1、第三节 大地构造学说,第三节 大地构造学说,大地构造学说,大地构造学说（即地壳运动学说）：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。 到目前为止，还没有一个学说能全面完整地解释上述问题，为比较多人接受的是板块构造学说。,一、板块构造学说,板块构造学说是在20世纪60年代末兴起的，是在大陆漂移、海底扩张学说的基础上，综合了大洋和大陆的地质研究资料发展而来，所以又称为 “ 全球构造理论 ” ，是当今最盛行的大地构造学说。,（一）大陆漂移说,1、大陆漂移说的起源,1912年，德国学者魏格纳（A . Wegen
2、er）提出了 “ 大陆漂移说 ” 。,18801930,2、大陆漂移说的主要观点,在大约 2.5 亿年前的石炭纪后期，地球上所有的大陆曾经连结在一起，构成一个统一的大陆（称为泛大陆），围绕它的是一片广阔的海洋（称为泛大洋）。,此后，受地球自转离心力和潮汐力的作用，从中生代开始，泛大陆逐渐破裂、分离，由硅铝层组成的、较轻的陆壳在较重的硅镁层洋壳之上漂移，直至形成今天的海陆分布格局。大西洋、印度洋、北冰洋是在大陆漂移过程中形成的，而太平洋则是泛大洋的残余。,3、大陆漂移说的主要论据,大陆轮廓相吻合：如大西洋两岸的南美洲和非洲轮廓可以很好地拼合在一起；,地质构造的连续性：如非洲南部的开普山脉可与南美
3、的布宜诺斯艾利斯山脉连接，北美与西北欧的加里东褶皱带和海西褶皱带完全可沿走向相接；,古生物群、古气候的分布：如南美、非洲、南极、澳洲、中国、印度等地在古生代的生物群都很相似，同样有石炭二叠纪冰川遗迹分布，但中生代后则明显不同。,4、大陆漂移说的致命缺陷,大陆能漂浮吗？ 花岗岩的熔点比玄武岩低，如果地温高至玄武岩岩层熔化并容许大陆漂移的程度，而花岗岩却依然保持固态浮于其上，这是违反物理定律的；,大陆能漂移吗？ 即驱动机制问题。魏格纳认为地球自转的离心力使大陆由高纬度向赤道方向移动，潮汐力同
4、时使其向西漂移；但计算结果证明，其驱动力比所需要的小了好几个数量级，根本不可能推动大陆漂移。,5、大陆漂移说的复活,岩浆在冷却成岩过程中，含铁矿物在某个温度值开始获得磁性，该温度值称为居里点；如磁铁矿的居里点为 600 ； 磁性矿物获得磁性时，会按当时的地磁场定向，并在岩石中将其磁性方位保存下来，称之为天然剩磁（NRM）； 用精密仪器测定岩石中天然剩磁的方向和强度，就可以知道岩石形成时的地磁南极、北极的地理座标位置。这就是古地磁学的研究内容。,二十世纪五十年代古地磁学研究成果,在同一大
5、陆中，不同地质年代的磁极位置不同，其连线呈一平滑曲线，称为古地磁极游移轨迹；在不同大陆中，同一年代的岩石磁极位置也不同，即每一块大陆都有一条地磁极游移轨迹，并最终都交汇于现今的磁极位置；结论：由于地磁极不可能远离地球的转轴（或地理极）作大范围的迁移，上述、测定的结果只能说明大陆曾经发生过漂移。,（二）海底扩张说,2、海底扩张说的论证,洋中脊与热异常；,盖奥特（Guyot）的成因；,洋脊磁异常条带的分布；,洋底岩石和沉积物的年代；,震中的空间分布形式。,（三）板块构造学说,1、板块构造学说的基本论点,2、板块边界的基本类型,扩张型板块边界：
6、在大洋中为洋中脊，在大陆上为裂谷带；边界两侧板块受拉张作用而相背分离运动，地幔物质裂谷上涌，造成大规模的岩浆侵入和喷出或形成新洋底。 这种板块边界是岩石圈重要的张裂带、岩浆带和地震带。,汇聚型板块边界,平错型板块边界,这种边界一般分布在大洋中，边界两侧板块发生相互剪切、水平错动。 在海洋探测时，发现大洋中脊被一系列垂直洋脊走向的横断层所切断；这些横断层不是一般的平移断层，而是一面向两侧分裂，一面发生水平错动，威尔逊称之为转换断层。 它
7、与平移断层的不同点，在于断层两侧在洋脊之间的位移是相互错动，而在洋脊外侧的位移都是同一方向的。,3、板块的划分,1968年，法国地质学家勒比雄将全球岩石圈划分为六大板块，即太平洋板块、亚欧板块、印度洋板块（包括澳大利亚）、非洲板块、美洲板块和南极洲板块。只有太平洋板块几乎全是海洋，其余五个既包括大块陆地，又包括大片海洋。 板块的划分不受陆地和海洋的限制，只根据板块边界而划分。随着研究的深入，板块的划分越来越细，板块数量越来越多。,二、地槽地台学说简介,地槽地台学说，即传统的大地构造学说。它在19世纪中期以来研究大陆型地壳构造而逐渐建立起来，
8、是板块构造学说诞生前占主导地位的地壳运动学说。1、基本观点： 地壳运动形式以垂直运动为主，水平运动是次要的；地壳运动的驱动力来自地球内部物质的重力分异，物质受热变轻上涌造成地表上升隆起，物质冷却变重下沉造成地表下降凹陷。地球上的海陆变迁和地质构造就是由地壳这样的升降运动所造成。,2、构造单元,该学说把地壳分为地槽、地台和过渡区等；地槽：是地壳上强烈活动的构造单元，多呈狭长带状，构造变动和岩浆活动频繁而强烈，沉积巨厚。地槽的发育，一般经过强烈下降强烈上升两个阶段，地球上几乎所有的高大山脉皆由地槽褶皱上升而成；地台：是地壳上相对稳定的构造单元，多呈较平坦的巨大地块，以大面积的缓慢升降运动为主。地台
9、由地槽上升后转化而成，具有两层结构，下为褶皱基底，上为沉积盖层。,3、致命缺陷,地壳运动方向错误（垂直为主），驱动力解释不清，分布解释不清（为什么这里是地槽，那里是地台等等），缺乏海洋方面资料支持等等。地槽、地台已沦为地质构造名词而不是大地构造学说了。,结束,二叠纪,联合古陆 （泛大陆）,泛大洋,三叠纪,劳亚古陆,冈瓦纳古陆,特提斯洋,古太平洋,侏罗纪,北美,亚欧,非洲,南美,印度,澳洲,南极,白垩纪,北美,亚欧,非洲,南美,印度,澳洲,南极,现在,南美洲和非洲的轮廓,南美,非洲,古生物,南美,非洲,石炭纪大冰期,晚石炭纪,华北,华南,地球磁场,地极与磁极,地理北极,地理南极,磁北极,磁南极,
10、印度德干高原,印度德干高原火山熔岩古地磁纬度随时间变化曲线,S50,S40,S60,S30,S20,S10,0,N10,N20,180,150,100,50,0 Ma,0.7 cma,16 cma,2 cma,赤道,非洲和南美的极移曲线,北美和欧洲的极移曲线,各大陆的极移曲线中生代后分散,大洋中脊,纵贯世界各大洋的海底山系，其长达80000 km，高出深海平原 23 km，距海平面 23km，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。,大洋中脊的地形,深海拉斑玄武岩,在深海洋脊，来自6090km深处的玄武岩浆，约以1.51010ta 的速率涌出，形成拉斑玄武岩。其特征
11、是K2O含量较低，CaO含量较高，SiO2不饱和，含橄榄石和霞石等，称为深海拉斑玄武岩。,深潜器洋底考察,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。,洋底黑烟囱 380 高温,在洋中脊处，发现正的热异常值，而在海沟处则为负的热异常值。,洋底黑烟囱，400 高温,海底平顶火山（Guyot）,正向条带,反向条带,磁异常带对称于洋脊分布，年龄由新到老,海洋钻探船 “ 格洛玛 挑战者 ” 号,Glomar Challenger, 1968年3月首航,钻探,海洋沉积物年龄,1.371.95亿年,毕乌夫带,海洋,陆地,毕,乌,夫,带,扩张型板块边界,洋中脊,裂谷带,东
12、非大裂谷,坦噶尼喀湖,（ 6500km ）中段,大裂谷1,大裂谷的象群,大裂谷2,大裂谷的角马群,大裂谷3,大裂谷的长颈鹿,大裂谷4,大裂谷的斑马群,死海的盐,海拔 -416 m面积 1050 km2,死海泥,山弧海沟系,马里亚纳群岛,岛弧海沟系,马里亚纳海沟,11034 m,马里亚纳海沟地形,山弧地缝合线系1,山弧地缝合线系,喜马拉雅山,山弧地缝合线系2,珠穆朗玛峰，8844.43m,山弧地缝合线系,山弧地缝合线系3,阿尔卑斯山,山弧地缝合线系,山弧地缝合线系4,阿尔卑斯山长1200km，主峰勃朗峰4807m。,山弧地缝合线系,平错型板块边界,转换断层,圣安德烈斯断层,圣安德烈斯断层,三藩市,洛杉矶,全球六大板块,扩张型板块边界汇聚型板块边界平错型板块边界,固定的 “ 热点 ”,
