17第十七章 岩石圈板块构造

第十七章 岩石圈板块构造

第一节

概

述

地球外部的岩石圈并非完整的一块，它被构

造活动带分割成许多块体，称为板块 岩石圈板块漂浮在软流圈之上，不断地生长、 移动、消亡 板块边界是地球表面最活动的地带，绝大多 数地震、火山分布于活动带上，而板块内部 则是相对稳定的地区 板块运动是形成地表各种构造形变根本原因2

形成原因 发现大西洋两岸的轮廓竟如此相互对应，特

别是巴西东端的直角突出部分，与非洲西岸 呈直角凹进的几内亚湾非常吻合 远隔重洋的大西洋两岸，许多生物之间存在 着亲缘关系，保存在地层中的古生物化石存 在相似性 在大洋两岸的大陆对应位置上的地质构造可 以相互拼接3

结

论

大约在两亿年前，地球上现有的大陆—欧亚大陆、美洲、非

洲、南极洲和澳大利亚曾是彼此相连，构成一个统一的超级 大陆—冈瓦纳大陆 当时大西洋尚未出现，北美东岸紧挨在非洲撒哈拉大沙漠的 西缘 我国西藏的南缘，却是一片汪洋大海 印度次大陆远在相距万里以外的大洋彼岸，它与南极洲紧紧 相连 以后，这块超级大陆开始四分五裂，美洲相对于欧洲和非洲 向西漂移。而印度次大陆脱离南极洲向北漂移

板块构造说是在大陆漂移和海底扩张学说的

基础上引伸发展而形成的

第二节 大陆漂移说 大陆漂移说的内容 大陆漂移的证据

大陆漂移说的内容 魏格纳大陆由较轻的刚性的硅铝层组成，它漂浮 在较重的粘性的硅镁质洋底之上，硅铝层原曾覆盖 过地球的整个表面，随后由于皱缩使其面积减小而 厚度增大，到古生代末期和中生代初期演变成一整 块联合古陆(即泛大陆),相应的海域只有一个， 即泛大洋。 中生代开始，特别是侏罗纪时，这个大陆裂开、解 体，并发生水平移动，于是形成今天的各大洲和各 大洋。大西洋和印度洋是在大陆解体、漂移过程中 的产物，原来的泛大洋缩小为今日之太平洋7

大陆漂移的方向1、自地球两极向赤道的离极移动如两亿多年前聚集在南极的南半球诸大陆向北四散漂移，并在非洲、印度和欧亚大 陆之间形成阿尔卑斯—喜玛拉雅褶皱山系

2、向西漂移如美洲大陆西移因太平洋底的抵抗而在大陆西线形成科迪勒拉和安第斯山系，在大陆的东部则脱落下一些 落伍的碎块形成岛屿，如在亚洲大陆后方的日本、琉球、台 湾、菲律宾岛，在澳洲大陆东面的新西兰岛，在中美洲东面 的古巴、安德列斯群岛，在非洲大陆东面的马达加斯加岛， 印度东侧的锡兰岛，以及尾随在南美洲南端的马尔维纳斯群 岛等，并且掉

队愈远，岛屿愈小9

研 究 进 展

魏格纳的学说曾经盛行一时。但是，硅镁层实际是刚性的，硅铝质大陆 不能在其上航行，人们不了解有什么机制能使大陆发生漂移。 大陆漂移说本身的依据还不足，某些证据可作另外的解释，尤其是缺乏 定量的证据，不易使人信服。加之传统的固定论势力强大，大陆漂移说 在一些地质学和地球物理学权威的极力反对之下，未能得到广泛的支持 而逐渐衰落

杜.托伊特提出古生代不只一个而是有两个联合古陆，即北

半球的劳亚古陆和南半球的冈瓦纳古陆，其间为特提斯海分 开 认为是重力驱动大陆漂移，大陆块由于边缘地槽堆积负载而 略倾斜，重力使它在地幔上滑向大洋，大陆中心受到拉张产 生裂陷，这些裂陷使得岩浆得以上升而使裂陷地区进一步裂 开和穹起，进而促使大陆外移 霍尔姆斯的地幔对流驱动大陆漂移10

现代的概念 大陆漂移是在岩石圈与软流圈界面上漂移

即由地壳和地幔盖层组成的岩石圈板块，驮

载在缓慢流动的低速层之上，后者起了一个 润滑作用，使得上覆的岩石圈板块受海底扩 张和地幔对流等作用而向两侧移动

大陆漂移的证据 大陆的拼合 古生物证据 地质构造方面的证据 冰川证据 古气保证据 古地磁 深海勘测方面的证据12

大陆的拼合大陆边界的拼合是以海 岸线为标准的，但陆壳 与洋壳存在着原则性的 区别，陆壳边界并不是 以海岸线为界，而应以 大陆坡的坡脚附近为准 一般采取大陆坡某一定 的等深线进行拼合

相同的生物物种是不可能在相隔遥远的两个

古生物证据

地区分别独立地形成的，它们必定起源于某 一地区，然后直接地或通过第三地区传播到 另一地区 在大西洋两岸找到的某些化石极为相似，如 果不考虑这两个大陆曾经相连在一起，是很 难解释的

恐龙的分布与大陆漂移

地质构造方面的证据 有许多地质构造在非洲大陆的海岸突然中断，

而在大西洋对岸大陆的海岸重新出现 如果把大西洋两岸的大陆对接在一起，不仅 在地形轮廓上，而且在岩石类型和地质构造 上也可以对接起来。这种对接就好象把撕碎 了的报纸再拼合起来一样

冰川证据

古生代晚期(约3亿年前)在南半球各大陆的大部 分地区都普遍发生过冰川作用。这次冰川作用所遗 留下来的堆积物及冰川痕迹是极易辨认的，冰川底 下的基岩上，由于冰川移动所留下的擦痕与沟槽， 表明了冰川流动的方向。这些确凿的冰川遗迹，广 泛分布于现在的南美洲、非洲、澳大利亚南部和印 度半岛(以后在南极洲也有发现

),这些地方除了 南极洲现在仍为冰川覆盖之外，其它地方目前都处 在热带和温带17

古气候证据一些显著的气候变迁 的证据，也有利于大 陆漂移的理论。 南极洲的大量煤炭沉 积表明，现在这个几 乎完全为冰川覆盖的 地区曾经是大量植物 繁茂的地方 其他一些大陆上的岩 盐和风成砂岩沉积， 也提供了古气候的特 征标志，根据这些沉 积物可以恢复以往的 气候分带 18

古地磁许多岩石都显示磁性，它是在岩石形成时获得的， 并可能在后来有所变更 沉积岩的磁化，是矿物或碎屑在沉积过程中形成的。 经一系列外力作用后，从陆地搬运到海中的各种碎 屑物质，其中有许多铁磁性物质在历史上某一较早 阶段中已发生过磁化 由于岩石的磁性具有较大的稳定性，如果通过适当 的方法把岩石在形成以后获得的一些磁性消除掉， 就可以把岩石的原始磁性测定出来，这种原始磁性 可以指示岩石生成时期古地磁场的方向，并算出当 时的古地磁纬度以及古地磁极的位置 19