超越板块构造[1]

第29卷第6期地球科学———中国地质大学学报Vol.29　No.6 2004年11月Earth Science—Journal of China University of G eosciences Nov.　2004

超越板块构造———我国构造地质学要做些什么?

金振民1,姚玉鹏2

1.中国地质大学地球科学学院,湖北武汉430074

2.国家自然科学基金委员会地球科学部,北京100085

摘要:对近十年来全球构造学和构造地质学的重要进展进行了简要评述.30年前建立的全球构造理论改变了人们对地球及其演化的认识.作为固体地球统一理论的板块构造主要涉及刚性板块边界之间的变形、地震活动和火山作用.至今还没有完整理论阐明板块运动的驱动力和地幔对流机制.板块边界和板内变形等许多问题仍然无法回答.大陆岩石圈和大洋岩石圈在成分、厚度和力学强度方面有明显的差别,因此现有板块构造不完全适合于大陆构造.大陆地壳和地幔流变学的综合研究是认识大陆构造和超越板块构造的最佳途径.流变学是大陆造山带几何学和动力学的桥梁.大陆岩石圈对构造作用、重力作用和热作用的响应在很大程度上取决于其流变强度.岩石圈流变性质是岩石圈分层和塑性流动的主导因素.大量透入性变形和巨型大陆造山带内部构造显示非刚性特征.大陆构造和力学行为主要由地壳强度而不是地幔强度所控制.从大陆岩石圈多层性和力学强度不均匀性表征看,现在是抛弃传统“三明治”构造模式的时候了.面对地球系统科学和地球动力学新思维发展趋势,多学科综合研究大陆构造(造山带)和加速高水平构造地质学人才的培养是我国构造地质学发展的最紧迫任务.

关键词:板块构造;超越板块构造;大陆构造;流变学;构造地质学;人才建设.

中图分类号:P54 文章编号:1000-2383(2004)06-0644-07 收稿日期:2004-10-12 Beyond Plate T ectonics:What Do We Do in Structural G eology?

J IN Zhen2min1,YAO Yu2peng2

1.Faculty of Earth Sciences,Chi na U niversity of Geosciences,W uhan430074,Chi na

2.Depart ment of Earth Sciences,N ational Science Foundation of Chi na,Beiji ng100085,Chi na

Abstract:The major progresses of the global tectonics and structural geology in the last10years are reviewed.The new global tec2 tonics that emerged three decades ago profoundly changed our understanding of the earth and its evolution.Plate tectonics as a uni2 fying theory of the earth mainly is connected with deformation,seismicity and volcanism within plate boundaries.No com prehen2 sive theory accounts satisfactorily for the driven force of plate motion and mechanism of mantle convection.Many of the problems of plate boundary formation and inter2plate formation remain unanswered.Continental lithos phere is significantly different from o2 ceanic lithosphere in the as pects of composition,thickness and mechanical strength.However,the plate tectonics is not applied to continental tectonics as https://www.sodocs.net/doc/09886941.html, prehensive study for rheology of continental crust and the u pper mantle is the best way in under2 standing continental structure and beyond plate tectonics.Rheology is the liaison between geometry and dynamics of continental orogeny.Responses of continental lithos phere to structuring,gravitation and thermodynamics largely depend on its rheological strength.Rheological strength of continental lithos phere is closely connected with stratification and heterogeneity.The pervasive deformation and internal structure of wide continental orogenic belts indicate non2rigid behavior.Continental tectonics and mechan2 ical behavior are controlled by strength that resides mainly in the crust rather than in the mantle.From the view of multi2layering and mechanical heterogeneity of continental lithos phere,it is time to abandon the sandwich model.Facing development trend of earth science system and new thinking of geodynamics,multidisciplinary study on continental structure(orogenic belts)and promptly training outstanding talent is an urgent task.

基金项目:国家自然科学基金项目(No.40172068).

作者简介:金振民(1941-),男,教授,博士生导师,长期从事岩石圈流变学和高温高压实验研究.E2mail:zmjin@https://www.sodocs.net/doc/09886941.html,

K ey w ords:plate tectonics;beyond plate tectonics;continental structure;rheology;structural geology;talent construction.

当今世界上的地球科学已从原来固体地球科学占压倒优势发展到地质、海洋和大气三足鼎立新局面.地球系统科学穿越不同时间和空间尺度.21世纪地球科学面临的最大可能突破是在地球系统变化的理论(汪品先,2002).在20世纪70年代中期,美国第四纪地质学家F.R.Flint曾经将19世纪的达尔文生物进化论、20世纪50～60年代出现的海底扩张—板块构造学说以及预测(21世纪)将会出现的气候变迁理论,统称为地球动力学3个方面的科学:即“生物圈动力学”(theory of dynamics of the bio2 sphere)、“岩石圈动力学”(theory of dynamics of the lithosphere)和“大气动力学”理论(theory of dynamics of the atmos phere)(孙成权和曲速升,2002).从这种意义上来看,地球系统科学已成为地球科学发展的必然之路.最近由美国基金委地球科学部(2002)主持研讨会所汇集的白皮书“构造地质学和大地构造学的新起点———New Departures in Structural G eology and Tectonics”(郭安林和张国伟译,2004)和美国地球物理联合会(A GU)(2002)出版的《全球板块动力学历史》专著(Richards et al.,2000),分别对板块构造学说30年来的历史进行了回顾和反思,并提出了构造地质学和大地构造学(SG&T)未来发展的新方向.本文在学习上述2个材料的基础上,结合我国构造地质学目前现状和发展方向,提出一些讨论性意见.

1　最近十年来全球构造学和构造地质学研究的一些重要进展

(1)全球和洋壳俯冲带地震3-D层析图像与地幔热结构和化学成分所反映的地震波速度变化特征,揭示了俯冲板块可以延伸到地幔底部和巨型地幔柱(低速体)的存在,这些地球内部深部构造的重大成果,既不是板块构造理论所能预测到的,也不是计算机热模拟结果(Van der Hilst et al.,1991, 1997).

(2)全球超高压变质岩的发现为大陆碰撞造山带研究提供了新的方向;具有超高压指示意义的矿物(柯石英、金刚石、原生菱镁矿、钛-斜硅镁石、α-PbO型金红石等)和超高压矿物出溶体为窥测大

陆深俯冲板块深度提供了重要的示踪标志(Xu et al.,1992;Green et al.,2000;Hwang et al.,2000; Zhu and Ogasawara,2002;Chopin,2003;Zhao et al.,2004).

(3)拆沉和底侵作用在大陆地壳增生、岩石圈厚度、结构和壳-幔交换所起的作用已倍受关注. (Kay and Kay,1993;金振民和高山,1996;Wernicke et al.,1996;Seber et al.,1996;高山和金振民, 1997;Zhou and Li,2000).

(4)地壳深熔和地幔部分熔融作用对大陆碰撞带和大陆高原地壳增厚和隆升有重要影响.少量熔体使岩石体积增大和孔隙压力降低,从而使岩石有效强度减弱和粘度降低(K ohlstedt and Zimmerman, 1996;杨晓松和金振民,1999;Rosenbergs,2001).

(5)地球流变学、岩石圈流变和岩石流变学是研究全球构造和区域地质构造几何学和动力学之间的纽带(Karato and Wu,1993;Burg and Ford,1997; Jackson,2002,2002).

(6)地震波各向异性与变形矿物优选方位关系是大陆岩石圈动力学和大陆碰撞造山带研究的新方向,是探测地球深部物质性质、结构和变形状态的“指示器”和“地震化石”(seismic fossil),被称为构造地质学和地震学之间的桥梁(Ribe,1992;McNama2 ra,1994;金淑燕,1997;Silver and Chan,1998).

(7)岩石圈应变局部化(strain localization)和应变弱化(strain weakening)是导致全球板块构造边界和大陆构造流变分层的主因(Vissers and Drury, 1995;Drury and Vissers,1996;K ohlstedt and Zim2 merman,1996;Pili and Ricard,1997).

(8)流体、熔体和名义上无水矿物对岩石圈地幔流变强度和岩石物理性质有重要约束作用(New2 ton,1989;Ahrens,1989;Bell and Rossman,1992; Bai and K ohlstedt,1992;Thomson,1992;夏群科等, 1999;Zhang et al.,2001).近十年来研究表明,大洋俯冲带和大陆俯冲带中的流体(特别是名义上无水矿物中的结构水:nominally anhydrous minerals,简称NAMS)对壳-幔交换作用、岩浆形成、岩石圈流变强度、岩石物理性质和深源地震有着重要影响.最近Zhang et al.(2004)通过榴辉岩高温高压实验表明,在缺少含水相矿物条件下,榴辉岩中绿辉石和石榴石中晶格缺陷含有大量结构水(OH).这些构造

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　第6期　金振民等:超越板块构造———我国构造地质学要做些什么?

水在一定的高温高压条件下产生动力学不稳定性而在矿物颗粒边界析出并形成微量熔体,从而导致岩石有效应力的下降并诱发高压条件下脆性破裂,这可以解释洋壳俯冲带中等深度地震活动新的成因.这种断裂机制的另一方面潜在重要性在于揭示了岩石高压失稳只需要极少量低粘度流体的参与(含量少于1%),从而说明大洋和大陆俯冲带以及岩石圈中少量的NAMS的脱水对地球动力学过程演化有着十分重要的影响,应当值得充分重视(Zhang et al.,2001,2004).

(9)背散射法(EBSD)新技术在构造地质学中的应用使超细粒构造岩的优选方位和组构研究产生根本性革命(Bascou et al.,2001;Prior et al.,1999, 2000).

(10)可视性三维岩石高温高压变形实验和大变形扭转实验,为真实模拟天然岩石大变形开辟了新途径.

2　超越板块构造———大陆流变学和造山带

20世纪诞生的板块构造理论为统一全球构造格局做出了革命性的贡献.从经历了30年的地球科学实践来看,板块构造基本上还是一种运动学理论,它主要描绘了地球表面水平运动的主要特征,而没有确定驱动或承受板块运动的力源.板块构造革命之后的30年,地球物理学家、地质学家和地球化学家已经注意到板块构造的动力学和地幔对流问题.例如,大量火山热点(夏威夷、冰岛和黄石公园),并不是与板块构造理论所确定的边界一致,而主要来自地幔深部底辟柱.虽然在太阳系中,板块构造是地球所特有的构造,然而,与地幔柱有关的火山作用几乎也出现在金星、火星和月亮上.因此,至今为止还没有一种对流理论能令人满意地解释地幔热柱与板块运动的关系.大洋岩石圈与大陆岩石圈物质组成、厚度和流变学强度有明显差异,因此大陆构造的多样性、复杂性和分层性是板块构造理论难以解释的.事实上大陆地质构造不可能完全符合板块构造已有的模式.因此美国自然科学基金委地球科学部(构造地质部分)白皮书提出了超越板块构造(beyond plate tectonics),把流变学研究作为大陆地质学和大陆造山带研究的新起点.

流变学(rheology)是物理学的分支,是研究物体变形和流动规律的交叉学科.岩石(或岩石圈)流变学是以位错理论为基础,以高温高压实验为技术手段,研究地球物质在不同物理化学环境中(温度、压力、差异应力、流体和水)变形和流动的科学.流变学是研究大陆构造的重要理论基础,是研究大陆构造几何学,运动学和动力学的桥梁.大陆岩石圈对构造作用、重力作用和热作用的响应在很大程度上依赖于其流变性质,因此流变性质是控制大陆岩石圈分层和塑性流动的主导因素之一,也是探索大陆动力学的基础.近20年以来,地质学家们将流变学理论应用于岩石圈和大陆造山带研究,已取得了丰富的成果.特别值得指出的是,流变学为大陆造山带动力学研究找到了新的研究方向.流变学的约束需要细致的野外观察和力学模拟,两者完美的结合可以把天然岩石变形和活动构造区域作为天然实验室.高温高压流变学实验是人类直接模拟和再现地球内部结构和物质运动的一面“镜子”.

岩石流变学实验研究不仅可以建立岩石的流变本构(状态)方程:

ε=A?exp(-Q/R T)σn,

式中:

ε为应变速率;A为物质结构常数;Q为活化能;R为气体常数;T为绝对温度;σ为差异应力(σ1-σ3);n为应力指数.流变学实验还可以获得2个方面重要信息:(1)为解释天然变形岩石微观和宏观构造提供比较信息;(2)获得岩石在不同物理化学环境下构造热动力演化信息,从而为建立大陆动力学模型提供力学方面约束条件.

大陆岩石圈流变分层性为分析地震震源分布和有效弹性厚度相关问题指明了新的研究途径.最近大陆地震震源分布和重力异常研究成果(Maggi et al.,2000a,2000b;Jackson,2002,2004)向这种传统的大陆岩石圈“三明治”模式的强度轮廓提出了挑战.大部分大陆地震活动都集中在上地壳(20km左右),如加利福尼亚、爱琴海、青藏高原和扎格罗斯;而在另一些地区,包括东非、中国天山、印度地盾和贝加尔湖附近,下地壳地震活动则比较显著(Maggi et al.,2000b).虽然现在或过去在俯冲过程中大陆地幔中约100km深度确实也发生过地震,但这些地震可能位于大洋而非大陆岩石圈中(Maggi et al.,2000a).从以上研究进展我们可以获得以下2点启示:(1)大陆岩石圈不只有一个发震层(seismo2 genic layer);(2)大陆地幔地震的成因机制仍然还不

646地球科学———中国地质大学学报第29卷

清楚.

流变学理论强调了大陆地壳和地幔的成分与力学强度不均匀性;流体(水、熔体)和名义上无水矿物对大陆岩石圈强度影响的重要性;地幔回流(mantle return flow )是大陆岩石圈会聚边界变形(局部应变化剪切带)和大陆地壳加厚,造山带楔状体形成的主

因;下地壳和地幔强度的差异耦合或非耦合关系与大陆变形的复杂变形图像息息相关;弱下地壳和富含流体下地壳观点也倍受人关注.水或熔体的存在对岩石圈力学强度变化有着极为重要的影响.同样

的岩石类型由于其本身含水量不同(“干”或“湿”岩

石),不仅可以改变Byerleeies 摩擦强度,同时对下地壳和上地幔流变强度和热活能有重要制约作用(Jackson ,2002)(图1).Jockson (2002)在研究大陆岩石圈强度时指出,现在是放弃大陆岩石圈“果酱—三明治”

(the Jelly Sandwich )模式的时候了,应当以板状流变强度或板状粘性强度和流体地幔流动模式(fluid mantle flow model )替代以刚性岩石圈为主体的板块构造理论在大陆构造中的应用.因此,在制订振兴我国构造地质

学发展战略时,国外最近发展动态是值得密切关注的.3　我国构造地质学要做些什么?

针对地球科学目前发展的趋势,笔者对我国构造地质学发展和人才培养提出以下4方面的建议,以供同行参考.

(1)首先我们还是应当解放思想,改变观念.我

国的构造地质学研究要有开放意识,要自己主动地打开大门,向相邻学科学习,把相邻学科知识引进来,实现综合研究的突破.提倡全球构造视野、学科交叉和渗透融合(interdisciplinary ,intra 2disci 2plinary ,multi 2disciplinary ).要以全球板块构造理论和地球物质垂向运动和侧面对流的地幔柱理论为新思维,以地球动力学过程和地球系统科学为主线来构建科学研究方向和教学课程改革的框架.以动态生动思维新思路来代替传统方式和局限于区域性的研究方法(金振民,2001).

(2)加速构造地质学和大地构造学的优秀和杰

出人才的培养.培养高水平构造地质学人才是我国构造地质学面临的十分迫切的任务.我国地学界曾经造就了一批杰出构造地质学家,如李四光、黄汲

清、张文佑、陈国达、张柏声、李春昱、马杏垣、郭令智

等.然而目前构造地质学年轻杰出人才廖廖无几.据2003年统计,迄今为止国家自然科学基金委地球科学部评选的国家杰出青年科学基金的92位人才中仅有3人属于构造地质学学科,相对其他地质学科(地球化学、岩石矿物学、地层古物学、地球物理学、

地理学等),构造地质学年轻杰出人才的数量有明显

差距(图2).

这种状况与21世纪地球系统科学和地球动力学研究发展的总趋势是很不适应的.因此,构造地质学的发展一方面要高度重视研究地球系统各层圈之间的动力学联系和地球系统形成、发展和演化规律;另一方面要切实加速高水平构造地质学人才的培养.构造地质学人才的培养首先应当从地球科学本科生和研究生培养着手:

①地球科学本科生培养应当优先(priority )

考

图1　水对岩石圈力学强度的影响(Jackson ,2002)

Fig.1

E ffect of water on mechanical strength of lithosphere

7

46　第6期　金振民等:超越板块构造———我国构造地质学要做些什么?

图2　地球科学部各学科国家杰出青年科学基金人才分布Fig.2Outstanding talents of national science young founda2 tion

Ⅰ.地球物理;Ⅱ.土壤/环境/地貌;Ⅲ.岩石、矿物、矿床学;Ⅳ.大

气物理科学;Ⅴ.地球化学;Ⅵ.地理学;Ⅶ.海洋学;Ⅷ.沉积/古生物;Ⅸ.水文/工程地质;Ⅹ.构造地质学

虑:培养学生会认真收集野外或实验原始资料和数据;学会怎样进行实验数据的处理(分析、解释和假说);学会怎样应用综合的方法和手段整合和研究复杂问题(原则意识);预测结果和理解复杂系统的动力学关系;认识数据和模式处理过程中不确定性和多解性.通过学生自己的探索实验(或野外实践)、假说验证、分析和推测,学会如何思考问题和初步从事科学研究.批评式的思考能力(critical2thinking)和解决问题(problem2solving)能力是决定一个学生下一步在研究生阶段学习是否成功的关键和基本科研素质.鼓励研究生和年轻学者敢于思考,敢于冲击旧的传统观点,敢于提出问题.在地球科学研究中提出令人费解的问题和新见解是新观点和新理论产生的前提和萌芽.著名物理学家爱因斯坦(物理学的进化, 1938)对科学研究中敢于提出问题的重要性做过如下精辟论述:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要,因为解决一个问题也许是一个数学上或实验上技巧,而提出新的问题、新的可能性,从新的角度看旧问题,却需要创造性的想象力,从而标志着科学的进步”.

②构造地质学研究生培养优先考虑的问题:要超越本学科范围内的学习(如构造地质学、大地构造学、地球物理学),要求具备更高层次的定量研究问题的技能(提倡进一步选修一些微分方程、线性代数、热动力学、连续介质力学、反演理论、数值分析、空间统计分析、高温高压实验技术等).加强构造地质学教学和科学研究要突出以下3点:强调微分几何学在分析地质构造中的作用;要把连续介质力学和流变学作为构造地质学和大地构造力学模型构建基础和动力学过程研究所必需的基本科学;要接受严密的方法学训练,并把它运用于整个定量研究的全过程;要获得为国内外同行所认可的高质量数据.

(3)建议组织有关单位和人员制订21世纪初期我国构造地质学和大地构造学发展战略计划.

(4)在充分重视野外地质观察和调查基础上,要高度重视严密的定量构造地质学、实验构造学、数值模拟构造学和高温高压实验学;要提倡构造地质学原创性研究和野外实践成果的理论升华和有全球影响的理论模型的提炼.

致谢:在构造地质学人才培养方面,笔者与西北大学张国伟院士、国家自然科学基金委地球科学部马福臣教授和柴育成教授进行了多次有益讨论,他们提出了许多宝贵意见,在此表示诚挚的感谢.

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056地球科学———中国地质大学学报第29卷

板块构造与地质作用

板块构造与地质作用

绪论 (1)大地构造研究内容及基本思想 狭义(传统)概念：研究地壳构造发生、发展、演化及其运动规律的科学。侧重构造特征和构造发展史的研究，研究方法以地质历史分析法为主，涉及范围限于地壳(表面)和大陆. 概念(广义)：研究地壳和上地幔(岩石圈)结构、组成、构造特征及其演化、成因、运动学、动力学的科学。大地构造学的广义概念摆脱了单纯的构造发展历史分析(狭义)，以地球动力学作为立论基础，研究方法注意了地球物理、地球化学和地质学的结合；同时注意了地球动力作用的制约下的构造运动与地质(沉积、岩浆、变质、变形等)作用的关联性和整体性，研究涉及的范围更广(全球)、更深(岩石圈)。 研究对象：地球表面——固体岩石圈（构造）的各种构造（广义）类型、特征 研究内容：地壳各构造单元的沉积建造、岩浆作用、构造变形作用、成矿作用以及地球化学、地球物理特征。重塑各构造单元大地构造性质及发展历史；划分不同岩石圈构造类型。 研究意义： 理论意义——阐明一个地区（单元）乃至全球构造运动规律、成因、地球起源与演化，天体演化与成因等。 实践意义——矿产资源形成及分布规律、地震预报、区域稳定性评价等。 (2)大地构造学研究方法 (一)历史分析法 地质历史分析法（又叫历史－构造比较分析法）是以各种地质、地球物理、地球化学资料为基础，按地史发展的顺序，探讨不同阶段大地构造的特点。 1.沉积岩相、建造分析沉积岩占大陆及其邻近海域的大部分。地层发育、岩性、岩相、厚度、接触关系以及它们在空间和时间的变化， 恢复古地理面貌、古气候、隆起、拗陷、地壳沉降幅度与速度、构造状况以及演化历史。通过对地层沉积特征及其演变的研究，推断地层形成的大地构造背景(环境)、性质和演化，相应的方法称之为历史大地构造分析方法，相应的学科称之为历史大地构造学构造沉积作用与构造-沉积组合(沉积建造) 研究思路：沉积组合→古构造环境→大地构造作用 构造-沉积作用(容纳沉积物的堆积地都是构造变动的产物)沉积作用的内因是沉积物本身的物理、化学性质的制约；外部控制因素主要是气候和大地构造，大地构造的升降运动造成海平面的升降，使沉积岩相、厚度、层序和岩性方面呈现出构造作用痕迹来。 1) 岩相(单一岩性组合，反映某种沉积环境) 岩相的更替是地壳拗陷和隆起的一种表现，隆－拗造成某种沉积环境的变迁，从而导致同一地区的岩相发生改变。 岩相本身只与拗陷速度有关，与拗陷幅度没有直接的关系。 拗陷速度对相带宽度具有控制作用： x＝h/s (h：剥蚀区上升速度，s：沉降区沉降速度)拗隆速度(s、h)越快，宽度(x)越小，反之亦然。

超越板块构造[1]

第29卷第6期地球科学———中国地质大学学报Vol.29　No.6 2004年11月Earth Science—Journal of China University of G eosciences Nov.　2004 超越板块构造———我国构造地质学要做些什么? 金振民1,姚玉鹏2 1.中国地质大学地球科学学院,湖北武汉430074 2.国家自然科学基金委员会地球科学部,北京100085 摘要:对近十年来全球构造学和构造地质学的重要进展进行了简要评述.30年前建立的全球构造理论改变了人们对地球及其演化的认识.作为固体地球统一理论的板块构造主要涉及刚性板块边界之间的变形、地震活动和火山作用.至今还没有完整理论阐明板块运动的驱动力和地幔对流机制.板块边界和板内变形等许多问题仍然无法回答.大陆岩石圈和大洋岩石圈在成分、厚度和力学强度方面有明显的差别,因此现有板块构造不完全适合于大陆构造.大陆地壳和地幔流变学的综合研究是认识大陆构造和超越板块构造的最佳途径.流变学是大陆造山带几何学和动力学的桥梁.大陆岩石圈对构造作用、重力作用和热作用的响应在很大程度上取决于其流变强度.岩石圈流变性质是岩石圈分层和塑性流动的主导因素.大量透入性变形和巨型大陆造山带内部构造显示非刚性特征.大陆构造和力学行为主要由地壳强度而不是地幔强度所控制.从大陆岩石圈多层性和力学强度不均匀性表征看,现在是抛弃传统“三明治”构造模式的时候了.面对地球系统科学和地球动力学新思维发展趋势,多学科综合研究大陆构造(造山带)和加速高水平构造地质学人才的培养是我国构造地质学发展的最紧迫任务. 关键词:板块构造;超越板块构造;大陆构造;流变学;构造地质学;人才建设. 中图分类号:P54 文章编号:1000-2383(2004)06-0644-07 收稿日期:2004-10-12 Beyond Plate T ectonics:What Do We Do in Structural G eology? J IN Zhen2min1,YAO Yu2peng2 1.Faculty of Earth Sciences,Chi na U niversity of Geosciences,W uhan430074,Chi na 2.Depart ment of Earth Sciences,N ational Science Foundation of Chi na,Beiji ng100085,Chi na Abstract:The major progresses of the global tectonics and structural geology in the last10years are reviewed.The new global tec2 tonics that emerged three decades ago profoundly changed our understanding of the earth and its evolution.Plate tectonics as a uni2 fying theory of the earth mainly is connected with deformation,seismicity and volcanism within plate boundaries.No com prehen2 sive theory accounts satisfactorily for the driven force of plate motion and mechanism of mantle convection.Many of the problems of plate boundary formation and inter2plate formation remain unanswered.Continental lithos phere is significantly different from o2 ceanic lithosphere in the as pects of composition,thickness and mechanical strength.However,the plate tectonics is not applied to continental tectonics as https://www.sodocs.net/doc/09886941.html, prehensive study for rheology of continental crust and the u pper mantle is the best way in under2 standing continental structure and beyond plate tectonics.Rheology is the liaison between geometry and dynamics of continental orogeny.Responses of continental lithos phere to structuring,gravitation and thermodynamics largely depend on its rheological strength.Rheological strength of continental lithos phere is closely connected with stratification and heterogeneity.The pervasive deformation and internal structure of wide continental orogenic belts indicate non2rigid behavior.Continental tectonics and mechan2 ical behavior are controlled by strength that resides mainly in the crust rather than in the mantle.From the view of multi2layering and mechanical heterogeneity of continental lithos phere,it is time to abandon the sandwich model.Facing development trend of earth science system and new thinking of geodynamics,multidisciplinary study on continental structure(orogenic belts)and promptly training outstanding talent is an urgent task. 基金项目:国家自然科学基金项目(No.40172068). 作者简介:金振民(1941-),男,教授,博士生导师,长期从事岩石圈流变学和高温高压实验研究.E2mail:zmjin@https://www.sodocs.net/doc/09886941.html,

板块构造学说主要内容

板块构造学说 1967年，提出了板块构造学说，成为地球科学史上的革命。 （1）大陆漂移 （2）海底扩张 （3）板块构造 魏格纳提出的大陆漂移学说的主要内容： 1.轻的硅铝质大陆漂浮在重的硅镁层之上，并在其上发生漂移； 2.全球大陆在古生代晚期曾连接成一体，称为联合古大陆或泛大陆（Pangea)，围绕联 合古大陆的广阔海洋称为泛大洋； 3.从中生代开始，泛大陆逐渐破裂、分离、漂移，形成现代海陆的基本格局。 大陆漂移的证据：大陆边界的吻合、岩石和构造的拼合、生物学、古地磁学、古气候 早在1620年，培根(Bacon, F)就发现大西洋两岸海岸线的相似性 北大西洋两岸山脉可对比性 阿帕拉契亚山脉向北消失于纽芬兰海滨，但年龄与地质构造均相当于不列颠群岛和斯堪的纳维亚。 岩石和构造的拼合 北美、非洲和欧洲的古老岩石－构造线可以很好的对接 南美与非洲古老岩石（老于20亿年）分布区可以很好的对应 非洲西部高原的片麻岩年龄、构造线方向与南美洲巴西高原片麻岩的年龄、构造线方向一致。 古生物 南美、非洲、印度、澳洲和南极洲在晚古生代期间生物具有相似性，表明他们连为一体，组成冈瓦纳（Gondwana）大陆 动物变异性同样说明三叠纪后联合古陆开始分裂并各自漂移，逐渐形成现今的海陆分布格局。 古气候 南澳大利亚Hallet Cove基岩上的冰川擦痕，指示冰川的运动方向 古地磁学 英国学者布莱克特和朗科恩通过测定已知时代岩石古地磁，进而推算其古地理位置，发现一些大陆的古地理位置与现今位置相差较远，证明古大陆曾发生漂移。 通过测定某大陆不同时代岩石的古地磁所反映的对应时代的磁极位置，并标示在地图上，并连接起来就形成了古地磁极移曲线。极移曲线反映了古大陆漂移轨迹 海底扩张 一、洋脊的地质、地球物理特征 1、洋脊是软流圈上涌出口，地温较高，密度小、波速低； （1）高热流异常区；（2）重力负异常区；（3）低速区。 2、沿洋中脊向两侧，地质地球物理特征具有对称性； 基岩的风化程度向两侧逐渐加深； 沉积层在洋中脊部位最薄，向两侧逐渐加厚； 洋脊两侧正负磁异常条带具对称性； 二、海沟的地质、地球物理特征

详解六大板块构造图

详解六大板块构造图 由于板块交界处位于海洋地带，无明确的地名作分界，再加上七大洲、四大洋轮廊的思维定式，此类试题做起来并非得心应手，容易把板块的位置、名称弄混。如何突破这一难关呢？笔者介绍几种方法如下： 一、把六大板块与七大洲、四大洋的海陆位置、范围、轮廓进行比较，找出它们的联系和区别 北冰洋被亚欧板块和美洲板块划分了。 大西洋被美洲板块、亚欧板块与非洲板块划分了。 大洋洲绝大部分被划分到印度洋板块。 南北美洲划分到一个板块——美洲板块。 六大板块除太平洋板块几乎只包括海洋外，其余五个板块里都既有陆地又有海洋。 亚欧板块包括欧洲和除中南半岛、阿拉伯半岛外的亚洲及其北部、西部、东部边缘的一部分海洋（北冰洋、大西洋、太平洋），东西跨度较大。 非洲板块包括整个非洲，还有西部大西洋的一部分，东部印度洋的一部分，南北跨度大。印度洋板块既包括印度洋的一部分，又包括亚洲的阿拉伯半岛、中南半岛，大洋洲的绝大部分，呈西北——东南走向，跨的大洲多。 美洲板块包括南北美洲及东部大西洋的一部分和西部北回归线以北太平洋的狭长区域。南北方向长。 南极洲板块包括南极洲及其周围的部分海洋，呈团状分布。 比较得出以下结论： ①亚欧板块、非洲板块、美洲板块、南极洲板块比它们所对应的大陆范围大，面积广。②太平洋板块比太平洋范围小。 ③印度洋板块，名不符实，不是海洋板块而是陆地板块，地跨亚洲、大洋洲的部分陆地，特殊。 二、用经纬网对六大板块进行空间定位 出题时，如果沿某条经纬线在六大板块构造图上做剖面图，往往选择经过的板块名称多、复杂的经线或纬线，依照这个原则，可以选取0°、60°E、120°E、120°W经线；0°（赤道）、南北回归线、60°N纬线等。 0°经线自北向南大致穿过亚欧板块、非洲板块、南极洲板块。 60°E经线自北向南穿越亚欧板块、印度洋板块、非洲板块、南极洲板块。 120°E经线自北向南依次穿过亚欧板块、印度洋板块、南极洲板块。 120°W经线自北向南穿过美洲板块、太平洋板块、南极洲板块。 其中，60°E经线穿过的板块最多，最复杂。 0°纬线（赤道）横跨的板块有非洲板块、印度洋板块、太平洋板块、南极洲板块、美洲板块五个。 23°26′N（北回归线）贯穿的板块多而复杂，有非洲板块、印度洋板块，亚欧板块、太平洋板块、美洲板块五个，其中所跨太平洋板块长，亚欧板块短，即除南极洲板块外均有。23°26′S（南回归线）东西贯穿的板块有美洲板块、非洲板块、印度洋板块、太平洋板块与南极洲板块五个，唯独没有亚欧板块。 60°N纬线横跨的有亚欧板块、美洲板块。 通过分析可知： 南北纬50°与0°经线、120°E经线所围成的区域以及南北纬50°与120°W经线、60°

“有效”理解和掌握板块构造学说基本观点

如何让学生“有效”理解和掌握板块构造学说基本观点的？“握”“煮”地球“敲”定板块 今年地震比较频繁，报道较多；看到作业后吃饭时我突然把地球和鸡蛋联系到一起，地球原来就是一个没煮熟透的鸡蛋，蛋壳烂了就地震了，蛋壳有缝隙就火山爆发了… 实验工具：生鸡蛋人手一个，500ml烧杯，石棉网，支架，酒精灯，水，火柴（化学实验室暂借用） 实验步骤：（以2人小组为单位） 小实验1：观“地球”,敲“地球”⑴观其中一个鸡蛋整体，手指轻弹鸡蛋，感知整体硬度⑵小范围敲碎另一个鸡蛋，感知实际状况如果把地球比作一个鸡蛋,那么,蛋壳就是由岩石组成的地球表层,这个岩石组成的地球表层不像蛋壳一样,是一个整体,而是破裂为六块的"蛋壳"。 结论：板块构造学说的基本观点第一,由岩石组成的地球表层,全球大致划分为六大板块。即亚欧板块、美洲板块、太平洋板块、印度洋板块、非洲板块和南极洲板块。 小实验2：握“地球”⑴握其中完整鸡蛋整体，进一步感知整体硬度⑵握其中敲碎另一个鸡蛋，感知实际运动状况 结论：第二,各大板块处于不断地运动之中。 小实验3：煮“地球” 把保持完整蛋壳的鸡蛋和破裂蛋壳的鸡蛋分别放到盛水烧杯中

用酒精灯加热观察。 蛋壳不破裂的地方什么也没有,这就好比板块的内部比较稳定。而沿着破裂的地方挤出来很多白白的蛋清,这些裂缝就好比板块的交界地带,地壳比较活跃,那些裂缝上的一小堆一小堆的蛋清不正是火山喷发后形成的一座座火山吗。 结论：。第三,板块内部地壳比较稳定,板块与板块交界的地带地壳比较活跃。Ok了 本专题-----板块构造学说的基本观点以及世界著名山系、火山、地震的分布与板块运动的关系主要学习“有效教学”，本实验仅仅设想，有效与否还有待检验，设计仅是为地理课常在上午第四节，实验结束后仅为同学们减少饥饿感而已。

板块构造学说

板块构造学说 一、教材分析学情分析 本课题是高中地理“岩石与地貌”单元的核心内容，也是学习“自然地貌与人工地貌”内容的基础与前提，更是自然地理学中最基础的、学生感兴趣的内容。通过本课的学习，可以帮助学生透析海陆变迁和地壳运动的成因内核，解释许多有关大地科学的复杂现象，层层深入地帮助学生逐步习得科学思维方法，即从地理事实上升到地理科学的研究方法，从地理科学的研究方法上升到一般科学的思想方法，从一般科学的思想方法再上升到科学哲学的思想方法。 二、学情分析 设计本课时处处体现分层教学的理念，保证学困生能够听懂原理、会做习题；而对于学有余力的学生则不仅要“吃饱”还要“吃好”，帮助他们拓宽眼界、开阔思路，培养地理思维。 三、教学目标 1．知识目标 （1）能说出“大陆漂移学说”、“海底扩张学说”、“板块构造学说”的主要内容；（2）能阅读全球板块分布图，说出各个板块的位置和范围； （3）能运用板块构造学说解释岛弧、海沟、海岭、海岸山脉和高大山系等地形的成因。 2．过程与方法 （1）通过观察FLASH动画，了解“大陆漂移学说”和“海底扩张学说”的主要内容； （2）通过填图练习，熟悉六大板块的分布及其主要海陆范围。 3．情感态度价值观 通过从“大陆漂移学说”到“板块构造学说”的“三级跳”的学习，初步认识人类对地壳运动的认识在不断地发展和完善，感悟科学探究的无止境、科学研究的严谨性、科学质疑的重要性，从而辩证地看待科研成果，培养学生的科学探索精神。 四、教学重点、难点 重点：板块构造学说的主要内容（板块划分、板块运动及其结果） 难点：三种大地构造学说的创新之处，板块运动的动力

五、教学方法 多媒体辅助教学、讲授法、启发法、小组讨论 六、教学流程 七、教学过程 （一）引入新课 1．展示考古资料《意大利塞拉比斯古庙》 提问：从资料中可以看出这里曾经发生了怎样的变化？ 【设计思想】用考古实例引出“沧海桑田”，让学生初步认识海陆变迁的事实，为下面的学习作铺垫。 2．提问：你还能举出哪些自然界海陆变迁的例子？ 【设计思想】把话语权还给学生，给学生展示自己课外知识的机会。 展示“喜马拉雅山的隆起历程示意图” 追问：是什么“增高药”使喜马拉雅山不断“长高”？ 【设计思想】这个问题不需要学生马上回答，在“似乎知道又说不清”的矛盾中，学生的学习兴趣和求知欲被迅速激发。 （二）新课教学 展示“地球内部圈层示意图” 【设计思想】复习地球的内部结构，为下面的学习打下知识基础，符合学生的认知规律。 1．“大陆漂移学说” 展示“世界地图”

《板块构造学说》教学设计

《板块构造学说》教学设计 【案例名称】 板块构造学说 【教学对象】 本校七年级学生。大多来自农村和城市父母做小商小贩的家庭。教育环境较差，学生学习面窄，思维不够活跃，查找资料的条件有限，一般学习仅限于书本知识，拓展知识范围较困难。【教学课时】 1课时 【教学目标】 了解“板块构造学说”的基本特点，知道火山和地震是地壳运动的表现形式，了解世界火山、地震的主要分布规律，初步学会对照“六大板块示意图”和“世界火山和地震分布”图，简要说出世界火山和地震带的分布与板块运动的关系。关注人类如何防震抗灾，提高抵御各种自然灾害的能力。 【教学重点、难点】 重点：六大板块示意图、海洋的生成和发展阶段及世界火山与地震分布图 难点：世界火山与地震分布与六大板块之间的关系 【教具、实验室等教学资源的准备】 纸张，多媒体课件 【教学过程】 引入：在前面学过魏格纳的大陆漂移假说的基础上，科学家又继续提出来了新的理论板块构造学说，请同学们读书找出板块构造学说的基本内容。（学生读书自学能力的培养） 课件展示：“六大板块示意图” （一）板块与板块交界处产生现象的探究： 试验1： 师：（出示六大板块示意图）问全球共划分为哪几大板块？

生：亚欧板块、非洲板块、美洲板块、印度洋板块、太平洋板块、南极洲板块 师：哪些板块既包括海洋又包括陆地，哪些板块只包括海洋？ 生：除了太平洋板块几乎全在海洋，其余板块都是既包括海洋又包括陆地 师：做一个实验 拿一只铅笔放在桌子中间摇几下看看铅笔有什么变化，然后把铅笔再放在两张桌子之间再摇几下看看铅笔有什么变化 生1：放在桌子中间的铅笔只微微晃动 生2：放在两张桌子之间的铅笔晃得很厉害，并掉到了地上 师：解释这种现象说明了什么？ 生1：桌子摇晃对桌子中间的铅笔影响不大 生2：两张桌子之间的摩擦力大碰撞厉害对铅笔影响很大 师：就像六大板块一样 学生说出观察到的现象，讨论与板块构造之间的关系（培养学生的观察能力） 生：板块内部较稳定，板块与板块交界的地方地壳比较活跃 师：也是极易发生火山和地震的地方 提问：为什么会有不同的结果？（学生可以小组讨论，回答讨论结果） 教师小结：一般来说，板块内部比较稳定，板块与板块交界的地带，有的张裂拉伸。有的碰撞挤压，地壳比较活跃 （二）海洋的生成和发展阶段的探究： 试验2：

14号板块构造学说说课稿

普通初中课程标准实验教科书地理（七年级上）湖南教育出版社２０12年6月第2版 第二章地球的面貌 第四节海陆变迁（第二课时） 《板块构造学说、火山与地震》 说课稿 云南省玉溪一中周家坤

七年级地理上册第二章地球的面貌第四节海陆变迁（第二课时） 《板块构造学说、火山与地震》说课稿 尊敬的各位老师，大家好，今天我说课的课题是《板块构造学说、火山与地震》,本节课我从教材分析、学情分析、课程标准、教学目标、教学方法、教学过程六个方面进行说课。【教材分析】 《板块构造学说、火山与地震》是湘教版初中地理教科书七年级上册第二章《地球的面貌》第四节《海陆变迁》第二课时的内容，主要讲述板块构造学说，世界著名山系的形成原因，火山、地震的分布与板块运动的关系等内容。板块构造学说是大陆漂移假说的延伸，为地表形态变化提供理论依据，将为区域地理有关内容的学习奠定基础，具有承上启下的作用；同时，通过本课时内容的学习，对学生进行防震抗灾、自救互救知识的培养，有利于学生的终身发展。 【课程标准】 1、知道板块构造学说的基本观点； 2、说出世界著名山系的形成原因，火山、地震分布与板块运动的关系。 【学情分析】 通过前面章节的学习，知道了地球表面海陆分布的大致情况，为本节课的学习提供了必备的知识；同时，通过对本节教材第一课时内容《地表形态变化、大陆漂移假说》的学习，为本课时的学习做好铺垫和埋下伏笔；同时七年级的学生学习热情较高，参与意识较强，但是抽象思维能力较弱，因此，课堂中我设计了多个学生活动，化抽象为直观，培养学生的学习积极性，促进学生对知识的掌握。 【教学目标】 知识与技能目标 1、知道板块构造学说的基本观点； 2、说出板块运动对地表形态变化，火山地震分布的影响。 过程与方法目标 1、通过拼图、游戏活动，培养科学探究的方法； 2、通过读图分析、归纳总结，培养学生读图析图能力。 情感态度价值观目标 1、通过板块运动的实例分析，树立海陆不断运动变化的辩证唯物主义科学观；

地貌学论述题概要

第一章 ●1、简述影响地貌形成发育的基本因素 ●2、戴维斯的侵蚀循环学说和彭克的地形分析学说的中心思想。 ●3、现代地貌学的发展特点。 一.影响地貌发育的基本因素 一）地貌形成的内外营力 二）岩性和地质构造 三）内外力作用时间 四）人类活动的影响 一）地貌形成的内外营力--内力 1）内力的来源--- 由地球内能：热能、 化学能、重力能以及地球旋转能等。2）主要表现形式---地壳运动、地球深 处岩浆活动和地震等。 内力作用的总趋势： 加大地表起伏，形成地球表面的巨大起伏形态。 陆上的山地、盆地、高原等，大洋底部海岭、海盆、海沟等一些巨型、大型的地貌形态主要都是内力作用的结果 一）地貌形成的内外营力--外力 1）外力的来源 主要来自太阳辐射能，日月引力能、重力能和生物活动而产生的营力。 2）外力作用主要表现形式 按照外力的性质可分为流水作用、风力作用以及生物作用、人类活动的作用等；按照外力的作用方式主要有风化作用、侵蚀作用、搬运作用、沉积作用和固结成岩作用。 外力作用的总趋势：使地表起伏趋向缓和 二）岩性和地质构造--岩性（岩性是指反映岩石特征的一些属性，如颜色、成分、结构、构造、胶结物、及胶结类型、特殊矿物等。） 1.岩性不同本身就形成不同的地貌类型：火山地貌、岩溶地貌、黄土地貌。 2. 岩性的差异可形成不同地貌形态 石英砂岩和石英岩在任何气候条件下总是形成正地形；页岩多数形成负地形；酸性脉岩多半形成正地形；而基性脉岩多半形成负地形。 可溶性岩石（石灰岩、白云岩）的地貌形态随气候带及产状的不同而异 二）岩性和地质构造--地质构造 地质构造是地貌形态的骨架，在地质构造影响下，出现各类构造地貌，按构造地貌的规模可分为三级： 全球构造地貌——大陆和洋底。 大地构造地貌——如大陆上的褶皱山脉、大型拱起高原，洋底的洋中脊、海岭和深海平原等。是地壳运动、大地构造的表现。 地质构造地貌——指由断裂、褶皱和火山等作用形成的地貌。 三）内外力作用时间 在其它条件相同的情况下，作用时间长短不同亦会出现不同的地貌形态，显示出地貌发育的阶段性。 例如：急剧上升运动减弱初期出现的高原，外力作用虽然强烈，但保存了大片高原面，随着时间的推移，高原面在外力作用下侵蚀殆尽，成为崎岖的山区，再进一步发展，可转化为

普通地质学 第9章 板块构造

第9章板块构造 一、名词解释 磁条带极移贝尼奥夫带转换断层洋隆冈瓦纳古陆劳亚古陆特提斯海 离散（扩张）板快边界汇集（俯冲）板快边界消减带扩张极蛇绿岩套构造混杂岩席状岩墙裂谷海沟岛弧大西洋型大陆边缘太平洋型大陆边缘日本海型大陆边缘安第斯型大陆边缘陆壳洋壳大陆岩石圈大洋岩石圈剩磁热点地幔柱 三连点克拉通地槽地台构造形迹构造体系 二、是非题 1.本世纪六十年代板块构造理论的兴起成为地质学领域的一次“新的革命”。（） 2.板块构造学是德国人阿尔弗雷德·魏格纳提出的。（） 3.尽管磁轴可以变换其指向，但它总是保持与地球旋转轴非常接近的位置。（） 4.各种板块边界都有非常类似的构造特征。（） 5.沿板块扩张边界频繁的地震活动是以强震及深震为其特征。（） 6.沿板块的汇聚边界频繁的地震活动是以强震及深震为其特征。（） 7.转换断层是海底扩张不均衡的产物。（） 8.转换断层也可以是板块的边界，所以其地震活动也是频率高且震级很强为特征.（） 9.迄今为止已记录到的最深的震深在大约700km左右。（） 10.美国圣安德列斯断层是美洲板块和太平洋板块边界线的一段。（） 11.一个岩石圈板块的各个部分都以同样的线速度运动。（） 12.每个岩石圈板块都有一个叫做扩张极的参考点，至少在理论上应该有的。（） 13.每个岩石圈板块的运动可以说是围绕扩张轴在旋转。（） 14.板块的扩张速度可以借助于洋壳的磁条带的研究而算计出来。（） 15.板块运动的驱动力的问题已走出猜测的迷雾。（） 16.软流圈可能有一种缓慢的对流运动。（） 17.热柱是从地幔深部上升的热而较轻的物质柱体。（） 18.热柱可能是夏威夷群岛等持续长时间火山作用的原因。（） 19.现在尚无任何结论性证据说明地球岩石圈以下正在进行任何形式的对流。（） 三、选择题 1．下列哪种现象不能用魏格纳的大陆漂移理论来解释。（） a.大西洋两岸大致平行 ; b.澳大利亚独特的有袋类动物群表明了该大陆已被分隔很久了 ; c.深海钻探发现的最老沉积物的时代是侏罗纪 ; d.欧洲和北美的侏罗纪岩石的古地磁测定表明磁北极有不同的位置。 ）（下列哪种现象通常不会沿洋中脊出现。2. a.安山岩喷发; b.玄武岩喷发 ; c.浅源地震 ; d.高热流值。 3.下列哪种现象通常不会沿汇聚带出现。（） a.安山质火山作用 ; b.玄武质火山作用 ; c.浅源地震 ; d.深水碳酸盐软泥的堆积。 4.近200年以来，北大西洋的宽度大约增大了多少米？（） a.1m ; b.10m ; c.100m ; d.1000m 。 5.下列哪种物质不是大洋蛇绿岩套的成分。（） a.燧石 ; b.安山岩 ; c.浊积岩 ; d.枕状熔岩。 6.下列三个三联点构造已在自然界中发现，但哪一个在几何学上是不可能成立的？

板块构造学说的形成

板块构造学说的形成 1912年德国气象学家兼地质学家魏格纳最先提出大陆漂移说。他认为在前寒武纪时，地球上存在一块统一的大陆：泛大陆。以后经过分合过程，到中生代早期，联合古陆再次分裂为南北两大古陆，北为劳亚古陆，南为冈瓦那古陆。到了三迭纪末，这2个古陆进一步分离及漂移，相距越来越远了，其间由最初一个狭窄海峡，逐渐发展成现在的印度洋、大西洋等巨大的海洋。到了新生代，因为印度已北漂到亚欧大陆的南缘，两者发生了碰撞，青藏高原隆起，造成了宏大的喜马拉雅山系，古地中海东部完全消失了；非洲继续向北推进，古地中海西部逐渐缩小到现在的规模；欧洲南部被挤压成了阿尔卑斯山系，南、北美洲在向西漂移过程里，它们的前缘受到太平洋地壳的挤压，隆起为科迪勒拉-安第斯山系，同时两个美洲在巴拿马地峡处复又相接；澳大利亚大陆脱离南极洲，向东北漂移到现在的位置。于是海陆的基本轮廓发展成现在的规模。 由于受当时科技水平和认识水平的限制，大陆漂移说也未能正确说明大陆漂移的动力机制，未能提供大陆拼合的最佳方案。大陆漂移学说在当时学术界引起很大争议，大陆漂移理论提出后不久，便被视为是一种荒唐的臆想。随着魏格纳本人在科学探险中献身于格陵兰雪原，大陆漂移说一度陷于沉寂。 六十年代初，美国地震地质学家迪茨提出了“海底扩张”的概念。接着，郝斯加以深入阐述。 迪茨提出：由于地幔中放射性元素衰变生成的热使地幔物质以每年数厘米的速度进行大规模的热循环，形成对流圈，它作用于岩石圈，成为推动地壳运动的主要力量。洋壳的形成与地幔对流有关。洋底就是对流圈的顶，它在洋底的离散带形成，并缓慢地向敛合带扩张。总的看来，洋底构造是地幔对流的直接反映，洋脊是地幔物质上涌的部位，海沟是地幔物质的下降部位。 郝斯认为大洋中脊是地幔对流上升的地方，地幔物质不断从这里涌出，太平洋周围分布岛屿与海沟、大陆边缘山脉以及火山、地震就是这样形成。 1968年，剑桥大学的麦肯齐和派克，普林斯顿大学的摩根和拉蒙特观测所的勒皮雄等人联合提出的一种新的大陆漂移说--板块构造学说，它是海底扩张学说的具体引伸。 板块构造学说认为岩石圈的构造单元是板块，板块的边界是洋中脊、转换断层、俯冲带和地缝合线。由于地幔的对流，板块在洋中脊分离、扩大，在俯冲带和地缝合线处下冲、消失。全球被划分为亚欧板块、太平洋板块、美洲板块、非洲板块、印度洋板块和南极板块等

板块构造学说

地球科学大辞典板块构造学说板块构造学说 总论 【全球板块构造】global plate tectonics现代板块边界主要是根据全球地震活动带和各种地质、地球物理资料划分的，因为构造地震意味着两侧地质体发生相互错移。沿全球洋中脊分布的张性浅源地震带反映了两侧板块在背向运动；沿大陆边缘分布的倾斜地震带(贝尼奥夫带)代表两侧板块相向汇聚。由此得出全球板块分布(如图)。新洋壳现在正沿大西洋等大洋中 脊产生。红海就是印度洋中脊伸入非洲板块、使后者裂离而出现的新生洋盆。阿尔卑斯 喜 马拉雅山系是欧亚板块和非洲、印澳板块碰撞汇聚的地方。可以看出多数情况下洋、陆边缘与板块界线并不一致。 全球板块构造 (据D.P.McKenzie and F.Richter,1976) 箭头和数字示相邻板块运动的方向和速度，单位cm/a Ⅰ.阿拉伯板块；Ⅱ.欧亚板块；Ⅲ.可可斯板块；Ⅳ.北美板块；Ⅴ.加勒比板块；Ⅵ.南美板块；Ⅶ.纳兹卡板块；Ⅷ.南极洲板块；Ⅸ.太平洋板块；Ⅹ. 菲律宾海板块；Ⅺ.澳大利亚 印度板块；Ⅻ.非洲板块【岩石圈板块】lithosphere plate地 球岩石圈被一些构造活动带(如洋中脊、岛弧海沟系、转换断层)分割成若干个不连续的板状块体。每个板块的厚度50～150千米不等，面积大小也各不相同，故可按其直径大小划分为大、中、小板块。也有人以巨板块、板块、亚板块和微板块等区分之。最初由勒皮雄(Le Pichon，1968)将全球岩石圈划分出欧亚板块、太平洋板块、印度洋板块、非洲板块、美洲板块和南极洲板块等六个大板块。以后，这些全球性的板块又被进一步划分出许多次一级板块。例如美洲板块又被划分成南、北美洲两个板块等。从垂向剖面上看，岩石圈板块具有双层结构，下部由上地幔上部物质组成，其成分相当于橄榄岩；上部即为莫霍面以上的地壳。在空间上，板块的成分和厚度变化都很大。板块的形状与全球海陆分布的地理面貌之间通常并不一致，只有少数例外，如太平洋板块主要全由洋壳组成，没有陆壳分布。 【新全球构造】new global tectonics以前人们把大陆漂移说称为全球构造学说，因为它的研究对象涉及整个地球。后来出现的板块构造学说，其研究领域也遍及全球，但它的研究深度大大超过了前者，为了有所区别，人们将后者命名为新全球构造。 【板块运动】plate movement地壳沿大洋中脊产生，向海沟方向消减，它的运动可按欧拉定 理(Euler s theorem)：任一块体沿球面的运动可用绕一通过球心的轴的旋转来描绘。板块 沿地球表面的运动 (据Press, 1982)图中板块B正相对板块A向东移动，由箭头矢量指示的板块运动方向和错移洋中脊的转换断层方向一致,并代表旋转纬线。垂直这些纬线的法线的交点就是转动极的位置。从而一个板块的运动可以根据绕特定极的转动(角速度)确定。板块运动的线速度在转动极为零，90°处达最大值。按照20世纪70年代后期的测定,全球板块运动速度从2.0厘米/年(红海)到18.3厘米/年(南太平洋)不等。 【板块构造学说】plate tectonics hypothesi s见94页“板块构造学说”。 【地幔对流说】mantle convection hypothesis即对流说，指地球内部物质循环运动的一种方 式，是板块运动动力机制的一种假说。由霍姆斯(A Holmes，1928)和格里格斯(D Griggs,1939)提出。现认为它是导致板块运移的主要机制。岩石的不良热传导性和放射热积

板块构造学说的介绍

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 板块构造学说的介绍 板块构造学说是1968 年法国地质学家勒皮雄与麦肯齐、摩根等人提出的 一种新的大陆漂移说，它是海底扩张说的具体引伸。板块构造，又叫全球大地构造。所谓板块指的是岩石圈板块，包括整个地壳和莫霍面以下的上地幔顶部，也就是说地壳和软流圈以上的地幔顶部。新全球构造理论认为，不论大陆壳或大洋壳都曾发生并还在继续发生大规模水平运动。但这种水平运动并不象大陆漂移说所设想的，发生在硅铝层和硅镁层之间，而是岩石圈板块整个地幔软流层上像传送带那样移动着，大陆只是传送带上的乘客。 据physorg 网站2007 年11 月21 日报道，太阳系外发现的巨大类地行星被命名为超级地球。超级地球引发科学家们研究他们在哪些方面可能像地球的浓厚兴趣。最近，哈佛大学科学家们指出，这些类地行星也适用于地球板块构造学说。板块构造学说是指构成地球固态外壳的巨大板块的运动学说。板块运动常导致地震、火山和其它大地质事件。从本质上来讲，板块决定了地球的地质历史。地球是我们所知道的唯一一个适合板块构造学说的行星。地球板块运动被认为是生命进化的必要条件。然而，哈佛行星科学家黛安娜.巴伦西亚和她的同事在《天体物理学》杂志上发表的一篇论文预测，超级地球（其质量是地球的一倍至十倍大）同样也会通过板块构造来提供维持生命的必要条件之一。该论文的作者巴伦西亚告诉本网站称，这些超级地球中的一些可能在他们的太阳系中也处于可居住区域，这就是说他们离他们的母恒星的距离恰好合适，有液态水存在，因此会有生命。尽管最终只有这些行星的热和化学进化能够决定是否他们适合居住，但是这些热和化学特性却极其依赖于板块构造学说。通过全面模拟这些具有大片陆地的超级地球的内部结构，巴伦西亚和他的研究小组发现超级地球的质量

板块构造理论

板块构造理论 全球构造理论——板块构造学说 你知道我所站的陆地并不是固定不动的吗？ 在很久以前陆地的分布与现在并不是一样的。你相信世界第一高峰——珠穆朗玛峰所在的喜马拉雅山脉以前是在海底下吗？他是如何有深邃的海底到如今矗立巅峰傲视寰宇？让我们来一窥地球运动的奥秘吧！在了解地壳运动之前,我们必须对地球的组成有一个基本的认识。 地壳为什么会发生运动？运动的力量从哪里来？多少年来，人们一直在探索这个问题。科学家们曾提出过许多不同的学说。这里就介绍一种近代最盛行的全球构造理论——板块构造学说，及其发展历程。 大陆漂移学说——超越时代的理念 大陆漂移的设想早在19世纪初就出现了，最初的提出是为了解释大西洋两岸明显的对 应性。直到1915年，德国气象学家阿尔弗雷德·魏格纳（Alfred Wegener）的《大陆和海洋的形成》问世，才作为一个科学假说受到广泛重视。在这本不朽的著作中，魏格纳根据拟合大陆的外形、地质构造、古生物学、古气候学、古地极迁移等大量证据，提出中生代地球表面存在一个盘古大陆（Pangea），这个超极大陆后来分裂，经过二亿多年的漂移形成现在的海洋和陆地。

基本观点： 大陆漂移学说认为二三亿年以前，地球上只有一整块联合古陆，他的周围是一片广阔的海洋。后来，在地球自传所产生的离心力和天体引潮力的作用下，这一块联合古陆开始分离。由较轻硅铝层组成的陆块，像冰块浮在水面上一样，在叫重的硅镁层上漂移，逐渐形成了现在的海陆分布。 魏格纳是德国气象学家、地球物理学家，1880年11月1日生于柏林，1930年11月在格陵兰考察冰原时遇难。 魏格纳以倡导大陆漂移学说闻名于世，他在《大陆和海洋的形成》这部不朽的著作中努力恢复地球物理、地理学、气象学及地质学之间的联系——这种联系因各学科的专门化发展被割断——用综合的方法来论证大陆漂移。魏格纳的研究表明科学是一项精美的人类活动，并不是机械地收集客观信息。在人们习惯用流行的理论解释事实时，只有少数杰出的人有勇气打破旧框架提出新理论。但由于当时科学发展水平的限制，大陆漂移由于缺乏合理的动力学机制遭到正统学者的非议。魏格纳的学说成了超越时代的理念。

板块构造学说的运用

必修一自然地理 板块构造学说的运用 【课标考纲】 课标要求： 结合实例，分析造成地表形态变化的内外力因素。 会考要求： 1.说出板块构造学说的主要内容； 2.说明板块运动对地表的影响； 3.分析褶皱、断层及其与地表形态的关系； 4.说明流水、风、冰川等所产生的外力作用及其与地表形态的关系； 5.分析内力作用与外力作用的相互关系。 高考要求： 造成地表形态变化的内、外力因素。 【典型例题】 例1、下图为利用GPS系统监测板块运动状况示意图，读图回答。 （1）断层两侧的板块是( )

A、非洲板块、印度洋板块 B、非洲板块、美洲板块 C、美洲板块、南极洲板块 D、美洲板块、太平洋板块（2）断层在加利福尼亚的走向是( ) A、南北 B、东西 C、西北一东南 D、东北一西南 （3）图中监测站的主要作用是（） A、监测三个站之间距离变化 B、监测海洋污染情况 C、监测台风登陆的路径 D、监测厄尔尼诺现象 例2、读“海底地形分布示意图”。回答（1）~（2）题。 （1）目前，人类开发的海洋石油资源主要分布在（） A、M处 B、N处 C、P处 D、Q处 （2）根据板块构造学说理论，下列说法正确的是（） A、N处是板块张裂形成的大陆坡 B、Q处是板块碰撞形成的海沟 C、N处是大陆板块和大洋板块的交界地带 D、P处附近是火山、地震多发地带 例3、读图回答。

（1）图中区域所示的板块个数为( ) A、3 B、4 C、5 D、6 （2）以下对图中事物描述正确的是（） A、①②之间地震发生概率高于②④之间 B、板块挤压处⑤的地层年龄较轻 C、板块消亡边界附近②地多石灰岩矿 D、③附近的海域有岛弧链 例4、读全球板块示意图，回答（1）~（5）题。

中国现今大地构造格局

中国地处欧亚大陆东南缘、印度板块和太平洋（菲律宾）板块交汇位置（图1）， 地表起伏巨大，经历了漫长的地质演化过程，是地球上地质构造最复杂的地区之一。区内青藏高原被称为世界屋脊，喜马拉雅山脉中珠穆朗玛峰全球海拔最高，同时全球海拔最低点也十分靠近中国大陆（陆上海拔最低贝加尔湖，海底海拔最低马里亚纳海沟）。中国大陆同时又受世界两大地震带（环太平洋地震带和地中海-喜马拉雅地震带）影响，地震等地质灾害频发（最近如2008年8.0级四川大地震和2010年7.2级玉树地震）。中国大陆板块内部构造变形复杂，使之成为世界著名的板内构造和大陆动力学研究的热点地区之一。另外，西北太平洋板块在东亚（以及东南亚）地区的深俯冲作用，形成了世界上最典型的沟-弧-盆（trend-arc-basin）体系，是研究火山活动、板块俯冲、中深源地震等极好的地区。因此，了解和认识现今中国大地构造格局，具有重要的意义。 图1. 中国及临区主要的构造单元（Zhao et al.,2011）。说明：彩 色指示地形的起伏变化，白线指示板块边界，灰色线指示大断裂以及区内主要的构造板块边界，黑色三角指示主要的火山。相类似的图如

下图（Huang and Zhao,2006） 常用术语： 临区板块：Pacific Plate 太平洋板块 Philippine Sea Plate 菲律宾板块 Indian Plate 印度板块 Kazak Shield 哈萨克地盾 West Siberia Plain 西西伯利亚平原 Sino-Korean Craton 中朝板 North China Craton(NCC) 华北克拉通 Yangtze (para-)Platform(Block) 扬子(准)地台(板块) Cathaysia Block 华夏板块(注：对于华夏板块的认识目前比较有争议，这里暂且以“华夏板块”称呼) 临区海洋：the Pacific (ocean) 太平洋 Sea of Okhotsk 鄂霍次克海 Japan Sea 日本海 Bohai Bay 渤海湾 Yellow Sea 黄海 East China Sea 东海 South China Sea 南海 平原盆地：North China (rift)Basin(HBB) 华北(裂谷)盆地(平原)

板块构造理论

第九章板块构造理论 地质学作为一门系统的科学已有二百多年的历史。很长时期来，对地壳运动的分析，对大地构造的解释，一直是传统的固定论的思想占主导、统治地位（即海陆无根本改变，只是范围大小而已，地壳运动以垂直运动为主）。活动论观点从本世纪二十年代才开始兴起，直到六十年代才成为系统理论为大多数接受。因此活动论的观点，活动论的一系列理论被称之“新地球观”。 活动论的观点：张地壳运动以水平运动为主，海陆并非绝对固定，陆地基底位置有过改变。其理论包括：大陆漂移、海底扩张和板块构造。 这些理论可以说是同一思想观点，在几个发展阶段中的基本理论。从大陆漂移到海扩张再到板块构造，后者对前者有着继承发展的关系，应该说大陆漂移是新地球观的萌芽阶段，海底扩张是它的发展阶段，板块构造理论则代表了比较成熟的阶段，目前这一理论被地质学界接受，但并非尽善美，还需要进一步发展、完善。 §1.大陆漂移 一、大陆漂移学说的提出： 最初主要建立在大西洋两岸地形有较好的拼合关系这个基础上，注意到这种拼接关系的可追逆到很久以前。 1620年法（培根）提出非洲与南美边界有拼合的可能（未解释）。 1858 年Ssder(斯奈德)《地球及其演化》一书中指出欧洲与北美也可以拼合在一起，并且两岸煤系地层连续。 1910.美Talor（泰勒） 这些文章注意到了两岸拼合现象，说明大陆曾可能连在一起而后又分开，但长时期内无人深入研究，没有提出一个系统的理论，直到1912年，德.魏格纳(Alfred Wegener)，不仅指出两岸拼合关系，较系统的提出了“大陆漂移”学说。 1915年，Wegener的第一部论述大陆漂移理论的书《海陆的起源》问世，书中具体论述了有关大陆漂移的时间、漂移前后情况，漂移的机制，并列举了一些证据。尽管漂移机制等后人提出了疑问，但应该说大陆漂移学说已成为了较系统的理论。 因此一般认为Wegener是大陆漂移说的创始人。 最初魏格纳本人并不是地质学家，而是一名气象学家（32岁时提出大陆