详解六大板块构造图
437-1b转换断层型边界
每一个板块都可能以上述三种或两种类型的边界组合为自身的界限。如太平洋板块边界包括太平洋中脊(离散型边界)、沿太平洋西侧海沟带(汇聚型边界),以及众多的转换断层组成的边界,而非洲板块则只有大洋中脊和转换断层两种边界。
(2)威尔逊旋回
加拿大学者威尔逊(J.T.Wilson,1973)从板块构造观点出发,将岩石圈从大陆破裂、裂谷出现到洋盆形成,再从洋盆俯冲、缩小到闭合的完整过程,划分为六个阶段(期)。
衰退期在 洋脊系统扩张的同时,洋盆一侧或两侧开始了俯冲消减作用,称为主动大陆边缘。洋盆面积开始收缩,可以太平洋为代表。尤其是太平洋板块沿着亚洲东部大陆边缘 的千岛海沟、日本海沟、琉球海沟和菲律宾海沟,向欧亚板块下面俯冲,形成(海)沟 (火山岛)弧 (边缘海)盆型的汇聚带,组成现今亚洲东缘花彩列岛式的地理面貌。图5-7表示了北美大陆西侧的沟 弧 盆体系配置特征。
弧后扩张。A主动大陆边缘形成海沟-岛弧-边缘海盆地。B岩浆推动岛弧远离大陆移动
残余期随着洋脊扩张作用减弱,两侧陆壳地块相互逼近,其间仅存残留海盆,如地中海。
消亡期最 后两侧大陆直接碰撞拼合,海域完全消失,转化为高峻山系。横亘欧亚大陆的阿尔卑斯-喜马拉雅山脉就是最好的代表。例如,印度板块与欧亚板块的碰撞是属于陆 -陆碰撞型的板块汇聚带(图5-10)。由于大陆壳较轻,它漂浮在软流圈之上,大部分不可能被带往消减带的深处。因而当两个大陆碰撞时,先前的大型古洋盆 因俯冲消亡而在地表只保留一些残迹(由蛇绿岩、基性火山岩及深海放射出硅质岩组成),称为板块缝合带(suture),代表板块构造演化最后的陆-陆碰撞 阶段。
科学家们认为这种大型地幔柱热扰动的热源即来自核-幔边界的不均匀加热作用。外地核的温度可达3800K左右,而地幔底部的温度仅3000K左右,相差达800K。地核不断地通过地幔柱释放出热量。
地幔柱的上升速度是非常缓慢的。有些学者通过模拟试验认为从核-幔边界(约2900km深处)附近的下地幔底层物质穿过整个地幔上升到地表大约需要100百万年。
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°W经线所围成的区域板块名称多、分布复杂,这些区域又是地球上人口、国家稠密的地区,考试命题的几率较大。
三、找出板块交界地带较著名地理事物的名称和国家名称及板块边界类型
把有陆地分布的板块交界地带的较有名的地理事物名称(地名、国名)及边界类型找出来,以便清晰地分辨板块交界位置。
胚胎期地幔的活化最初引起稳定大陆壳的破裂,形成大陆裂谷,东非裂谷就是最著名的实例。
幼年期地幔的活化使其热熔物质喷流或上涌对流,岩石圈进一步破裂并开始出现狭窄的洋壳盆地,可以红海、亚丁湾为代表。
大陆破裂和大洋形成。A胚胎期。B幼年期。 C成年期。 D衰退期
成年期随着洋中脊系统的延伸和扩张作用的加强,终于出现了新的大型成熟洋盆,大西洋是其典型代表。洋盆两侧未发生俯冲作用称为被动大陆边缘。
据人造卫星所测得的数据分析,已确定20个地幔热柱的位置。地幔热柱与板块运动,这整个过程来自地球内部的热动力,因而又称为地球内部的热引擎。
因 此,近年地质学家中提出了地幔中可能存在不同深度层次和不同规模的热流现象。传统线状地幔对流诱发的板块构造运动仍然存在,但超出原有板块构造模式的巨 型"热地幔柱"和" 地幔柱"也是地球动力演化中的重大因素,在地质历史重大转折期的地球整体事件中可能起了更为关键的作用。
(2)从大洋火山岛到超级热地幔柱
位 于太平洋中北部的夏威夷海岭是一个无震洋脊,除夏威夷岛因火山活动发生地震外,这个岛链基本上不发生地震而有别于发生海底扩张的多震的大洋中脊。最早由摩 根(J.Morgan)和威尔逊(J.T.Wilson)提出热点这个概念来解释这种无震脊上的火山中心。认为热点即是来自地幔深部上升的热物质喷射到地 表的表现。据认为柱状热流在地幔中的位置是固定的,当岩石圈板块在热点上移过时,就留下了一个年龄逐渐由老变新的火山链。如夏威夷是现在正在喷发的活火 山,其西北的中途岛是2500万前年的火山,再向西北的火山年龄是4000万年,到皇帝海山链北端的火山年龄是7500万年。太平洋中与此相同的还有托摩 图和澳斯特征尔岛链,这三个相互平的火山岛链,都表明了太平洋板块沿着同一方向运动。4000万年前岛链的转折部分记录了板块运动方向的突变。
注意:①板块相撞形成的岛弧或山脉并不在交界线上,往往位于两个板块中位置较高、密度较大的那个板块上。②边界类型分消亡和生长两类,海沟、造山带是消亡边界的标志;海岭、断层是生长边界的标志。③边界类型与附近地带形成的地貌名称之间的关系是:碰撞消亡成山成岛,张裂生长变谷变洋。
亚欧板块与太平洋板块(消亡边界)——日本群岛(日本)、台湾省(中国)、菲律宾群岛(菲律宾)等。
板块构造理论与威尔逊旋回
随着海底扩张说的提出:“大陆漂移”的观点被重新提出来了,但与以往认为硅铝质陆壳在硅镁质洋壳上漂移的模式不同,而是镶嵌着大陆的刚性岩石圈板块在塑性的高温软流圈上漂移。这一模式对于解释岩石圈容易破裂、移动和地壳变形等具有重要意义。
海底扩张有两种情况,一种是太平洋型,从大洋中脊新产生的大洋岩石圈,把老的大洋岩石圈向两侧推挤到大陆边缘的海沟处,并沿消减带分别俯冲到两侧陆壳板块之下,消失于上地幔软流圈中。另一种是大西洋型, 洋中脊新生的大洋岩石圈向两侧推挤时,只是推动美洲大陆和非洲大陆向东西两侧移动,其间并没有发生俯冲消减作用。因此海底扩张的发现,必然导致板块理论的 出现。即地球岩石圈是由几个固定的大陆和洋盆组成的刚性块体,目前多数学者认为现代的岩石圈已破裂成12个板块(图5-6)。镶嵌在岩石圈中的大陆随着运 动着的板块漂移。
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。
汇聚型板块边界可以太平洋东西两岸的海沟俯冲带为代表,以产生深源地震,形成褶皱山系(海岸山脉增生楔),引起玄武质和安山质火山活动(火山弧、弧前盆地和弧后盆地)为特征(图5-7)。
A会聚板块边界形成海沟和岛弧B通过乒乓球模型解释海沟的弯曲
转换断层型边界这种边界既不形成新的岩石圈,原来的岩石圈也不会消减。转换断层并不是使洋中脊发生单方向的平移错位,而是反映了岩石圈的不均匀断裂。转换断层以陡崖为标志,具有水平位移的浅源地震特征,往往伴随着板块的分离和火山活动。
1. 地幔对流模型
科 学家用实验室来模拟地幔的动力过程。他们把染色的水放入装满高密度、高粘度的葡萄糖浆容器,然后在底部缓慢地加热。这时在糖浆中开始出现上升的水柱,水柱 细长,水柱的顶部则出现球形的冠顶。与此相应,在容器周边部分形成方向相反的下降流,形成一种自然对流循环。后来有些学者又用不同粘度的油、甘油、糖浆做 了类似的模拟试验,而得出的结果与前者相同。事实上我们在日常生活中烧开一锅水或粥时,都可以直观地看到这种现象。学者们分析认为热扰动可以使下地幔底层 物质粘度降低,流动性增强,在热梯度的驱动下,所有受热扰动作用的高温低粘度物质向热边界层最低处汇集,然后随着温度升高而形成地幔上升热流。 许多学者把地幔对流与岩石圈板块构造运动联系起来,描绘出简单的地球动力学模型。
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。
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。板块漂浮在部分熔融的塑性软流圈上,沿着一个总的方向滑动,根据与相邻板块的相对运动方式,我们可以确定三种不同类型的板块边界。
离散型板块边界所有大洋中脊都是本类型板块边界(图5-6),两侧板块沿着相反的方向运动,两侧以频繁的线状玄武岩浆上涌,拉张作用引起浅源地震和高速热流为特征。
美洲板块与亚欧和非洲板块(生长边界)——大西洋。
目前我们还不能十分确切地解决板块运动的动力问题,“国际地质力学计划”组织了数千名科学家在探索板块运动的原因。现在我们所能知道的仅仅是反映板块扩张的大洋中脊和反映板块俯冲的海沟-岛弧系统的存在。地幔对流也已被地球物理资料所证实,所以地质学家根据已知的地幔对流来描述板块构造驱动的机制。
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。
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。
海底漂流经过固定热点形成火山链 夏威夷火山链的分布,向北西方向,年龄依次增长