板块构造PlateTectonics

Posted 2022-11-07 板块

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地球科学的一个分支，探讨地壳的块体（称为板块）的形成、破坏和运动。板块构造的概念大量地吸收了最近才被承认的大陆漂移和海底扩张的概念。后两者有助于解释地震（地震活动性）、火山作用以及褶皱山系（由地壳的弯曲和挠曲而产生的线性山脉）的起因。地壳板块由地球最外部（叫作岩石圈）的物质组成。它可以由大洋壳（大洋之下的那部分，是由富铁和镁的致密岩石组成）、大陆壳（主要由陆块特有的二氧化硅和三氧化铝组成）以及地幔的最上部分组成。板块边界不一定与大陆边缘吻合；许多大的板块，例如美洲板块，由大陆壳和大洋壳两者的物质组成。板块的数目和大小尚未肯定。地质学家赞同有6至8个大板块以及若干个较小的板块，它们覆盖了地球表面。随地球科学家继续发现新的板块边界，较小板块数目的估算就会改变。

　　板块的厚度变化在70和230公里之间，板块较厚的部分与大陆块吻合。据认为，板块漂浮在较弱的粘滞层即所谓的软流圈（地幔）上。驱使板块漂移的机理仍不清楚，但一个合理的解释是在软流圈之下的物质中发生对流运动。

　　根据迄今已得到的证据，似乎有三类与单个板块有关的边界：（1）相邻的板块彼此作远离运动的边界，（2）能使两个板块彼此相对滑动，且两者中有一方不发生变形的线性带，（3）两个板块碰撞的地带。人们还知道火山活动和地震活动主要沿板块边界发生，以及板块内部保持相对的刚性和稳定。

　　沿大洋中脊发现有第一类边界。大洋中脊形成了划分大洋盆的几乎连续的山脉。洋脊是岩石圈内的拉张带。张力使沿洋脊轴产生断裂以及毗邻的板块相背运动。由于来自地球更深部的熔融物质向上涌，沿断裂形成了新壳。除火山活动外，大洋中脊也是地震活动的场所。这里的地震起源于地壳内较浅的深度（小于70公里）。因为多数科学家今天相信，地球未曾发生大规模地膨胀（在过去的2亿年中大约是2％），所以对既未造成全球膨张而又产生如此大量新地壳的事实必须寻找某种解释。答案应在增长着板块的引导边缘，即与洋脊轴相对的边界去寻找。这种接合线相当于第三类板块边界。为了解除由板块碰撞产生的应力，一个板块被变形，并大体呈45°角滑移到另一个板块之下。在大洋板块与大陆板块相碰撞的地方，较薄的且更致密的大洋壳应是向下运动的板块。比大洋壳轻的大陆岩石不能沉没入更致密的板块中，因而运动到它的上边。

　　向下运动的板块浸没到上覆板块之下的带，叫作贝尼奥夫带或消减带。与消减带伴生的自然地理特征是深海渊和火山岛弧系，例如太平洋西缘的那些深海渊和火山岛弧系。随着向下运动的板块继续向下运动就产生地震。地震的深度分布从地球浅层至深处（直至700公里深）。与消减带有关的地震以两种方式产生。浅震的产生是由向下运动的板块在俯冲到上覆板块边缘之下时发生破裂的结果。随着下沉的板块继续向下运动，向下运动的大洋壳和上覆板块之间的滑动产生了更深的地震。与碰撞板块有关的另一个特点是在上覆板块上形成褶皱山脉。它们是由上覆板块引导缘的弯曲而造成的。除变形作用以外，向下运动的板块则熔融而形成岩浆。熔融物质被迫升入大陆板块的断裂中。

　　第二类边界被发现在与大洋中脊毗连的板块边界上。这些边界是走向基本垂直于洋脊系的断裂，这种断层被称为转换断层。许多地质科学家现在认为加里福尼亚的圣安德烈斯断层是一条转换断层，与位于太平洋东缘的大洋中脊有关。沿这些转换断层，板块能彼此滑动而没有很大的变形。参见插图，“地壳的移动板块”，“漂移的大陆”和“运动着的地壳”。板块构造

　　据信，熔融物质流在地幔内的对流环中运动，通过大洋中脊中的裂谷上升，当它们流出来后就冷却下来，形成沿大洋底展布的板块，而后沉没到沿大洋盆地周边的深海沟中。