板塊構造理論


板塊構造學說是一個統一的、綜合的和整體的理論,它涉及板塊演化、性質、運動的整個機制及其由此產生的反應。該理論描述和解釋:

  • 大陸和海洋的演化與發展、衰亡與消亡。

  • 內力作用及其相關地貌的成因。

  • 地震、火山作用和褶皺山脈的成因和分佈。

板塊運動

起源於地幔-地核邊界的熱對流是板塊運動的動力。上升並橫向擴充套件的熱對流導致板塊分離,而橫向流入和下沉的熱對流導致板塊匯聚。

板塊邊緣和板塊邊界

板塊的最外緣被稱為板塊邊緣。由於板塊邊緣的運動而產生相互作用及相關構造過程和地貌的區域稱為板塊邊界。板塊邊界分為三類:

  • 匯聚板塊邊界或俯衝帶或消亡性板塊邊界

  • 離散板塊邊界或裂谷帶或生長性板塊邊界

  • 轉換板塊邊界或剪下帶或保守性板塊邊界

  • 匯聚板塊邊界或俯衝帶或消亡性板塊邊界

    匯聚板塊邊界或俯衝帶或消亡性板塊邊界

海洋板塊和大陸板塊邊界之間的相互作用

當海洋板塊(密度高)和大陸板塊(密度低)發生碰撞時,密度較大的海洋板塊在重力和熱對流下沉支的影響下發生俯衝。由於高溫,俯衝板塊熔化形成新的岩漿。在成核過程中(由於壓力積累導致岩石破裂而在匯聚板塊邊界突然釋放能量)形成的裂縫也會深入俯衝帶,也稱為瓦迪亞-貝尼奧夫帶。

滲入裂縫的海洋水由於俯衝帶的高溫而變成水蒸氣。然後,新形成的岩漿透過此過程中形成的噴口以火山噴發的形式噴發到大陸或海洋板塊邊緣。

由於兩板塊碰撞,在大陸邊界形成褶皺山脈,在海洋邊界形成海溝。這裡,新形成的火山、海溝、海岸線和褶皺山脈彼此平行。例如,北美板塊和南美板塊與太平洋板塊和納斯卡小板塊匯聚,分別形成了落基山脈和安第斯山脈。環太平洋火山帶是這種匯聚的重要結果之一。

兩個海洋板塊邊界之間的相互作用

當兩個海洋板塊邊界相互碰撞時,相對密度較大的海洋板塊在重力和熱對流下沉支的影響下發生俯衝。與海洋板塊和大陸板塊邊界碰撞類似,俯衝板塊熔化,從而在板塊邊界兩側形成火山系統。由於兩板塊碰撞,在較輕的板塊邊界形成島嶼和海嶺。例如,印度-澳大利亞板塊和歐亞板塊的海洋板塊邊界匯聚形成安達曼和尼科巴群島以及印度尼西亞群島。

兩個大陸板塊邊界之間的相互作用

當兩個密度幾乎相同的陸地板塊邊界發生碰撞時,由於沒有空間進行俯衝,兩個板塊邊界都會上升形成高海拔的褶皺山系。喜馬拉雅山脈是唯一已知的這種型別。

離散板塊邊界或裂谷帶或生長性板塊邊界

與離散板塊邊界相關的構造過程和地貌分為以下型別:

  • 板內裂谷

  • 板間裂谷

  • 海底擴張

讓我們簡要地分別討論每一個:

板內裂谷

板內裂谷發生在厚而輕的大陸板塊中,該板塊位於上升或橫向擴充套件的熱對流之上。由於大陸板塊的岩石被加熱,岩石體積膨脹。這種大陸岩石的熱加熱和膨脹是造成穹窿效應、橫向拉伸以及在大陸板塊內部形成狹長、深而陡峭斷層(即正斷層)的動力。非洲大裂谷就是由於這種現象形成的。

板間裂谷

當兩個大陸板塊邊緣在上升和橫向擴充套件的熱對流的影響下分開時,在板塊邊緣之間會開啟一個狹長而深的海。這一構造過程被稱為板間漂移或海的張開。這種現象在非洲板塊和阿拉伯小板塊之間觀察到,導致紅海的張開。

海底擴張

當板內或板間漂移發生在海洋板塊邊緣在上升和橫向擴充套件的熱對流的影響下,會發生分離。玄武岩岩漿向上湧動並橫向流出。岩漿在裂谷兩側冷卻和凝固的過程中形成新的洋殼。大洋中脊和海隆是與海底擴張現象相關的地貌。緩慢移動的離散板塊邊界形成大洋中脊(狹窄而陡峭),而快速移動的離散板塊邊界形成大洋海隆(寬而平緩)。大西洋洋中脊是世界上最長、最廣泛的大洋中脊。

轉換板塊邊界或剪下帶或保守性板塊邊界

轉換板塊邊界發生在兩個板塊邊緣水平(相反方向)滑動,在其之間形成剪下帶時。由於釋放累積壓力,剪下帶中會發生成核,隨後發生強烈的地震活動。由於不受熱對流的影響以及板塊邊緣沒有俯衝,在轉換板塊邊界沒有發現火山活動。轉換板塊邊界斷層形成的獨特特徵特別體現在聖安德烈亞斯斷層,太平洋板塊和北美板塊在那裡相互滑動。

結論

瞭解板塊過去和現在的運動有助於預測它們的未來運動及其相關地貌。板塊構造學的研究也有助於減輕地震和火山噴發等災難性事件的影響。

常見問題

什麼是板塊構造理論?

板塊構造理論描述了地球外殼(稱為“板塊”)如何在“地幔”上滑動以及由此形成的物理起伏特徵。

板塊邊緣和板塊邊界有什麼區別?

板塊的最外緣被稱為板塊邊緣。由於板塊邊緣的運動而產生相互作用及相關構造過程和地貌的區域稱為板塊邊界。

板間裂谷的過程是什麼?

當兩個大陸板塊邊緣在上升和橫向擴充套件的熱對流的影響下分開時,在板塊邊緣之間會開啟一個狹長而深的海。這一構造過程被稱為板間漂移或海的張開。這種現象在非洲板塊和阿拉伯小板塊之間觀察到,導致紅海的張開。

更新於:2023年11月9日

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