大地构造基本学说

• 地磁倒转即地质历史时期地球南北磁极与现在地 磁南北极相反的现象。在地质历史时期地球南北磁极 发生过多次更换。有些时期地球的南北极同我们现在 一样，我们称磁场正向，而有些时期地球的南北极同 我们现在的南北极相反，即现在的北极是当时的南极， 而现在的南极则是当时的北极，这种情况我们称磁场 负向。地磁倒转必然在地层岩石中留下磁场正向或负 向的痕迹。经过对大洋地壳地磁倒转的观测研究，也 发现自中央海岭向两侧地磁的正向和负向变化呈明显 的对称性分布，这正是海底扩张学说的一个有力证据。
②五十年代以后的新证据
• A.各大陆岩石的古地磁极与现代地磁极不重合， 而且各大陆磁极移动轨迹不同。
• a.古地磁学 ２０世纪50年代，古地磁学得到了迅速发展。
地球是一个具有磁性的巨大球体，在地球外围
有众多条磁力线，在岩石形成时，尤其是岩浆岩形
成时，矿物被地球磁场所磁化，并按地球磁力线的
方向有规律排列。被磁化了的岩石颗粒的磁性具有
稳定性，即不再受后来岩石位置变化的影响，位置
变化后岩石磁的北极与南级所指方向不变与实际的
地磁极的北极和南极不相符合。
•
岩石的这种磁性叫剩余磁性。那么研究岩石剩
余磁性的科学叫古地磁学
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ •
用精密仪器测定岩石剩余磁性的方向和 大小，即可知道在岩石形成时地球南北磁 极的具体地理位置。如果世界各大陆的位 置在地球形成之初就是这样，那么各时代 的岩石剩余磁性的南北磁极就会是一个确 定的点，并且与现代地磁极相吻合。
•
该学说认为，大洋裂谷是地幔物的涌出口。
涌出后冷凝形成新的洋底。随着地幔物质的不
断涌出和冷凝，新的洋底不断出现，迫使大洋
地壳自大洋中脊向两侧扩张。扩张的速度为每
年1-5cm。
• ②扩张的大洋地壳遇到大陆地壳时便俯冲到地幔中， 重新熔融为地幔物质。
• 随着大洋地壳的不断扩张，大洋地壳和大陆地壳 之间就会出现强大的挤压力，导致逆断层的发生。断 层面的倾角大致为40o，上盘为大陆地壳，下盘为大 洋地壳。
大地构造基本学说
一、板块构造学说
板块构造学说是在大陆漂移学说和海底扩张学说的基 础上发展起来的，因此先简单看一下这两个学说的基本理 论．
（一）大陆漂移说
其他天体对地球表面的引力及地球自转离心力的合力在 海洋中表现最为明显，表现为海水有规律的涨落，出现通 常所说的“潮汐”，所以这种力量也叫“引潮力”。泛大 陆在引潮力的作用下，与大洋硅镁层间出现摩擦，在大陆 逐渐分开。一方面自东向西漂移同时也使其自两极向赤道 漂移，形成了目前的海陆分布大势。
根据上述思路，古地磁科学工作者对世 界各大陆不同时期岩石的剩余磁性进行了 精确测量，其研究结果与上述设想截然不 同。那么得到了什么结果呢？
• b.重要发现
同一大陆不同时期的岩层所指示的磁极位 置不同。将各时期磁极的移动点连结起来，即 得到该大洲磁极移动曲线。古地磁工作者分别 在亚洲、美洲和欧洲进行了测定，结果得到了 三条磁极移动曲线，它们互不重合。
•
可见这一庞大的断层为一逆掩断层，其下盘潜入
地幔中，逐渐在高温高压作用下熔化为地幔物质。上
盘上升形成沿海山脉。
•
• ③海底扩张的动力是地幔物质的对流。 •
地幔物质是熔融状态。地幔的下部靠近地核部分，温 度最高，就会从下部上升到达地壳下部。有时沿中央裂谷 喷出，冷凝后形成新地壳，有时在壳下部作水平流动，在 流动过程中热量逐渐散失，便逐渐下沉到达地核上部，并 向岩浆上升的地方水平流动，完成地幔物质对流循环，在 流动过程中温度又增高上升，开始另一新的对流循环。
•
在大洋中脊下边地幔物质向两边作水平流动，此时大
洋地壳好象坐在一条柔软的传送带上，也向两边移动扩张。
所以海底扩张的动力是地幔物质的对流。
• 2.主要证据
①大洋地壳的年龄较轻，并且中央岭脊附近年 龄最轻，向两侧逐渐变老，呈对称分布。
分析： 大陆上最古老的岩石为35亿年左 右，而在大洋地壳没有发现1.9亿年以前的岩 石，所以大洋地壳同大陆地壳比较起来是相 当年轻的。为什么会出现这种情况呢？很可 是海底扩张造成的。
• 前边已经说过，海底扩张的速度为15cm/年，据此计算在1-2亿年中，海底扩张 的速度可达几千公里，整个洋底可以更换一次。 所以在大洋地壳中不可能发现1.9亿年以前的 岩石。以前的岩石那里了，俯冲到了地幔中又 变地幔物质。
最近的研究表明，洋底的年龄中央岭脊处 最年轻，向两侧逐渐变老，并呈对称分布。
• ②从大洋中脊向两侧古地磁异常和地磁倒转 也是呈对称分布的。 一个地方的地壳岩石磁性异常，是指那里 的岩石磁场强度超过或低于该地区应有的正常 磁场强度。超过正常为正异常，不及正常的为 负异常。
• 为什么产生了地磁异常我们不管它，我们 感兴趣的是大洋地壳中的地磁异常自大洋中脊 开始向两侧呈对称分布。 为什么会出现这种情况呢？这是因为岩浆 自大洋裂谷处涌出冷凝时，岩石中保留下来了 当时地球磁场的强度大小的痕迹。地球磁场强 度是不断变化的，所以大洋中脊两侧岩石的地 磁异常呈对称分布。
这只能是各大陆发生了方向不同的非均速移 动所致。
• B.用电子计算机技术拟合了各大陆的边界。
• 布拉德（E.C.Bulard）等人应用电子计算机 技术成功地完成了大西洋两侧陆块的拼接。
• 南北美洲的东海岸和非洲欧洲的西海岸经过理 想化的移动后，可以较好的拼接在一起，中间所剩 的空隙很小。 之后人们也发现南半球各大陆也能很好的吻合， 这一现象决不是“偶然的巧合”，而确实是各大陆 在地质历史时期曾经是一个大陆，后来由于某种原 因才分离开来。
１.基本观点：
①现在的大陆在2亿前年是联合在一起的，此 后才逐渐分开。
②大陆移动的形式是硅铝质陆块在硅镁质洋块 上浮移。
③漂移的动力是地球自转产生的离心力和其他 天体对地球表面的引力。
2.主要证据
①魏格纳（A.Wegener）的证据
大陆漂移学说首先是德国气象学家 A.Wegener于1912年提出来的。其主要证据 是大西洋两岸的陆地轮廓吻合性以及地层、构 造、古生物、古气候和冰川等其他现象的相似 性、相关性和连续性。
• （二）海底扩张说
海底扩张说是1961年美国学者赫斯（Hess）和狄 兹（Dietz）创立的。
• 1.基本观点
• ①地幔物质（岩浆）不断从大洋中和裂谷体系处溢出， 冷凝后形成新的大洋地壳，并向两侧扩张。 ２０世纪二次世界大战以后，海洋科学有了长足的进展， 发现在各个大洋的中央位置有大洋中脊和裂谷体系，它有 两排平行的岭脊和中间的裂谷组成。