科学素养 地球科学与海洋演化

板块构造学
摩根
勒皮雄 麦肯齐
•支持板块构造学说的证据，包含了支持大陆漂移及海底扩张的证据。
板块构造学说
• 地球的岩石圈由12个大板块和位于期间的若干小板块组成 • 板块的边界位于洋脊（离散型边界）、海沟或大陆板块碰撞带（汇聚 型边界）及转换断层（平错型边界） • 板块可在其下伏的较塑性软流圈上作大规模运移 • 海洋板块在洋脊处不断新生，又不断俯冲、消减到大陆板块之下 • 板块内部相对稳定，而板块边缘则由于相邻板块的相互作用而成为构 造活动性强烈的地带 • 板块之间的相互作用控制了岩石圈表层和内部的各种地质作用过程， 也决定了全球岩石圈运动和演化的基本格局
厦门大学嘉庚学院公选课 —《人类与海洋 》
其次，更有趣的是，北冰洋有4000多米的海盆，而南 极洲也恰好有高达3794米的ft峦与之对应。所有这一 切都似乎表明：南极洲就像是从北冰洋挖出来的一般。
这绝不是巧合，人们认为其中很有可能隐藏着一种与地球 的运动和演化有关的内在因果关系。也许，南极洲是从北 冰洋漂移出来的？但是，为什么恰好漂移至两极，谁也无 法解释。
魏格纳
观察与实验：
大陆曾发大生陆过漂大移规学模的水平移动
2亿年前
• “泛大陆”及其解体
After Dietz & Holden, 1970
主要证据之一：古生物分布
• 分离的不同大陆上有同种淡水爬行类动物 • 整个南方大陆上都有蕨类植物舌羊齿的分布
澳大利亚西南部上二叠统地层中的舌羊齿叶化石
对同种生物在不同大陆上分布的可能解释
印度 洋
太平洋
南大洋
大西洋
海，在洋的边缘，是大洋的附属部分。
据国际水道测量局的材料，全世界共有54个海，其面积只 占世界海洋总面积的9.7%。
海的深度较浅，平均深度一般在2000 m以内； 其温度和盐度等海洋水文要素受大陆影响很大，并有明显的季节变
化；
水色低，透明度小，没有独立的潮汐和洋流系统，潮波多是由大洋传 入，但潮汐涨落往往比大洋显著，海流有自己的环流形式。
球体。
1.2 地球的圈层结构
大气
地球的
水
外部圈层
生物
小知识：在太阳系中，地球是唯一具有水圈D和ia生gr物am圈的行星，其大气圈也是独特的。
地球的内部圈层
1.3 地球的起源与地质年代
最早的假说——质点说 德国哲学家康德 1755年最早系统地描绘了地球和宇宙形成 的假说。
最简明的假说——星云说 这是法 国数学家、天文学家拉普拉斯 1796年提出的。
科学素养
主讲人：耿 松 李卓琳
科学素养之
地球科学与海洋演化
主讲人：耿松
八大洲五大洋？
素有“非洲之角”之称的索马里半岛将漂离非洲大陆 红海则会变成一个新的大洋
主要内容
1
地球
2
海与洋
3
大陆漂移
海底扩张 4
板块构造 5
Contents
1. 地球
宇宙是空间、时 间无限的物质世 界，目前人类观 测到的宇宙范围 叫做总星系，半 径约150亿光年。
最浪漫的假说——抛出说 这是前苏联的天文学家费森柯 夫提出的。他认为，太阳因高速旋转从圆球状变为梨 状，最后在细小一端处断开，被抛出去的物质就成了行 星，地球就是被抛出后形成的。
海洋未解之谜
太平洋是月球留下的凹坑还是被撞的坑？
地球的演化与地质年代
升入太空的宇航员在俯瞰地球时只注意到了蔚蓝色的海洋，因此将地 球称为“蓝色的大理石”。
•石炭系－二叠系地层完全相同 •三叠系－侏罗系岩层极为相似
主要证据之四：造山带分布
一个大陆上的造山带与另一大陆上的 造山带在岩石构造和年代上类似。
阿帕拉契亚山脉(美国东部、格陵兰) 英伦诸岛、斯堪的纳维亚
大陆漂移
大洋海岭分布 ：
海底地质年龄有何特点？
海底岩石年龄比较小，一般不超过2亿岁。 海底地层 岩石的年龄从海岭到两侧由新到老对称分布。
洋，是海洋的中心部分，是海洋的主体。 世界大洋的总面积，约占海洋面积的89 %。
大洋的水深，一般在3000米以上，最深处可达1万多米。 大洋离陆地遥远，不受陆地的影响。它的水温和盐度的变化不大。 每个大洋都有自己独特的洋流和潮汐系统。 大洋的水色蔚蓝，透明度很大，水中的杂质很少。
北冰洋
最大深度 面积
11033 9218 7455 5499 6972
155 600 000 km2 76 800 000 km2 68 600 000 km2 14 100 000 km2 20 300 000 km2
海洋未解之谜
海水是从哪里来的？
3. 大陆漂移 4. 海底扩张 5. 板块形成
大陆漂移学说
首先，北冰洋和南极洲有着非常相似的面积和形态。
北冰洋
南极洲
南极洲的面积是1400万平方公里，北冰洋则为1410万平方公 里；倘若将现今的两个极点重叠在一起，并把一个旋转75°以 后，便可以看到，两者的形态轮廓也大致吻合，偌大的南极洲 正好嵌在北冰洋中，而且南极半岛的尾部，正好落在北冰洋的 挪威海与格陵兰之间。
－漂游？ －“大陆桥”？ －“岛屿垫脚石”？ －大陆漂移！
主要证据之二：古气候证据
在现今气候条件极不相同的大 陆上，发现了反映相似古气候 条件的沉积与生物特征
煤沼 沙漠砂
盐类沉积 生物礁
冰川 沙漠 热带
冈瓦那大陆冰川遗迹的分布及特征
• 冰川分布的位置 • 冰川运动的方向
主要证据之三：冈瓦那大陆的地层分布
从太空往下看，大陆呈现出绿色与棕褐色的斑块，而那一缕缕的白色 则是海水蒸发后形成的云朵。
2. 海与洋
通常只要我们一打开水 龙头，水就流出来了， 这样的便利使我们很容 易忘记水对于地球上的 生命是多么重要。
富集在大洋盆地中的水 不仅调节着地球的温度 和气候，而且也为无数 植物和动物提供了栖息 地。
这种分布规律形成的原因是？
海底扩张学说
大陆漂移学 海底扩张学
赫斯
迪茨
海底扩张学说
洋底
洋 脊
洋底
上地幔
海底扩张学说
地幔物质对流原理
洋 脊 洋底
洋底
上地幔
海底扩张示意图
板块构造学说
大陆漂移学 海底扩张学
岩石圈是由若干刚性 的板块所构成的，这 些板块漂浮在软流圈 之上，全世界可以划 分为六大板块。
课堂作业： 本章内容中提到了哪几个海洋未解之谜？
表1 全球海洋基本概况
总面积 总体积 平均深度 最大深度 平均海洋地壳厚度 最长的山脉
361 000 000 km2 1 347 000 000 km3
3 730 m 10 900 m 6.5 km 16 000 km
太平洋 大西洋 印度洋 北冰洋 南大洋
表2 五大洋深度
平均深度 3939.5 3575.4 3839.9 1097 3700
Hot Tip
• 1. 1 地球的形状
地球自然表面的形状或大地水准面的形状
• 1.2 地球的圈层结构
地球圈层分为地球外圈和地球内圈两大部分
•1.3 地球的起源与地质年代
地球是怎么形成的？
Diagram
1.1 地球的形状
地球的形状一般是指全球静止海面的形状。 根据人造卫星运行轨道分析测算的结果，地球是一个梨形的
板块构造学
全球岩石圈可以被划分为哪六大板块？
板块边界处分别以哪些地形为主？
亚ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
地中海
红 海
欧
板
块
阿留申群岛
喜马拉雅ft 日本群岛
海沟
菲律宾群岛
马来群岛
洋
大 西 洋 海 岭
印 度 洋 海 岭
海沟
太
北岛
平 海沟 洋
海
南岛
岭
块
北冰洋为何正好装下南极洲？
海洋未解之谜
众所周知，北冰洋与南极洲分别位于地球的两端。一个是海 洋，一个是大陆。看上去它们是毫不相干的。但当我们对它们 进行比对后，将会发现它们之间竟然有着非常有趣的联系。