7 地壳运动与地质构造

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
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）
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
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）
美洲板块
欧亚板块
太平洋板块
非洲板块
印澳板块
印澳板块
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

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



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


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

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

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。
地震强度

地震本身的大小——震级——根据释放的弹性波能量大小 来确定震级 我国一般采用里氏震级 小于2.5级的地震——小地震 2.5-4.7级地震——有感地震 大于4.7级地震——破坏性地震 震级每相差1级，地震释放的能量相差约30倍（一个7级地 震相当于30个6级地震） 同一次地震，各地测出的地震强度相同
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、

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。
Fra Baidu bibliotek
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


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、

我国位于环太平洋和地中海－喜马拉雅二大地震带之间，是一个多地 震的国家






华北地震带（含东北南部）：包括郯城－庐江断裂带（沿郯庐断裂，从 安徽庐江经山东郯，穿越渤海至辽东半岛、沈阳一带）、燕山带、河北 平原带（太行山东麓）、山西带（主要沿汾河地堑）、渭河平原带（主 要沿渭河地堑）。 东南沿海地震带： 包括东南沿海带（主要在福建及广东潮汕地区），台 湾西部带，台湾东部带 中部南北地震带：沿贺兰山-六盘山-横断山南北构造带分布。主要包括银 川带、六盘山带、天水－兰州带、康定－甘孜带、武都－马连带、安宁 河谷带、滇东带、滇西带、腾冲－澜沧带。 藏南地震带（喜马拉雅—冈底斯地震带）：主要包括西藏察隅带，冈底 斯带，喜马拉雅带。 西北地区盆地边缘地震带：塔里木盆地南缘带（昆仑山—阿尔金山带）、 北缘带（南天山带），准格尔盆地南部边缘带（北天山带）和北部边缘 带（阿尔泰山带）。 东北东部深震带：主要在吉林、黑龙江的东部。 河西走廊地震带：难以归并到上述地震带内，它位于阿拉善高原与青藏 高原之间
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
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）


板块学说




勒比雄等将含大陆漂移、海底扩张、地震火山活动与 分布，地质构造、地貌、矿床生长于分布等诸多地质 现象纳入一个理论体系——板块学说 地壳是有生有灭的。由于海底扩张，大洋底部不断更 新，大陆则只是随着海底的扩张而移动。板块在相对 移动的过程中，或向两边张裂，或彼此碰撞，从而形 成了地球表面的基本面貌 将全球的岩石圈划分为六大板块：亚欧板块、非洲板 块、美洲板块、太平洋板块、印度洋板块和南极洲板 块，除六大板块外还有些小板块，板块之间，分别以 海峡或海沟、造山带为界 板块内部地壳比较稳定；板块与板块交界处是地壳比 较活动的地带，其活动性主要表现为地震、火山、张 裂、错动、岩浆上升、地壳俯冲等
宽25~50km)
板块划分与边界

太平洋板块、欧亚板块、印度-澳大利亚板块、非 洲板块、南美洲板块、北美洲板块和南极洲板块 七个大板块，和纳兹卡、伊朗、阿拉伯、菲律宾、 可可斯、加勒比等小板块
板块划分与边界

板块的边界可以分成三种类型

拉张型边界（离散型边界），以大洋中脊为代表—— 是岩石圈板块的生长场所，也是海底扩张的中心地 带——岩石圈张裂，岩浆涌出，形成新的洋壳，并伴 随着高热流值和浅源地震。大陆裂谷也是拉张型边界 挤压型边界（汇聚型边界或者比尼奥夫带），以海沟岛弧为代表，是板块相向移动、挤压、俯冲、消减的 地带 转换断层型边界（剪切型边界或者平错型边界）—— 没有板块的新生和消亡，只表现为板块的平移和错 断——地层距离不增大