳大利亚的构造板块包括澳大利亚,新西兰和西南太平洋的部分地区。澳大利亚板块显示出南部和西部的界限不同,而在北部和东部,其界限是收敛的。
北美板块
它包括整个北美次大陆,直至尤卡坦半岛,格陵兰,冰岛的一部分,北大西洋西部和北极地区。该板块的界限从大西洋山脊向东扩散,并在太平洋汇聚。
在太平洋沿岸,它与边界变化的两个小板块相互作用(可可和胡安·德富卡)。
南美板块
它包括具有相同名称的次大陆,并且与大西洋海脊有不同的限制。在西部,它显示出与纳斯卡板块的收敛边界,在西南部与南极洲板块交汇,在北部与加勒比板块相互作用。
太平洋板块
它是一个海洋板块,与太平洋山脊的边界不同,将其与纳斯卡板块分开。另一方面,在北部和西部,它与北美,欧亚,菲律宾和澳大利亚板块的交汇处具有收敛性。
南极板块
该构造板块包括整个南极大陆架和同名海洋,其周界受到限制。
纳斯卡板
它由俯冲到南美板块西海岸的海洋板块(汇聚)组成。当它与可可板块向北扩散时,与南极洲则向南扩散。
另一方面,在西部,它从太平洋板块的山脊中分叉出来,与南美板块的碰撞形成了安第斯山脉。
-二次板
- 紫砂板
- 普利亚或亚得里亚海板块
- 鸟头板或Doberai
- 阿拉伯板
- 高原板块
- 安那托利亚板块
- 缅甸板块
- 北Bi斯麦板块
- 南Bi斯麦板块
- Chiloé板
- 富图纳板
- 戈尔达的板甲
- JuanFernández斑块
- 克马代克板
- 手板
- 毛克板
- 努比亚板块
- 鄂霍次克板
- 冲绳板
- 巴拿马板
- 复活节板
- 夹心板
- 设得兰群岛板块
- 东帝汶板
- 汤加板
- 探针板
- 卡罗莱纳州的牌匾
- 马里亚纳板块
- 新赫布里底群岛板块
- 北安第斯山脉板块
板块构造运动
岩石圈的构造板块或定界碎片通过软流圈的运动而移动。对流使地幔的粘性物质移动,形成循环单元。
-“传送带”
上层(软流圈)的地幔物质在较低温度下下降,将热物质推到下方。这种较热的材料密度较小,会上升,移动物质并使其水平移动,直到冷却下来并再次下降。
岩石圈的运动。资料来源:USGS /公共领域
来自地幔的这种粘性流,拖曳了由固体材料(岩石圈)形成的构造板块。
新海底
当构造板块运动时,地幔内部的岩浆(熔融玄武岩)会出现在分离点处。新生的玄武岩创造了一个新的海床,将旧的基底水平推开,地壳膨胀了。
俯冲
随着海床的扩大,它与大陆块发生碰撞。由于该底部比大陆架更密,因此下沉(俯冲),因此融化并再次成为地幔的一部分。
这样,材料遵循由对流驱动的循环,而构造板块则在整个行星表面上漂移。
- 大陆漂移
由对流引起的地幔运动和岩石圈构造板块的运动引起大陆漂移。这是各大陆之间的相对位移。
自大约30亿年前构造板块起源以来,它们就在不同时期发生了合并和分裂。大多数大陆块的最后一次大合流发生在3亿年前,是超大陆Pangea的形成。
然后,随着运动的继续,Pangea再次分裂,形成了当前大陆,并继续运动。
板之间的边界类型
构造板块相互接触,根据其相对运动,构成了三种基本的极限类型。当两个板相互碰撞时,无论是正交(正面碰撞)还是倾斜,都称为会聚或破坏性边界。
另一方面,当板块彼此远离时,这称为发散或构造性极限,这是洋脊的情况。分界线的一个例子是南美板块和非洲板块与大西洋海脊的分离。
而当两个板块沿变形断层沿相反方向横向移动时,则称为变形边界。在加利福尼亚州,北美板块与太平洋板块之间发生边界转换的情况,形成了圣安德烈斯断层。
喜马拉雅山脉的崛起是由于印度板块与欧亚板块的碰撞所致,而欧亚板块是一个正交的会聚边界。在这种情况下,这是两个大陆板块的汇合,因此发生了隆起(两个大陆块的整合提高了地势)。
运动方向
由于地球的旋转运动,构造板块绕假想轴旋转。这一运动意味着两个碰撞板会改变其角度,从完全会聚(正交)的限制到倾斜的限制。
然后,它们将沿相反的方向横向移动(变形极限),最后它们将呈发散运动并分开。
移动速度
由于大陆漂移的规模以每年毫米为单位,因此所描述的运动方向可以在数百万年的时间内感知到。这就是为什么在人类规模上不容易理解构造板块位移的想法。
例如,非洲板块与欧亚板块碰撞,形成了伊比利亚半岛上的比蒂克山脉,速率为每年5毫米。记录的最大速度是东太平洋海脊产生的位移,每年15毫米。
运动的后果
构造板块的运动以机械的方式(地震)和热的方式(火山作用)从板块边界的行星内部释放能量。反过来,位移,冲击和摩擦影响着陆地和海洋的地形。
-火山活动
地幔的热通量及其对流循环将熔融的岩浆或玄武岩推向地面,从而引起火山喷发。这些反过来会通过排泄污染环境的熔岩,气体和颗粒而引起灾难。
火山岛拱门和大陆火山拱门
两个大洋板块的汇聚可以产生火山链,这些火山链在出现时会产生岛屿的拱门。在一个洋洲板块与大陆板块汇合处,形成了大陆火山弧,例如跨墨西哥火山带。
-地震活动
构造板块的碰撞,尤其是转换极限,会引起地震运动或地震。其中一些达到了巨大的规模,对人类造成了负面影响,破坏了基础设施并造成了人员死亡。
圣安德烈斯断层(美国)。来源:https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kluft-photo-Carrizo-Plain-Nov-2007-Img_0327.jpg
当地震运动发生在海洋中时,这些现象的后果是潮汐或海啸。
-地球救济
构造板块之间的运动和相互作用,为陆地起伏和海床建模。大陆大山脉,例如安第斯山脉和阿巴拉契亚山脉,是俯冲发生时构造板块和喜马拉雅山脉俯冲构造板块交汇的产物。
继而,由于等静压或重力平衡,当一个区域上升时,另一个区域形成为凹陷或平原。诸如断层,褶皱等的灾难性过程是由构造板块的运动引起的。
-天气
大陆块的分布影响着洋流状况和世界气候。由于板块汇聚而形成的大块大陆形成了较干燥的大陆内部,进而影响了水循环。
同样,俯冲和俯冲过程产生的山区海拔会影响风况和降雨的分布。
参考文献
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