板块构造基本特征

板块构造模式图

X. Le Pichon（1968）将全球划分为六大 板块：
欧亚板块 非洲板块 美洲板块 太平洋板块 印度（－澳大利亚）板块 南极洲板块




板块边界（Plate boundaries）: 指分隔 不同板块的界线，也就是两个板块间的接 触带。 Plate margin Continental margin

Hugo Benioff
1950’s美国学者 Benioff对此详细研究， 并作为大陆和大洋间的 巨型逆冲带，海底扩张 兴起后，被当作板块的 俯冲带，给出了板块俯 冲的形迹，是板块构造 理论的重要支撑之一， 这一倾斜的地震带也叫 Benioff带。
为什么Benioff带 的倾角会变化？ 一般认为， Benioff带的长度 和倾角与板块俯 冲速度的快慢有 关。
地球系统
地球系统相互作用卡通图
地球诸圈层亚系统相互作用
海底烟囱照片
大西洋1700多米深的深海黑烟囱
深海黑烟囱旁侧的虾
深海黑烟囱旁侧的鱼

岩石圈、软流圈和地壳
J.Tuzo Wilson
在该文中，首次 使用“rigid plates”,
Nature, vol. 207, p. 343-347, 1965. A new class of faults and their bearing on continental drift

板块构造：岩石圈板块位于软流圈的上方， 软流圈的热对流现象像一种输送带式的运 动，不断带动上方刚性板块的运动，新的 物质不断在中洋脊处形成，运送到海沟处 海洋板块会隐没下倾，然后又在地幔中融 化，地球上板块间的相对运动造成各种海 沟、岛弧、褶曲山脉及地球上的各种构造 现象。
洋脊附近海底地貌
大洋中脊是一个构造不稳定区和新洋壳形成区
大洋中脊喷发的枕状玄武岩
大洋中脊的理想剖面
由大洋中脊产生的磁异常条带
对称的磁异常条带也是板块构造理论的重要支撑之一

转换断层型边界：两侧板块相对滑动，通 常既没有生长，也没有板块的消减。主要 产生在转换断层处。
转换断层及其运动方式
板块构造的基本特征
板块及其边界 板块的运动
威尔逊旋回
建造和改造 板块的驱动力
板块及其边界
板块：是由特殊的边界断裂分开的岩 石圈的块体。 岩石圈：地球上部相对于软流圈而言 的相对刚性的圈层。一般厚约60-120 公里，为地震高波速带。包括地壳的 全部和上地幔的上部，由花岗质岩、 玄武质岩和超基性岩组成。其下为地 震波低速带、部分熔融层，称为软流 圈。一般厚度100公里。
转换断层也常是地震活跃区
第六章
板块构造的基本特征
板块及其边界
板块的运动
威尔逊旋回
建造和改造 板块的驱动力
板块的运动


运动基本模式－欧拉定律
把岩石圈板块当作刚性，而且地球体积（半径）不变 时，可以使用欧拉定律来描述其运动； 1776年，瑞士数学家 L. Euler指出：一个刚体沿着 半径不变的球面的运动，必定是环绕通过球心的某一 旋转轴的运动。在球面上任何一点的移动都不是沿着 直线，而是沿着弧线；如果这种运动表现为复杂的曲 线形式，那么它的移动轨迹将由许多圆弧小段组成。
陆－陆会聚的大地构造格局
全球现今造山活动带
第六章
板块构造的基本特征
板块及其边界
板块的运动
威尔逊旋回
建造和改造 板块的驱动力
脊推力起源示意图
中脊推力和板块拉力
海沟吸力的可能起源
浅对流和深对流
地幔对流驱动板块运动
小结



板块是由特殊的边界断裂分开的岩石圈的 块体。 板块边界指分隔不同板块的界线，也就是 两个板块间的接触带。 威尔逊旋回是描述大洋从形成到消亡的过 程。这一过程在地质历史中产生过多次。 在板块构造不同的演化阶段产生有不同的 建造和改造。 板块的驱动力仍没有很好地解决。

日本的上田诚也将俯冲带平缓的俯冲方式 称为智利型（高应力型），上覆板块与俯 冲板块之间耦合紧密，大地震常见，弧后 区以挤压应力占优势；
俯冲带陡倾的俯冲方式，称为马里亚纳型 （低应力型）。板块之间耦合不紧,大地震 少见, 弧后区以扩张作用为主。

分离型边界：两侧板块相背离开。
主要出现在大洋中脊。

板块1相对板块2的运动

板块运动的证据——无震海岭，热点
大洋中有一些线状延伸的火山海岭，不发 生地震－－无震海岭，为什么？ Wilson首先注意到夏威夷火山海岭的年龄递 变现象，并提出热点（Hotspot）假设。 Morgan（1971年）进而提出地幔柱（Mantle plume）的概念。
板块边界的类型有：
分离型板块边界 汇聚型的边界 转换断层型边界




汇聚型边界：两侧板块相向运动，可以进一步 分为俯冲边界和碰撞边界。俯冲边界主要位于 海沟，碰撞边界主要位于年轻造山带。 汇聚型边界存在的证据
地震证据：1－浅源地震震中分布于板块边界 2－深源地震震源分布与岩石圈板块在深部的状态 3－地震波的研究，可以确定板块相互运动方向
建造和改造 板块的驱动力
威尔逊旋回：也叫大洋的开合
旋回。描述大洋从形成到消亡 的过程。这一过程在地质历史 中产生过多次。
源自文库
I威尔逊旋回之胚胎期
II威尔逊旋回之幼年期
III威尔逊旋回之青年期
威尔逊旋回之老年期
威尔逊旋回之消亡期
第六章
板块构造的基本特征
板块及其边界
板块的运动
威尔逊旋回
建造和改造 板块的驱动力
建造：不同构造背景中所产生的各
类岩石的共生组合。
改造：由于后期的动力地质作用，
使各种原始的建造产生变位、变形、 变质所留下的痕迹。
裂谷和被动大陆边缘沉积构造格局
会聚板块边缘的类型
洋－洋会聚边界沉积构造格局
洋－陆会聚边界沉积构造格局
加斯加德增生杂岩影像


帝王海岭 有60多座 火山； 夏威夷海 岭有210多 座火山
帝王岭和夏威夷岭年龄递变现象
夏威夷热点
热点模式对无震海岭的解释
B. 大 西 洋 、 印 度 洋 的 热 点 及 板 块 运 动 极 点
A. 太 平 洋 的 热 点
第六章
板块构造的基本特征
板块及其边界
板块的运动
威尔逊旋回