第二章 大地构造学(板块构造理论—1板块构造理论起源)2012
地理中的板块构造理论
地理中的板块构造理论地理学是研究地球的表层和大气的学科，而板块构造理论是地理学中的一个重要分支。
板块构造理论是指地壳不是连续的整体，而是由许多大大小小的板块组成，并且这些板块会相对移动和发生各种地质现象。
本文将从板块构造理论的背景、形成原因和影响等多个方面进行探讨。
一、板块构造理论的背景板块构造理论最早由德国地质学家阿道夫·魏格纳于20世纪初提出，他发现地球表面的大陆形状和地壳构造的奇特性，并认为大陆是相对独立的板块，它们可以相互移动。
然而，由于当时缺乏足够的证据和科学解释，魏格纳的理论并没有引起地质学界的普遍认同。
直到20世纪60年代，美国地质学家才通过大量地质观测和测量数据，提出了板块构造理论的相关证据，这一理论才逐渐被接受。
二、板块构造的形成原因板块构造的形成原因主要有两个方面，即地球内部的构造和地球表面的动力。
1. 地球内部的构造：地球内部分为外核、内核、地幔和地壳四个层次。
地壳位于地球表面，由岩石组成。
岩石在地壳下面的地幔中受到高温高压的影响，产生流动。
这种流动会导致地壳发生应力变化，从而引发地壳的运动和变形。
2. 地球表面的动力：地球表面存在着岩石圈，它由地壳和上层地幔组成。
岩石圈上的板块由于地壳和地幔之间的相互作用，会产生地震、火山、山脉等现象。
这些现象的发生表明板块之间存在相对运动，从而使地球表面不断变化。
三、板块构造对地理环境的影响板块构造对地理环境的影响是多方面的，主要表现为地壳变动、地质灾害和地形地貌的形成。
1. 地壳变动：板块构造的运动导致了地壳的变动，包括地壳的隆起、下沉、抬升等。
例如，两个板块碰撞会造成地壳隆起，形成山脉；板块相互推挤会导致地壳下沉，形成盆地或海洋。
2. 地质灾害：板块构造运动引发的地震、火山喷发等地质灾害对人类的生活和经济造成了巨大影响。
例如，环太平洋地区的“火环”就是由于板块构造引发的活动而频繁发生地震和火山活动。
3. 地形地貌的形成：板块构造的作用也是地形地貌形成和演化的重要原因。
地理学中的板块构造理论
地理学中的板块构造理论地理学中的板块构造理论是关于地球表面地壳构造和运动的重要理论，提出了板块构造理论的地质学家麦克兰海尼（Alfred Wegener）在20世纪初提出了大陆漂移理论，他认为地球上的大陆是可以移动的，并由此形成了现代的板块构造理论。
1. 板块构造理论的发展历程板块构造理论的发展经历了几个重要的阶段。
首先是麦克兰海尼的大陆漂移理论的提出和发展，他通过对大陆地质、生物、气候等方面的比较研究，提出了大陆漂移的概念。
进一步的，他认为大陆漂移是由于地球外部的力量推动造成的。
然而，在当时，麦克兰海尼的大陆漂移理论并未得到广泛的认可和支持。
第二个重要阶段是20世纪60年代至70年代的海底扩张理论的提出和发展。
通过对海底地形、磁性条带等的研究，科学家发现海底存在着一系列的均匀分布的磁性条带，这表明了海底地壳的扩张与动力学理论上的板块构造相吻合。
这一发现为板块构造理论的确立提供了有力的证据。
第三个重要阶段是20世纪70年代末至80年代的构造地质学的发展。
在这个阶段，科学家们通过对世界各大洲的地质构造进行观察和研究，发现地球表面的地壳不连续，并按照板块构造的原理，将地球表面的地壳划分为数十个板块，并确定了板块运动的规律。
2. 板块构造理论的基本概念板块构造理论的基本概念主要包括以下几个方面：第一，板块是地球表面的一个大块状地壳单元，包括陆块和海洋地壳。
第二，板块是以大气圈和地幔上部为界，沿着大洋中脊和陆缘发生拉张、挤压、剪切等变形运动的地球表面单位。
第三，板块之间存在相对运动，包括板内应力及板间摩擦引起的地震、火山、地质灾害等现象。
3. 板块构造理论的证据和原理板块构造理论的主要证据包括地震和火山分布、构造地质、地形地貌、磁性条带等。
地震和火山分布的研究表明，地震和火山的分布与板块运动的模式密切相关。
构造地质的观察和研究也揭示了板块运动的特征和规律。
地形地貌的研究进一步证实了板块构造理论的合理性。
板块构造理论：大地构造学
海底扩张与板块构造
海底扩张
板块构造理论认为，海底扩张是板块运动的重要表现之一。由于地球内部的热能 作用，海底扩张不断发生，形成了新的海底地壳。
证据支持
海底扩张的证据主要来自于海底地质地貌、磁场分布和地壳年龄等方面的研究。 这些研究表明，海底扩张是地球板块运动的重要表现之一，形成了广阔的海底地 壳和洋中脊等地质构造。
界。
1990年代至今，科学家们不 断深入研究板块构造理论，发 现板块运动与地震、火山活动
等自然灾害密切相关。
板块构造理论的意义
板块构造理论是现代地球科学的重要理论之一，为研究地球的构造和演化提供了重 要的基础。
板块构造理论有助于预测地震、火山等自然灾害的发生，为人类防范自然灾害提供 了科学依据。
板块构造理论对于人类探索外星球也有重要的指导意义，为研究其他行星的构造和 演化提供了借鉴。
大陆板块的俯冲与碰撞
大陆板块俯冲
当两个大陆板块相互碰撞时，其中一个板块可能会俯冲到另一个板块之下。这种俯冲现象会导致地震 、火山活动和地形变化等自然灾害的发生。
证据支持
大陆板块俯冲的证据主要来自于地质地貌、地震波和地热等方面的研究。这些研究表明，大陆板块俯 冲是地球板块运动的重要表现之一，形成了许多山脉、岛弧和深海沟等地质构造。同时，大陆板块俯 冲也是导致地震和火山活动的重要原因之一。
04
CHAPTER
板块构造理论的应用
地球科学研究
1 2 3
板块运动机制
板块构造理论为地球科学研究提供了板块运动的 动力学机制，有助于深入理解地球的演化历史和 地质构造的形成过程。
古地理重建
通过板块构造理论，可以推断古代的地理环境， 了解地壳变动和地貌演化过程，为古地理研究提 供重要依据。
第二章 第三节 大地构造学说
第三节大地构造学说大地构造学说又称地壳运动学说，是地质科学的重要理论。
其内容主要是研究地质构造的分布规律，地壳运动发生的时间、运动方式和规模，以及地壳运动的起因和动力来源。
直到现在还没有一个学说能全面完整地解释各种问题，因而可以说各家提出的多还是一些假说。
有关地壳运动及其成因的假说很多，我们主要介绍几种：（一）大陆漂移学说大陆漂移学说的提出最初主要建立在大西洋两岸地形有较好的拼合关系这个基础上，注意到这种拼接关系的可追逆到很久以前。
1620年法（培根）提出非洲与南美边界有拼合的可能（未解释）。
1858 年Ssder(斯奈德)《地球及其演化》一书中指出欧洲与北美也可以拼合在一起，并且两岸煤系地层连续。
1910美Talor（泰勒）也提出可以拼合。
这些文章注意到了两岸拼合现象，说明大陆曾可能连在一起而后又分开，但长时期内无人深入研究，没有提出一个系统的理论，直到1912年，德.魏格纳(Alfred Wegener)，不仅指出两岸拼合关系，较系统的提出了“大陆漂移”学说。
1915年，Wegener的第一部论述大陆漂移理论的书《海陆的起源》问世，书中具体论述了有关大陆漂移的时间、漂移前后情况，漂移的机制，并列举了一些证据。
尽管漂移机制等后人提出了疑问，但应该说大陆漂移学说已成为了较系统的理论。
因此一般认为Wegener是大陆漂移说的创始人。
魏格纳简介1880年11月l日出生于德国柏林，喜欢幻想和冒险。
1905年，魏格纳获得了气象学博士学位。
1906年，加人了著名的丹麦探险队，到格陵兰岛从事气象和冰川调查。
最初魏格纳本人并不是地质学家，而是一名气象学家。
象这样一个地学界具有划时代意义的理论，并没产生于地质学界，如果考虑到当时的背景，应该说有其一定的必然性，当时传统的固定论思想已经统治了地学界许多年，在地质学家的思想中通常已是根深蒂固的了。
正如西方有人说过的“正因为wegener不是地质学家，没有受传统观点的束缚，所以能提出这样一个带有革命性的地质学说”。
地质学中的板块构造理论
地质学中的板块构造理论地球是一个活动的星球，它在持续的演化中形成了多样化的地貌，如山脉、河流、海洋等。
板块构造理论是地质学中一项核心理论，它解释了地球表面上的许多现象，如地震、火山、地形等。
本文将会从以下几个方面来介绍板块构造理论。
一、板块构造理论的发展板块构造理论的诞生可以回溯到20世纪60年代，由两位地球物理学家摩尔和威尔逊提出。
他们认为地球表面被分为若干个大块（即板块），并且这些板块是推动着地球表面的变化，这就是板块构造理论的初步提出。
此后，科学家们通过各种手段不断地研究和验证这个理论，逐渐形成了现代的板块构造理论体系。
二、板块的类型和构造特征板块是指地球上的一个大块状构造体，按照地球的地理划分可以分为大洋板块和大陆板块。
大洋板块是地球上的一种大面积均质和相对平缓的板块，而大陆板块则是地球表面的地壳组成部分。
两种类型的板块在构造上存在着显著的差异。
一方面，大洋板块是由海底岩浆喷发形成，并且处于相对稳态状态，而大陆板块则是由多年积累形成，其地壳厚度较大；另一方面，两者在形态上也有巨大的差异，大洋板块表面大多数情况下是平坦无比的，而大陆板块则是有山脉和海洋等地理特征，存在着较大的高差。
三、板块构造的作用板块构造理论指出，板块的移动是地球变化的核心动力，它对地球的地质、气候和生态等方面产生了深远的影响。
为了更好地理解板块构造作用，可以从以下几个方面来介绍。
1.大陆漂移板块构造理论最开始的提出就是为了解释大陆漂移的现象。
在本世纪初期，古生物学家发现了一些地球上分布相同的化石，这表明它们在远古时期曾经处于相同的地理位置上。
于是，一种新的观点诞生了，就是大陆曾经是在一个整体上的，后来由于地球内部构造的变化导致了它们的分离和漂移。
板块构造理论正是为了解释这一现象而产生的。
2.火山和地震板块构造理论指出，地球上的许多火山和地震都是由板块的移动和碰撞引起的。
例如，两个板块之间的摩擦和挤压会导致地震的发生，而两个板块之间的碰撞则会引起火山的爆发。
大地构造学说
板块构造学说认 为，地球表层是由 一些大小不一的、 坚硬的板块镶嵌构 成。板块之间的边 界处是内动力地质 作用表现最为强烈 的地带。如构造运 动、地震、火山活 动等。
板块构造
板块构造学说的创立过程 板块构造学说是60年代兴起的一种构造运动理论。它是在大 陆漂移学说、海底扩张学说的基础上发展起来的。
•离散型板块边界 •会聚型板块边界 •平错型板块边界
安地斯山脉的形成
板块运动的驱动力
地幔对流
板块运动的驱动力
地幔对流
板块构造
岩石圈板块的划分
1968 年 法 国 勒 皮 雄 ) 根据地震带、地形和 地质等方面的资料将 全 球划 分 为 七 大 板 块 ： 太平洋板块、欧亚板 块、印度板块、非洲 板块、北美板块、南 美板块和南极板块。
北美板块
欧亚板块
太平洋板块 南美板界类型
板块构造
板块构造学说的创立过程
板块构造
板块构造学说的创立过程 海底扩张 大西洋的海底地形
板块构造
板块构造学说的创立过程
1965年，加拿大的威尔逊在大陆漂 移、海底扩张说的基础上，提出转 换断层的机制，并通过布拉德对大 陆的拼接后，才逐渐创立了板块构 造说。近几年来，板块构造理论迅 速进展，它把全球构造作为整体来 研究。因此，被称为“全球构造说” 的理论。
大陆漂移学说
海底扩张学说
板块构造学说
板块构造 板块构造学说的创立过程
大陆漂移：是德国探险家和地 球物理学家魏格纳提出。他从 的西洋两岸大陆边缘形态正好 可以拼接起来的现象着手，搜 集了大量有关地质构造、古气 候、岩石和化石等资料，分析 研究了它们的相似性之后，提 出了大陆漂移的设想。
板块构造
板块构造理论
学说内容
1
地表构造
2
板块划分
3
边界及类型
4
转换断层
5
运动与演化
地表构造
板块构造的基本思想板块构造学说认为：地球表层的硬壳——岩石圈（或称构造圈），相对于软流圈来说是 刚性的，其下面是粘滞性很低的软流圈。岩石圈并非是整体一块，它具有侧向的不均一性，被许多活动带如大洋 中脊、海沟、转换断层、地缝合线、大陆裂谷等分割成大大小小的块体，这些块体就是所说的板块。换言之，整 个岩石圈可以理解为由若干刚性板块拼合起来的圈层，板块内部是稳定的，而板块的边缘和接缝地带则是地球表 面的活动带，有强烈的构造运动、沉积作用、深成作用、岩浆活动、火山活动、变质作用、地震活动，又是极有 利的成矿地带。其次，岩石圈板块是活动的，是围绕着一个旋转扩张轴在活动的，并且以水平运动占主导地位， 可以发生几千千米的大规模的水平位移；在漂移过程中，板块或拉张裂开，或碰撞压缩焊结，或平移相错。这些 不同的相互运动方式和相应产生的各种活动带，控制着全球岩石圈运动和演化的基本格局。总之，板块构造说是 海底扩张说的发展和延伸，而从海底扩张到板块构造，又促进了大陆漂移的复活。因此，人们称大陆漂移、海底 扩张和板块构造为不可分割的“三部曲”。
根据实地勘测，发现洋脊具有如下地球物理方面的特点：第一，洋脊为高地热流异常区。中央裂谷附近的热 流值常是深海盆正常值的2—3倍。第二，重力测量结果，中央裂谷一带常表现为重力负异常区。第三，地震波的 研究表明，在洋脊下方的地幔中，波速小于正常值，同时莫霍面不清，地壳有明显变薄的趋势。
学说复活
从60年代起，由于海洋科学和地球物理学等迅速发展，获得大量的有利于大陆漂移的论据，使大陆漂移的学 说得到复活。例如，当初魏格纳从地图上论证了大陆边界的拼合现象，1965年E.C.布拉德重新研究了这一问题。 他认为大陆的边界不应当以海岸线为准，而应当以大陆壳的边界即大陆坡的坡脚为准，并应考虑消除在大陆分裂 后陆壳的增建（例如非洲尼日尔三角洲沉积增建数百千米，第三纪和近代火山喷发熔岩形成冰岛及其它火山岛等） 和改造（如外力侵蚀海岸后退等）部分，然后利用电子计算机以数学方法进行拼接，终于取得令人满意的结果同 时，大陆拼接以后，在岩石、构造、地层、古生物等方面也应该对应连接在一起，这如同把一张报纸撕成碎片， 不仅可以按碎片形状拼合复原，而且复原后其上面的文字也应该是连贯的，在这方面也取得令人信服的结果。
地质学中的板块构造理论
地质学中的板块构造理论地质学中的板块构造理论是指地壳由若干个相对独立的“板块”组成，并且这些板块之间存在着运动和相互作用。
这一理论是20世纪60年代地球科学领域的重大突破，极大地推动了地质学的发展和认识。
一、板块构造理论的提出和发展板块构造理论最早由美国地质学家扬·米尔斯（J. Tuzo Wilson）于1965年提出。
他根据大量的地震、火山和地球磁场数据，发现地球上存在许多类似于拼图般的地块，这些地块可以看作是巨大的地壳板块。
扬·米尔斯将这些板块视为独立的地质单元，他提出了“海底扩张说”和“板块俯冲说”两个重要概念，为板块运动的驱动力和机制提供了理论基础。
随着技术的进步和对地球内部结构认识的深入，板块构造理论得到了更多的证实和发展。
通过地震波传播速度变化的研究，地球科学家发现了地壳与上地幔之间的莫霍面，从而确定了板块的存在和运动。
此外，地球表面的地貌和构造特征也进一步支持了板块构造理论，例如大洋中脊、地壳断裂带以及火山带的分布等。
二、板块构造理论的基本原理板块构造理论基于以下几个基本原理：1. 大陆板块和海洋板块：地球表面主要由大陆和海洋两种类型的板块组成。
大陆板块相对稳定，由厚而密集的岩石构成，而海洋板块则较薄且富含玄武岩和较轻的岩石。
2. 海底扩张：大洋中脊是海底扩张的主要地质现象之一。
板块在大洋中脊的两侧相对分离，新的地壳物质从地幔中涌出填充空隙，使得海底扩张。
3. 板块运动和边界：板块之间的相对运动导致地球上出现了不同类型的板块边界，主要包括构造边界、转换边界和聚合边界。
构造边界是两个板块相互远离或靠近的地区，例如海底扩张区和海沟。
转换边界是两个板块相互滑移的地区，例如断层带。
聚合边界是两个板块相互碰撞的地区，例如大陆与大陆的碰撞造山带。
4. 板块俯冲和构造演化：板块构造理论解释了地震、火山活动和造山运动等地壳变动现象。
板块俯冲是指板块在聚合边界上发生的一种运动，俯冲板块从地壳表面下沉至地幔深处，引发火山喷发和地震活动。
构造地质学大地构造学_地质学2012_绪论
许靖华(1980)—比较大地构造相分析法，大地构造相指在任何单一或组合的 弧—弧、弧—陆及陆—陆碰撞过程中所形成的具有特殊构造式样的大地构造单元。
区域大地构造学
研究对象
特定区域岩石圈和地壳上大型构造，诸如大陆裂谷、 洋中脊、岛弧、边缘海、造山带、地台等等；
研究内容
特定区域内岩石圈和地壳上大型构造的物质组成、结 构、构造及其发生、发展规律。（地层、沉积岩、岩浆岩、 变质岩、构造、矿产及演化历史）
特点
• 注重于实际资料的调查与综合分析 • 研究中需要有（全球）大地构造的一般理论指导 • 有助于突破旧的传统大地构造理论，并对新的构造理论进行检
构造单位的划分是比较构造学分析的结果，是一项有高度综合性的工作。每 个单元都有自己特有的岩石组合、变形特点、形成环境和形成时间。这种比较不 同构造单元特征的方法不仅可以解释造山带中复杂现象，而且可弥补缺失记录。
（二）地质力学方法
根据所观察到的现存构造形态、分布排列及彼此干涉关系，用应力与 应变关系分析并配合构造物理模拟实验来解释构造体系的发生和发展。
主要研究对象是大规模的诸如地块、造山带、盆 地等大型、巨型乃至全球性构造；
研究它们的物质组成、形态特征和形成演化，包 括区域大地构造学和全球大地构造学；
研究地球，特别是地球表层（地壳和上地幔）的 物质组成、结构、运动和发展规律（及动力成因） 的科学，其目的在于揭示和解释各种地质现象的本 质，建立地球和岩石圈演化的基本理论（金性春 ,1984）；
第二章 第三节-大地构造学说
• 1971年到 年到1974年夏，法美 年夏， 年到 年夏 联合对大西洋亚速尔群岛 西南650公里的大西洋中 公里的大西洋中 西南 了深潜水考察。 脊进行 了深潜水考察。考 察发现轴部裂谷带内堆积 察发现轴部裂谷带内堆积 裂谷带内 着极为新鲜的玄武质枕状 着极为新鲜的玄武质枕状 熔岩和各种大小、 熔岩和各种大小、形状各 和各种大小 异的熔岩破裂而成的碎块。 异的熔岩破裂而成的碎块。 枕状熔岩构成明显的火山 锥体。 锥体。这些火山产物证明 洋脊裂谷带就是地幔物质 的涌出口。 的涌出口。
海洋钻探船 “ 格洛玛 · 挑战者 ” 号
Glomar Challenger, 1968年3月首航 1968年
钻探
挑战者号以及先 驱者号海洋钻探 船，在世界各大 洋钻取了大量的 岩芯。 岩芯。
深 潜 器 洋 底 考 察
大 洋 中 脊 的 地 形
大洋中脊
纵贯世界各大洋的海底山系，其长达80000 km， 纵贯世界各大洋的海底山系，其长达80000 km， 高出深海平原 2～3 km，距海平面 2～3km， km， km， 宽约1000km，其中央裂谷宽几十公里； 宽约1000km，其中央裂谷宽几十公里；由枕 状、深海拉斑玄武岩构成。 深海拉斑玄武岩构成。
洋 底 黑 烟 囱
至2005年，已在世界各大洋发现150多处，最大喷高达1400多米。 2005年 已在世界各大洋发现150多处 最大喷高达1400多米 多处， 多米。
洋底黑烟囱 400 ℃ 高温
在洋中脊 处，发现 正的热异 常值， 常值，而 在海沟处 则为负的 热异常值。 热异常值。
海底平顶火山（Guyot） 海底平顶火山（Guyot）
（一）大陆漂移说 1、大陆漂移说的起源 1915 1915年，德国学者魏格纳 Wegener） （A . Wegener）提出了 “ 大陆漂移说 ” 。
板块构造
板块构造学说是指构成 地球固态外壳的巨大板块 的运动学说. 的运动学说.板块运动常 导致地震, 导致地震,火山和其它大 地质事件.从本质上来讲, 地质事件.从本质上来讲, 板块决定了地球的地质历 史.地球是我们所知道的 唯一一个适合板块构造学 说的行星. 说的行星.地球板块运动 被认为是生命进化的必要 条件. 条件.
板块构造说的依据
1. 大地构造活动的基本原因:几大板块 大地构造活动的基本原因: 的相互作用. 的相互作用. 2. 板块内部比较稳定,各板块间的接合 板块内部比较稳定, 部才是活动带. 部才是活动带. 3. 地表岩石圈并非浑然一体,而是由被 地表岩石圈并非浑然一体, 诸如大洋脊,岛弧,海沟, 诸如大洋脊,岛弧,海沟,深大断裂 等构造活动带所割裂的几个不连续的 独立单元,即板块构造的. 独立单元,即板块构造的.
2)碰撞边界 又称地缝合线,是指两个大陆板 块之间的碰撞带或焊接线.当大洋板块向大陆 板块不断俯冲时,大洋板块逐渐消亡,最后位 于大洋后面的大陆与大陆板块之间发生碰撞并 焊接成为一体,从而形成高耸的山脉并伴随有 强烈的构造变形,岩浆活动以及区域变质作用. 现代板块碰撞带的典型例子是阿尔卑斯— 现代板块碰撞带的典型例子是阿尔卑斯—喜马 拉雅山构造带,其中喜马拉雅山部分的碰撞边 界沿印度河—雅鲁藏布江分布,称印度河— 界沿印度河—雅鲁藏布江分布,称印度河—雅 鲁藏布江缝合线,它是印度板块与欧洲 板块的碰撞边界
转换断层板块边界
全球岩石层板块
勒比雄曾将全球岩石层分为六 大板块.即欧洲板块,美洲板块, 大板块.即欧洲板块,美洲板块, 非洲板块,太平洋板块, 非洲板块,太平洋板块,澳洲板 块和南极板块. 块和南极板块.
六大板块示意图
讨论与互动
1. 根据板块构造学说下列大洲之间距离今后将逐步
板块构造理论
简介•地球自从形成以来在地表和内部进行着永不停息的运动变化，地球表面形态特征正是地球的内外力综合作用的结果，其中内力是形成地球表面差异的重要原因。
探讨地壳运动的产生原因，需要用大地构造理论加以解释。
理论基础•1912年，德国气象学家A.魏格纳（1880—1930）在总结前人有关大陆漂移概念的基础上，提出一种大地构造假说——大陆漂移说，引起全世界科学界的重视。
•魏格纳认为：在3亿年前的古生代后期，地球上所有的大陆和岛屿是连在一起的，构成一个庞大的联合古陆，称为泛大陆（Pangea）；周围的海洋称为泛大洋（Panthalassa）。
从中生代开始，这个泛大陆逐渐分裂、漂移，一直漂移到现在的位置。
大西洋、印度洋、北冰洋是在大陆漂移过程中出现的，太平洋是泛大洋的残余。
•肯齐（D.P.Mekenzie）、法国的勒皮顺（X.LePichon）等人，把海底扩张说的基本原理扩大到整个岩石圈，并总结提高为对岩石圈的运动和演化的总体规律的认识，这种学说被命名为板块构造学说，或新的全球构造理论。
到1973年，这个学说基本成型，直到现在仍在继续发展。
•板块构造的基本思想板块构造学说认为：地球表层的硬壳——岩石圈（或称构造圈），相对于软流圈来说是刚性的，其下面是粘滞性很低的软流圈。
岩石圈并非是整体一块，它具有侧向的不均一性，被许多活动带如大洋中脊、海沟、转换断层、地缝合线、大陆裂谷等分割成大大小小的块体，这些块体就是所说的板块。
换言之，整个岩石圈可以理解为由若干刚性板块拼合起来的圈层，板块内部是稳定的，而板块的边缘和接缝地带则是地球表面的活动带，有强烈的构造运动、沉积作用、深成作用、岩浆活动、火山活动、变质作用、地震活动，又是极有利的成矿地带。
其次，岩石圈板块是活动的，是围绕着一个旋转扩张轴在活动的，并且以水平运动占主导地位，可以发生几千千米的大规模的水平位移；在漂移过程中，板块或拉张裂开，或碰撞压缩焊结，或平移相错。
这些不同的相互运动方式和相应产生的各种活动带，控制着全球岩石圈运动和演化的基本格局。
板块构造理论课件
洋中脊是新的地壳形成的 地方，板块边界沿着洋中 脊向两侧扩张。
转换断层板块边界
两个板块在相对方向上平 移，形成转换断层。
俯冲带板块边界
一个板块俯冲到另一个板 块下面，形成海沟和岛弧。
板块的运动方式
平移运动
板块沿水平方向移动，是板块运动的主要方式。
旋转运动
板块围绕垂直轴旋转，通常发生在板块边界的转 换断层处。
在汇聚边界，板块之间的压力可能导致地壳岩石圈 板块俯冲到地幔中，引发火山和地震活动。
03
在离散边界，板块之间的扩张作用可能导致地壳岩 石圈断裂，形成裂谷和海洋。
地震的预测与防范
地震预测
通过监测板块活动、地壳形变和地下 水位等变化，可以预测地震的发生时 间和地点。
地震防范
采取抗震设计和施工措施，如加强建 筑物的结构和地基，建立应急救援体 系等，以减少地震造成的损失。
板块内部的演变过程
板块生长与消亡
板块的生长与消亡是板块构造演化的重要过 程，通过海底扩张、俯冲带等作用，板块不 断生长或消亡。
板块运动
板块运动是板块构造演化的核心，指板块在地球表 面进行水平运动，包括相对运动和绝对运动。
板块相互作用
板块相互作用是指不同板块之间相互碰撞或 分离，形成各种不同的地质构造和地貌形态。
深化对地球内部结构和动力机制的认识
随着科学技术的发展，对地球内部结构和动力机制的研究将更加深入，进一步揭示板块 构造的奥秘。
跨学科融合
板块构造理论将与地质学、物理学、化学等学科进行更紧密的交叉融合，推动地球科学 研究的进步。
高科技手段的应用
利用卫星遥感、深海探测、高温高压实验等技术手段，将有助于更精确地研究板块构造。
《板块构造理论》PPT课件
CCT（秘鲁－智利海沟和西智利洋隆）
TTA（可能在Owen（欧文）破碎带 以及Carlsberg洋中脊）
TTC（圣•安德列斯断层和门多西诺 破碎带）
ACT（加利福尼亚湾德出口处）
AAC（亚速尔群岛）。
AAA型三联点
The junction of the Red Sea, the Gulf of Aden and the Great Rift Valley of East Africa centered in the Afar Triangle is often given as an example of a triple junction.
《板块构造理论》PPT课 件
板块，全称是岩石圈板块，是指构成地 球上部岩石圈的不连续球面板状块体。
板块构造说本身则是大陆漂移和海底扩 张说的引伸和发展，涉及全球（不分大 陆和海洋）的构造活动与演化，所以它 又被称为新全球构造学说或全球构造学 说。
一 板块构造基本原理的内容：
1. 垂向上：固体地球上层可划分为物理性质 截然不同的两个圈层－－上部刚性岩石圈 和下垫的软流圈
Juan de Fuca 板块由大 洋岩石圈组成，其边界 包括：与北美洲板块相 连的汇聚边界，与大西 洋板块相连的离散边界， 转换断层则成为两板块 边界。
San Andrea Fault是一 个转换边界，容纳了太 平洋板块和大西洋板块 直接的相对运动。
转换型（剪切型）板块边界特征：
剪切型板块边界与转换断层相当。在转换断层上确定的震源 机制属“剪切”型，表明这里的 ①应力场以剪切作用为主， ②剪切方向与借助磁异常确定的板块相对运动方向一致。即 相邻两板块沿边界彼此向相反方向滑动。在这样的边界， ③既没有板块增生，也没有板块消亡，仅只是一些滑移迹线， 有人称其为守恒板块边界。这类板块边界上所发生的地震以 走向滑动类型为主，地震活动大都为 ④浅源地震，地震带较窄，地震频度和震级明显比洋中脊为 代表的拉张型边界大，最大地震可达8.4级这可能是由于岩石 圈厚度随着离开中脊轴部逐渐增大之故。这里 ⑤在地貌上表现为“地堑型”谷地，它不是一条断层，而是 长而平直的破碎带，宽十几公里到几十公里。
板块构造理论
05
板块构造理论的挑战与未来展望
板块构造理论存在的问题与挑战
板块构造理论存在的问题与挑战
• 板块构造理论的完善程度仍有待提高，如对板块边界类 型的划分、地壳运动机制的探讨等 • 板块构造理论在解释一些现象时仍存在局限性，如地壳 运动的细节、地震和火山活动的成因等
板块构造理论的发展趋势
• 板块构造理论将进一步深化和完善，如对板块边界类型 的划分、地壳运动机制的探讨等 • 板块构造理论将与其他地球科学理论相结合，如与地幔 对流理论、地球磁场演化理论的结合等
• 板块构造理论的基本思想 • 地球表面的岩石圈被分为数个巨大的板块 • 板块之间的边界可以分为发散边界、聚合边界和保守边界 • 板块之间的相互作用导致地壳的运动和变形
• 板块构造理论的建立与发展 • 20世纪初，阿尔弗雷德·瓦格纳提出了大陆漂移假说 • 20世纪50年代，弗雷德里克·维奇提出了板块构造理论的基本原理 • 20世纪60年代，德拉姆·马修斯等人进一步完善了板块构造理论
板块构造理论对自然灾害的预测与防范
板块构造理论对自然灾害的预测与防范
• 自然灾害是地壳运动的一种表现形式，地壳运动是自然灾害的根源 • 板块构造理论为自然灾害研究提供了重要的理论依据，如自然灾害的成因、自然 灾害的分布规律等
板块构造理论对自然灾害学的贡献
• 揭示了自然灾害的成因机制，如板块运动导致的自然灾害、气候变化导致的自然灾 害等 • 预测了自然灾害的分布规律，如自然灾害带、自然灾害区等 • 为自然灾害的监测、预报和防范提供了重要的理论支持
板块构造理论在地球科学中的应用
• 解释地壳运动及其相关现象，如地震、火山活动和地壳变形等 • 研究地球表面的地貌和地形，如山脉、河流、海洋盆地等 • 探讨地球内部的物质循环和能量传递，如地幔对流、地壳物质循环等
2-3大地构造学说
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。 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当前学术界最有影响的 一个大地构造学说。
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•
前边已经说过，海底扩张的速度为1-5cm/ 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。
地球板块构造理论
地球板块构造理论地球板块构造理论是地球科学领域的重要理论之一，它对于解释地球表面形态、地震活动、火山喷发等现象具有重要意义。
该理论认为地球的外部硬壳被分割成多个坚固的板块，并且这些板块之间存在着相对运动，从而导致了地球表面的种种现象。
地球板块构造理论最早由德国地质学家阿尔弗雷德·韦格纳于20世纪初提出，并在20世纪60年代得到了广泛的认可和证实。
根据该理论，地球的外部被划分成了数个大陆板块和海洋板块，这些板块不断地相互移动和变形。
这种相对运动主要是由地球内部的构造动力学力量驱动的。
板块构造理论的核心观点之一是大陆漂移。
根据该观点，地球表面的大陆板块可以像船浮在水面上一样漂浮在岩石地幔的表面。
大陆板块在地球表面上相对运动，有时互相靠近，有时互相分离，这导致了地球上的山脉、河流、火山和地震带的形成。
板块之间的相对运动还产生了地壳的变形，形成了褶皱山脉和断裂带。
除了大陆漂移，板块构造理论还解释了地球上的火山活动和地震现象。
板块之间在相互运动的同时，常常会发生摩擦和撞击，这导致了能量的聚积和释放。
当能量积累到一定程度时，就会引发地震或火山喷发。
地震和火山活动主要集中在板块相互碰撞的地震带和火山带上。
板块构造理论的提出和证实对地球科学的发展产生了深远的影响。
它不仅提供了解释地球表面形态和地震活动的基本原理，还为地质学、地球物理学和地球化学等领域的研究提供了理论依据。
此外，板块构造理论还为地质灾害预警和资源勘探等应用研究提供了重要的指导。
板块构造理论通过不断的观测、实验和数值模拟的研究方法得以验证和完善。
地质学家通过研究岩石的磁性、地震波传播和地力测量等手段，揭示了板块的边界和相对运动方式。
地球内部的构造动力学力量也成为地球物理学研究的重要内容，通过计算模拟和实验室实验，地球科学家们深入探索了地球内部的构造和运动机制。
尽管板块构造理论得到了广泛的认可，但仍然有一些问题有待解决。
例如，板块之间的相对运动究竟由什么力量驱动？板块的形成和消失是如何发生的？这些问题仍然需要更多的研究和观测来解答。
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的 泛 大 陆
大陆漂移学说发展遭到的阻碍
魏格纳的大陆漂移学说没有很好地解决大陆漂移的力 学机制问题，他认为，大陆漂移是硅铝质大陆壳像一座座 桌状冰山一样航行在洋底的较重的硅镁质岩浆中，并且认 为地球自转的离心力和潮汐摩擦力是推动大陆漂移的驱动 力。这些论点遭到当时多数地球物理学家们的激烈反对， 在地球物理学家们看来，洋底是坚硬的，大陆不可能像船 一样航行在洋底或硅镁层之上，地球自转的离心力和潮汐 摩擦力非常有限，远不足以推动大陆漂移。由于魏格纳的 大陆漂移学说遇到动力机制上的困难而遭到地球物理学家 们的强烈反对，加之其蕴含的活动论思想与当时地学界占 支配地位的地槽理论在思想体系上矛盾，因而，随着他本 人不幸于1930年逝世，大陆漂移假说一度销声匿迹。
1872-1876 英国挑战者号 Challenger调查
Harry Hammond Hess
H. Hess二战期间任美国太平 洋战争时期凯普.约翰逊号船 长，用声纳对海底做了不间 断的观测。 1946年发现水下平顶山。 二战后任普林斯顿大学教授， 1957年2月26日听Heezen的 报告，报导了洋脊的发现， 他当即指出：你动摇了地质 学的基石。 1960年口头发表，并于1962 年正式发表了“海盆的历史” 一文。
魏格纳和他的家人乘坐气球
• 1970在汉堡重 新命名的魏格 纳街
魏格纳有关大陆漂移的著作
• 1912a,Die Entstehung der Kontinente,Petermann’s Geographyche Mitteilungen,58,185-195,305-308. • 1912b,Die Entstehung der Kontinente,Geologische Rundschau,3,276-292 • 1915,Die Entstehung der Kontinente und Ozeane, Braunschweiz, Veiweg. • 1924,The Origin of Continents and Oceans, London: Methuen. • 1929(1966),The Origin of Continents and Oceans,
Patrik Blackett and Keith Runcorn（英国）
• Patrick Blackett通过测定研究英国2亿年前红色 砂岩的古地磁，发现其古纬度要比现在的纬度低得 多，从而明显意味着这些大陆之间发生过相对位移。 他的研究组还证明印度从南半球向北漂移了4000英 里（6400公里） • Runcorn作出了北美和欧洲的极移曲线，提出大陆裂 离时，极移曲线分离
北大Hale Waihona Puke 洋洋底地貌南大西洋洋底地貌
海底地貌图
海山和平顶山
Hess的海底扩张模式
A 地球早期对流循环导致的大 陆物质与地幔和地核物质的 分离 B 现在，只有地幔发生对流， 上涌对流导致大洋中脊，下 降对流导致大洋海沟
C 大洋中脊过程的详细情况。 由于温度升高和物质破裂， 地震波速变慢。注意沉积物 随远离中脊而堆积增大。 D Fisher和Hess 的海沟作用过 程模式，沉积物在对流室上 面熔融，形成火山。
第二章 板块构造理论要点
第一节 板块构造理论的形成和发展
大陆漂移——海底扩张——板块构造
大陆漂移与 海底扩张
魏格纳大陆漂 移的沉浮历史
在Wegener前的活动论思想
• 奥特利乌斯（1596年）在他的地理百科全书中提及美洲是 “因地震与潮汐而从欧洲及非洲分裂开去”及“如果有人拿 出世界地图，然后仔细观测三大洲的海岸线，就会发现(大 陆)分裂的痕迹”。 1620年，英国人F.培根，注意到了非洲 西海岸和南美东海岸线如此吻合，不大可能是偶然的巧合。 • 1658年，法国R.P.F普拉塞认为，南美洲和非洲曾一度相连 而后来又分开了。 • 19世纪末，Suess注意到南半球各大陆上的岩层非常一致， 因而将他们拟合成一个单一大陆－冈瓦纳 • 1912年， Wegener正式提出了大陆漂移学说，并在1915年发 表的“海陆的起源”一书中做了论证。
古地磁的研究使英国的一批地球物理学家首先转变为 相信大陆漂移。
Runcorn的极移曲线
新证据2：贝尼奥夫带及其地震活动 Benioff（1954）提出的海沟向大陆一侧的地震 剪切带证实洋壳向大陆壳下的俯冲
早在1930’s，日本学者Wadati首先发现倾 斜的震源带，1950’s美国的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。
海洋地学的新进展
海洋地学进展的原因：
1.军事需求
2.结合军事作基础研究
3.探测仪器的发展
海洋学测量仪器的发展： 1.声纳深度记录仪； 2.磁力仪； 3.海洋重力仪； 4.地震反射研究； 5.地震折射研究； 6.热流海底探针； 7.海底取样器；
海洋地学的进展
1872-1876年英国挑战号的大洋调查 1.大洋中脊； 2.大洋断裂带； 3.海下峡谷和海底平原； 4.大洋海沟和岛弧； 5.海山与平顶山（guyot） 6.重力测量； 7.地震研究； 8.热流研究； 9.磁场测量； 10.地质年代学研究
新证据1：古地磁学
• 1945-1959年地球过去磁场的 研究提供了使地球物理学家最 后接受大陆漂移的证据 • 地球磁场特点：1.很弱：1高 斯；2.地磁场是偶极的，地磁 极接近地理极点；3.地面上任 何一点的磁力线都可用两个分 量来描述：磁倾角和磁偏角； 在赤道上，磁倾角为0，在磁 极点，磁倾角为90度；地磁场 在地球表面是非均一的，在时 间上也是变化的。
魏格纳的大陆复原图
魏格纳的石炭纪海陆复原图
魏格纳的大陆复原图
魏格纳的冈瓦纳构造图
大 陆 岸 线 拟 合
大西洋周边500浔（1浔=1.852米）等深线拟合图
南半球诸陆计算机拟合图
运用构造带复原大陆
石炭－二叠纪大陆冰川遗迹
大陆漂移的古气候复原
用兽孔目和舌羊齿复原
成煤植物舌羊齿
冈瓦纳古生代植物分布
• 泥盆纪植物产地 • 拟鳞木：下石炭统 • 舌羊齿：下二叠统 • Euramerian: 下二叠统 • 舌羊齿/Eur混合: 下二叠统 • 舌羊齿/华夏混合: 下二叠统 • 冰川的大致范围
晚古生代中龙属在南美和非洲出现，
暗示那个时期这两个大陆曾连在一起
大陆漂移的古生物证据
犬颌兽
水龙兽
290 Ma
结合古地磁倒转特性 和海底扩张，对海底 磁异常条带成因进行 了解释，提出海底磁 异常条带不是由海底 岩石磁性强弱不同所 致，而是在地球磁场 不断倒转的背景下， 海底扩张新涌到地表 的岩浆冷却到居里点 时磁化的结果
Fred Vine and Drummond Matthews
1962年， Fred J. Vine还是剑桥 大学的一名研究生时，随一艘 英国海洋考察船参加了国际印 度洋考察队，并直接观察、了 解了磁异常的存在。 1963年9月， Fred J. Vineand Drummond H. Matthews（研究 生）合作发表了一篇短文： Magnetic anomalies over oceanic ridges, Nature, 1963, v. 199, p. 947-949.
古地磁与大陆漂移
• 磁化：某些岩石在形成时在地球磁场下变为磁化岩石， 保存并记录了当时地球磁场特征。 • 剩磁：在有些条件下，原子质点定向产生的结构变化 （磁畴）能够保持下来，当磁化场被移开后，物质仍能 保持它的磁性。岩石的剩余磁性，反映了岩石形成时的 地磁场的方向。通过岩石剩余磁性的研究，可以追溯历 史时期地球磁场的特征和变化历史，这是古地磁学的研 究目的。
20世纪30－50年代的坚持者
Holms的对流模式（1944）
Alexander Du Toit
A.du Toit的岩性－构造复原图
Du Toit的大陆复原
Argand (1924)关于青藏高原 的构造图
海底扩张与 大陆漂移说的新生
二战后地球科学的进展
1. 海洋地学的发展 2. 地震学的发展 3. 古地磁学的发展 4. 地质年代学的发展 5. 地槽说与大陆增生 6. 全球构造理论的发展
大洋脊沉积物的磁条带
洋中脊岩浆冷却 与磁化
东北太平洋磁力异常条带
东太平洋隆磁性剖面
新证据5：
• 为了进一步证实海底扩张和海底条带状磁异常之间 的关系，1968年开始，由多个单位科学家联合，进 行了一系列的深海钻探工作（Deep Sea Drilling Project），岩芯上部沉积物中的微体古生物和下 部玄武岩层的同位素年龄，证实在大洋中脊部份最 新，为全新世，而两侧接近大陆最老岩石为侏罗纪。 皮特曼（Pitman）等根据海底钻探数据的校正，制 订了磁极年表，据中脊越近，洋底的地质年龄越新， 越远则越老。根据磁极年表，编制了大西洋、太平 洋和印度洋三大洋洋底年龄图。
圣安得列斯断层是连接胡安德福卡 脊与加利福尼亚湾脊的转换断层
1961-1967世界震中分布图
观察与预测的太平洋－南极脊 扩张速率
板块主要组份与过程图
造山带模式图
北美西岸地体识别图
New York:Dover.
魏格纳时代的岩石圈观念
Wegener大陆漂移学说主要依据
1. 大西洋两岸的海岸线相互对应 2. 南美和非洲、欧亚在地层、岩石和构造上相 呼应 3. 相邻大陆，特别是大西洋两岸古生物群具有 亲缘关系：中龙；舌羊齿 4. C－P: 南美洲、非洲中部、南极洲和印度、 澳大利亚等都发生过广泛的冰川作用。上述 很多地区现今处于赤道附近的热带。相反， 北半球（除印度）同时期没有同时代的冰川 遗迹 • Wegener还测量了格陵兰和欧洲之间的距离， 发现在扩大
Hugo Benioff
K. Wadati
新证据3：大西洋、印度洋中岛屿 年龄随距中脊距离增大而增大