板块构造理论
板块构造学说是一个统一的、综合的和整体的理论,它涉及板块演化、性质、运动的整个机制及其由此产生的反应。该理论描述和解释:
大陆和海洋的演化与发展、衰亡与消亡。
内力作用及其相关地貌的成因。
地震、火山作用和褶皱山脉的成因和分布。
板块运动
起源于地幔-地核边界的热对流是板块运动的动力。上升并横向扩展的热对流导致板块分离,而横向流入和下沉的热对流导致板块汇聚。
板块边缘和板块边界
板块的最外缘被称为板块边缘。由于板块边缘的运动而产生相互作用及相关构造过程和地貌的区域称为板块边界。板块边界分为三类:
汇聚板块边界或俯冲带或消亡性板块边界
离散板块边界或裂谷带或生长性板块边界
转换板块边界或剪切带或保守性板块边界
汇聚板块边界或俯冲带或消亡性板块边界
汇聚板块边界或俯冲带或消亡性板块边界
海洋板块和大陆板块边界之间的相互作用
当海洋板块(密度高)和大陆板块(密度低)发生碰撞时,密度较大的海洋板块在重力和热对流下沉支的影响下发生俯冲。由于高温,俯冲板块熔化形成新的岩浆。在成核过程中(由于压力积累导致岩石破裂而在汇聚板块边界突然释放能量)形成的裂缝也会深入俯冲带,也称为瓦迪亚-贝尼奥夫带。
渗入裂缝的海洋水由于俯冲带的高温而变成水蒸气。然后,新形成的岩浆通过此过程中形成的喷口以火山喷发的形式喷发到大陆或海洋板块边缘。
由于两板块碰撞,在大陆边界形成褶皱山脉,在海洋边界形成海沟。这里,新形成的火山、海沟、海岸线和褶皱山脉彼此平行。例如,北美板块和南美板块与太平洋板块和纳斯卡小板块汇聚,分别形成了落基山脉和安第斯山脉。环太平洋火山带是这种汇聚的重要结果之一。
两个海洋板块边界之间的相互作用
当两个海洋板块边界相互碰撞时,相对密度较大的海洋板块在重力和热对流下沉支的影响下发生俯冲。与海洋板块和大陆板块边界碰撞类似,俯冲板块熔化,从而在板块边界两侧形成火山系统。由于两板块碰撞,在较轻的板块边界形成岛屿和海岭。例如,印度-澳大利亚板块和欧亚板块的海洋板块边界汇聚形成安达曼和尼科巴群岛以及印度尼西亚群岛。
两个大陆板块边界之间的相互作用
当两个密度几乎相同的陆地板块边界发生碰撞时,由于没有空间进行俯冲,两个板块边界都会上升形成高海拔的褶皱山系。喜马拉雅山脉是唯一已知的这种类型。
离散板块边界或裂谷带或生长性板块边界
与离散板块边界相关的构造过程和地貌分为以下类型:
板内裂谷
板间裂谷
海底扩张
让我们简要地分别讨论每一个:
板内裂谷
板内裂谷发生在厚而轻的大陆板块中,该板块位于上升或横向扩展的热对流之上。由于大陆板块的岩石被加热,岩石体积膨胀。这种大陆岩石的热加热和膨胀是造成穹窿效应、横向拉伸以及在大陆板块内部形成狭长、深而陡峭断层(即正断层)的动力。非洲大裂谷就是由于这种现象形成的。
板间裂谷
当两个大陆板块边缘在上升和横向扩展的热对流的影响下分开时,在板块边缘之间会打开一个狭长而深的海。这一构造过程被称为板间漂移或海的张开。这种现象在非洲板块和阿拉伯小板块之间观察到,导致红海的张开。
海底扩张
当板内或板间漂移发生在海洋板块边缘在上升和横向扩展的热对流的影响下,会发生分离。玄武岩岩浆向上涌动并横向流出。岩浆在裂谷两侧冷却和凝固的过程中形成新的洋壳。大洋中脊和海隆是与海底扩张现象相关的地貌。缓慢移动的离散板块边界形成大洋中脊(狭窄而陡峭),而快速移动的离散板块边界形成大洋海隆(宽而平缓)。大西洋洋中脊是世界上最长、最广泛的大洋中脊。
转换板块边界或剪切带或保守性板块边界
转换板块边界发生在两个板块边缘水平(相反方向)滑动,在其之间形成剪切带时。由于释放累积压力,剪切带中会发生成核,随后发生强烈的地震活动。由于不受热对流的影响以及板块边缘没有俯冲,在转换板块边界没有发现火山活动。转换板块边界断层形成的独特特征特别体现在圣安德烈亚斯断层,太平洋板块和北美板块在那里相互滑动。
结论
了解板块过去和现在的运动有助于预测它们的未来运动及其相关地貌。板块构造学的研究也有助于减轻地震和火山喷发等灾难性事件的影响。
常见问题
什么是板块构造理论?
板块构造理论描述了地球外壳(称为“板块”)如何在“地幔”上滑动以及由此形成的物理起伏特征。
板块边缘和板块边界有什么区别?
板块的最外缘被称为板块边缘。由于板块边缘的运动而产生相互作用及相关构造过程和地貌的区域称为板块边界。
板间裂谷的过程是什么?
当两个大陆板块边缘在上升和横向扩展的热对流的影响下分开时,在板块边缘之间会打开一个狭长而深的海。这一构造过程被称为板间漂移或海的张开。这种现象在非洲板块和阿拉伯小板块之间观察到,导致红海的张开。