7 地壳运动与地质构造
垂直运动
按运动规律来讲,地壳运动以水平运动为主,有些升降运动是 水平运动派生出来的一种现象
大陆漂移──海底扩张──板块构造,这是人类对地壳运动认识过程不 断深化发展的三部曲
大陆漂移
魏格纳 (德)1912、气象学家 地图联想(非洲与南美) 地层、古生物 对驱动力解释不清——打入冷宫
板块运动
威尔逊(J. T. Wilson,1973)从板块构造观点出发,
将板块运动划分为六个阶段(威尔逊学说)
胚胎期:地幔活化——大陆壳破裂——形成大陆裂谷 (东非裂谷) 幼年期:地幔物质上涌、溢出——岩石圈进一步破裂— —出现洋中脊和狭窄的洋壳盆地(红海、亚丁湾) 成年期:洋中脊延长、扩张作用加强,大陆相向分离— —出现成熟的大洋盆地,洋盆两侧并未发生俯冲作用 (大西洋)
地震的发生
发生
地球在不断运动和变化中积累能量——在地壳某些脆弱地带,造 成岩层突然发生破裂,或者引发原有断层的错动
导致原因
构造地震——在构造运动作用下,当地应力达到并超过岩层的强 度极限时,岩层就会突然产生变形,乃至破裂,引起大地震 动,——90%以上 火山地震——火山爆发后,由于大量岩浆损失,地下压力减少或 地下深处岩浆来不及补充,出现空洞,引起上覆岩层的断裂或塌 陷而产生——7%左右。 陷落地震——地下溶洞或矿山采空区的陷落引起的局部地震—— 重力作用的结果,规模小,次数少——3%左右 诱发地震(人类活动引起)
分类:
按运动方向
水平运动
组成地壳的岩层,沿平行于地球表面方向的运动。也称造山运动 或褶皱运动。该种运动常常可以形成巨大的褶皱山系,以及巨形 凹陷、岛弧、海沟等。 又称升降运动、造陆运动,使岩层表现为隆起和相邻区的下降, 可形成高原、断块山及拗陷、盆地和平原,还可引起海侵和海退, 使海陆变迁。
美洲板块
欧亚板块
南极板块
板块的边界——地球物理异常带(地震、火山密集) —— 并非海陆边界
地壳运动:地震(方式之一)
自然作用产生的震动 主要是岩石圈内能量积累和释放的一种形式,也是自然界 经常发生的一种地质作用 震源:地下发生地震的地方 震中:震源在地面上的垂直投影 震源深度:从震中到震源的距离 震中距:从观测点到震中的距离
板块运动
衰退期:海底扩张——洋盆一侧或者两侧出现海 沟、俯冲消减作用开始进行(太平洋)
残余期:随着俯冲消减作用的进行——两侧大陆 相互靠近,其间仅残留一个狭窄的海盆(地中海)
消亡期:两侧大陆直接碰撞拼合——海域完全消 失,转化为高峻山系。(阿尔卑斯-喜马拉雅山脉)
板块
相对完整、连续的地壳岩体 板块的边缘——分界线——地震带、火山 带; 分离型边缘——背向运动:裂谷 碰撞型边缘——相向运动:海沟、造山带, 岛弧,造山带,双地壳
地壳运动:火山(方式之一)
“火山 Volcano”——源于罗马神话中火神所居住
的一座喷火冒烟的山 Vulcano
岩浆喷出地表(火山喷发)——形成火山
火山喷出物:
气体(大量的水蒸气、氢、氯化氢、硫化氢、一氧化 碳、二氧化碳、氟化氢等) 液体(岩浆——冷凝——形成熔岩) 固体(火山碎屑)——形成火山灰、火山渣、火山豆、
板块运动的动力
地质力学学说
岩石圈运动的驱动力,来自地球自转速度的变化。由 于地球自转速度的变化,导致了东西向的转动惯性力 和南北向的地转离心力的水平分力,从而引起东西向 和南北向的拉张、挤压、错动,形成纬向构造和经向 构造及其派生的其他构造
还有人认为
转动的地球本身就存在着机械能流,这种机械能流是 岩石圈运动的驱动力或者激发因素
板块运动的动力
板块构造学说
板块运动的驱动力来自于地幔,是由地幔对流驱动的。 由于地幔受热不均匀,在受热强烈、温度比较高的地 方,地幔物质上涌,上涌的物质受到岩石圈的阻挡, 在岩石圈底下向两侧运移,到温度较低的地方下沉, 形成一个完整的地幔对流旋回。
在对流上升的地方,导致板块分离和新的洋壳的形成, 而在对流下沉的地方,导致板块的俯冲和板块的消亡
面
宁静式 猛烈式
交替式
宁静式火山喷发
喷出物—熔浆液态;喷发状态—无猛烈爆炸 熔浆——基性熔浆(粘度小、温度高) 形成——坡度平缓的盾形火山锥、熔岩台地
頂部 平坦
澎 湖 群 島 熔 岩 台 地
猛烈式火山喷发
喷出物—多为气态和固态;喷发状态—猛烈爆炸 熔浆——酸性熔浆(粘度大、温度低、不易流动) 形成——锥状火山、火山口、火山湖
地震的危害
地震除直接给人类带来灾害外,往往也可能伴生 火灾、水灾和海啸等
破坏性最大的地震震源深度多在10~20 km,一般 不超过100 km(浅源地震) 中深源地震有的尽管震级很大,但危害很小
距震中越远,地震危害越小
地震带
震中分布集中的地带
往往与活动性很强的构造活动带一致
1. 地壳运动
由地球内力引起的地壳乃至岩石圈变形、变位 地壳自形成以来,每时每刻都在运动着,这种运动引起地壳结构不断 地变化。地震是人们直接感到的地壳运动的反映。更普遍的地壳运动 是在长期地、缓慢地进行着,也是人们不易觉察到的,必须借助仪器 长期观测才能发觉 作用:
引起岩石圈的演变,促使大陆、洋底的增生和消亡;并形成海沟和山脉 同时还导致发生地震、火山爆发等 地壳运动控制着地球表面的海陆分布,影响各种地质作用的发生和发展, 形成各种构造形态,改变岩层的原始状态,所以有人也把地壳运动称构 造运动
火山弹、火山块等,大小非常悬殊
火山作用-岩浆侵入地幔或喷出地表
喷出地表 侵入地幔
中心噴發→噴發 物堆積於四周
裂隙噴發→熔岩 流覆蓋廣闊區域
岩漿在地殼內部凝 固成岩石,待上方 岩層侵蝕後才露出
火山喷发分类
按喷发途径
熔透式(面状喷发)——岩浆熔透顶部岩石,溢出地 表 裂隙式(线状喷发)——岩浆沿大断裂喷出地表 中心式(点状喷发)——岩浆沿筒状的火山口喷出地
环 太 平 洋 火 山 带
中国火山
我国近代火山多属于死火山或休眠火山,火山锥约有900 座。 我国东部(北起黑龙江、吉林、经内蒙古、河北、山西、 山东、江苏、安徽、台湾至广东的雷州半岛和海南岛)属 于环太平洋西带范畴,多火山分布
只有台湾的鲤鱼山最近尚在活动 而黑龙江的五大连池,查哈彦火山,长白山上的白头山,山西的 大同火山,台湾的大屯火山等处于休眠状态
火山口
日本富士山是典型的錐狀火山,造 形優美,是日本人的聖山
火山爆發可能造成很大的危害-
西元79年義大利維蘇威火山爆發,火山灰及熔岩 毀滅了山下的龐貝古城
火山資源
肥沃的火山灰土壤→宜農業-印尼爪哇島
地熱→提供暖氣、溫室-冰島、紐西蘭 旅游(宁静式火山) →觀光資源、火山温泉(泥 浆水、硫磺水) 礦產-硫磺、金属—智利火山口周围的铜、黄金 等
海陆分布
海洋(71%) 太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋 陆地(29%) 欧亚、非洲、北美、南美、大洋州、南极洲
全球地貌轮廓
地形起伏
陆地
平原、丘陵、高原(云贵2000m、青藏4000m)盆地 (吐鲁番(海面下150m))、高山(喜马拉雅、珠峰 8848m河流、湖泊
海洋
大陆边缘(22%):(大陆架-130m、大陆坡、陆隆) 大洋盆地(45%): -4000~-5000m;海沟(玛利亚那-11034m) 海底山脉(洋中脊)(33%):长8万km, 裂谷(深1~3km、
寒武纪 三叶虫
奥陶纪 鹦鹉螺和笔石
侏罗纪 恐龙
新生代 第三纪末 原始人
第七讲:地壳运动与地质构造
地壳运动
板块运动 地震 火山
岩层产状 地质构造
褶皱 断裂(节理、断层)
地壳
平均厚度17km 陆壳(平均厚度35km,最厚度65~70km) 硅铝层,花岗岩类、比重轻 洋壳(平均厚度5km); 硅镁层,玄武岩类、比重大 地壳运动:直观:地震;宏观:板块 地表轮廓(地壳运动): 陆地:高原、高山、平原、盆地; 海洋:洋盆、海沟、洋中脊、大陆架、海岸
板块理论与火山地震
无论是地震,还是火山,它们都集中分布在板块 的边缘,因为板块的边缘是构造活动最强烈的地 方。
环太平洋地震、火山带,是太平洋板块与周围板块的 俯冲带; 阿尔卑斯-喜马拉雅地震、火山带,是一条巨大的地缝 合线,是欧亚板块与非洲板块、印度板块、阿拉伯板 块的碰撞汇聚带; 大洋中脊地震、火山带,是扩张型(离散型)板块的 边缘带; 大陆裂谷地震、火山带,也是扩张型(离散型)板块 边缘带。
火山成因
板块运动——岩浆入侵——火山喷发
火山地貌
中心式火山喷发形成火山锥
火山锥的顶部——火山口
火山地貌
火山口积水——火山口湖
与火山口相连的岩熔通道——火山颈
火山地貌
基性火山喷发——熔岩流和熔岩被
火山带
大 西 洋 海 岭 火 山 带
阿 尔 卑 斯 - 喜 马 拉 雅 火 山 带
海底扩张
60年代,海洋勘测、莫霍面计划 赫斯等: 洋中脊两侧条带状磁异常、裂谷、 海沟 海底扩张:速度5cm/a (半速2cm/a) (最新:澳洲38.76/a、夏威夷39cm/a)