第三章你想知道地殼的結構嗎 2、活動論的前言後語(1 / 1)

第三章你想知道地殼的結構嗎 2、活動論的前言後語

20世紀60年代中期開始,由於海底磁異常帶的不斷發現,大洋中脊地質資料的不斷豐富,海底擴張事實受到地質學家們的重視,對地殼構造的新構思也就日趨活躍。例如1965年加拿大地球物理學家威爾遜在研究海洋地質構造時,發現大洋中脊被一係列橫向斷裂帶所切割,其間距離約為50~300公裏。這種斷裂帶與中脊的軸線垂直,表麵一看,頗似中脊形成後被後來的平移斷層錯開,但仔細觀察,這種斷層卻是由中脊軸部向兩側的海底擴張所引起的,於是他把這種新發現的斷層類型命名為“轉換斷層”。再深入觀察時,發現洋底的中脊與中脊、中脊與海溝、海溝與海溝之間都是由轉換斷層連接起來的,而且洋中脊、海溝、轉換斷層這三種地質構造都屬於地殼的活動構造帶,以地震的頻繁出現為主要特征。這種活動構造帶沒有終端,它們連綿不斷地從一種活動帶轉換為另一種活動帶,直到封住自己的端部。這樣,整個地殼(岩石圈)並不是連續完整的圈層,而是由這種活動帶首尾相接所分割形成大小不一的塊體,稱為“岩石圈板塊”,簡稱“板塊”。

大洋底的轉換斷層

1968年,法國地球物理學家勒皮雄根據大量新資料分析後提出地殼是由板塊構成的學說,稱之為新的全球構造理論。這個理論認為,固體地球表麵是剛性和黏性都比較大的岩石圈,厚度約50~150公裏,而大洋底部的岩石圈的厚度不到10公裏。岩石圈下麵是厚約100~200公裏的脆性和黏性都較小的軟流層。岩石圈被一些活動帶(洋中脊、海溝、島弧和大斷層)切割成若幹大小不同的板塊。全球大致劃分為歐亞板塊、非洲板塊、印度洋板塊(或印度板塊、印度—澳大利亞板塊),太平洋板塊、美洲板塊、南極洲板塊六大板塊。這些板塊沿岩石圈與軟流圈的界麵在地幔對流作用下作大規模的水平(漂移)運動,全球構造大規模相對運動是地殼運動的最基本的因素。這些板塊的邊界不一定正好是海陸邊界,例如北美板塊除包括北美大陸外,還包括大西洋中央裂穀(大西洋的洋中脊)以西的半個大西洋,同時,其西部邊界還包括了西伯利亞最東部的楚科奇地區;又如太平洋板塊,雖然基本上是在洋底範圍,但其東部邊緣包括了舊金山附近聖安德列斯斷層以西的狹長陸地和加利福尼亞半島。各板塊的劃分依據是同一塊體內的地層分布、地質構造,地球物理資料等都是相對的。

總之,板塊是穩定區的地殼構造,其內部沒有劇烈的地殼運動,地勢相當平坦,類似於地台區,而板塊周邊的狹長地帶是強烈的地殼運動發生區,地勢反差極大,類似於地槽區。板塊與地台相比,最大的區別在於能活動,在地質曆史時期曾發生過多次漂移,這也就是活動論者最基本的出發點。如歐亞板塊與印度板塊的關係:在三疊紀以前,印度板塊原是南半球貢瓦納大板塊的一部分,三疊紀以後,從貢瓦納板塊分裂出來,並向北漂移,到早第三紀時,越過赤道,並與歐亞板塊相撞,促使喜馬拉雅山形成,於是,印度板塊與歐亞板塊聯結在一起。

世界板塊構造圖(勒皮雄1968)

後來的板塊研究者在勒皮雄的基礎上再進一步分出若幹,如1983年司多坎將全球劃分為12個板塊,還有劃出幾十個的。他們是怎樣劃分板塊的?各板塊的邊界又有什麼樣的特征呢?一般說來,海洋裏的板塊邊界主要有洋中脊、海溝、地震活動帶。在陸地上則有高大的山係、蛇綠岩套(一種深海沉積與來自上地幔的蛇綠岩的混雜岩)、混雜岩組成的斷層帶、大型的斷裂帶等。

最近幾十年來,通過海洋地質、古地磁、大陸邊緣的電腦拚接技術、深部岩石的分布、地震帶的分布等多門類科學研究證明:海底裂穀的誕生與海底的擴張是洋中脊向兩側推移的結果;地殼的表麵是由若幹大小不同的板塊組合而成的,板塊會隨著洋中脊的分裂擴大而漂移,即所謂海底擴張一板塊構造—大陸漂移組成了地學革命的“三部曲”。

在我國,談到這個“三部曲”,好像隻為專業人員所關心,而在科學比較發達的國家裏已經屬於常識了。例如在美國舊金山郊外的公園裏豎著幾個指示牌,就是以上述聖安德列斯大斷層為背景材料進行科普宣傳教育,在斷層帶的西邊寫著“太平洋板塊”字樣,在斷層帶東邊寫著“北美板塊”字樣。遊人到此,喜歡跨在聖安德列斯斷層帶上照相,表示一腳踏在太平洋板塊上,另一隻腳踏在北美板塊上,無形之中,使他感到意氣豪邁、雄風凜凜。少年兒童到此也接受了地學革命新篇章的知識,這是生動的普及地理科學知識的課外教學啊!