板块构造-海底扩张说解析.ppt

* * * * * * * * * * * * * * 转换断层 J. Tuzo Wilson, 1965, A new class of faults and their bearing on continental drift, Nature, 207, p.343 J. Tuzo Wilson, 1965, Transform faults, ocean ridges, and magnetic anomaly southwest of Vancouver island, Science, V.150, p482-485 * * John Tuzo Wilson(1908-1993) made major contributions to the development of the plate-tectonics theory in the 1960s and 1970s. He remained a dominant force in the Canadian scientific scene until his death. (Photograph courtesy of the Ontario Science Centre) 转换断层的定义 板块的边界； 转换断层是伴随着洋中脊分布的一种剪切运动的断层，其延伸方向常常与洋中脊垂直，长度为数百公里。在转换断层中，由于洋中脊本身在向两侧扩张，因而在转换断层两侧被洋中脊限制的这一部分（图中的A、B段）的实际相对运动正好与洋中脊整体所表现的错动方向相反。 转换断层的运动在断层的两个端点截然终止，将一种运动转换为另外一种运动。如裂谷处的伸展运动，或者造山带的挤压运动。 * 转换断层和平移断层的比较 转换断层 平移断层 * J. Tuzo Wilson, 1965，Science A B C D 典型的大洋转换断层连接分离的板块边界。活动断层带出现在板块边界之间；之外的区域，仅是一个破碎带。 * 转换断层在洋底均呈线性分布，长度数百至数千公里，它们不仅使两侧洋底有很大高差，且平移错断了洋底的重力和磁异常条带。转换断层的形成与沿洋中脊脊轴扩张和新洋壳的形成相伴而生，即以脊轴为海底扩张轴，两侧洋壳分离，并以断裂为剪切错动面同步地相对运动。通常认为，这一过程的动力来源于地幔对流。地幔物质不断从洋中脊涌出，经过冷却固结形成新的大洋地壳，以后涌出的熔融岩浆又把原先形成的大洋地壳向外推移。转换断层的存在是海底扩张的有力证据之一。它的提出也为板块构造学奠定了重要的理论基础。 * (三）深海钻探和海底扩张 ??　　 从60年代以来，在各大洋打了上千个钻孔，根据所采集的放射虫标本鉴定发现：盖在玄武岩之上的最老沉积物年龄与根据磁异常所测得的年龄一致，并且愈接近洋中脊，洋底年龄愈新。 1968年深海钻探第三次在南大西 洋的钻探结果证实了海底扩张说 1、洋底岩石年龄与深海沉积 洋底物质组成不同于大陆，未发现老于侏罗纪的岩石，岩石年龄从洋中脊向两侧逐渐变老，并且以洋中脊为轴两边对称。 太平洋北部洋底年龄图 全球大洋年龄图 （据W.C.Pitman等，1994） 2.海底扩张速率 扩张速率的计算： 海底磁异常条带的年龄t是已知的，各海底磁异常条带的宽度或它们之间的距离d是可以测出来的，将它们之间的距离除以它们之间的年代间隔，就可以得出当时该海区的平均海底扩张速率。 v＝d/t 全球海底扩张速率和扩张方向图 东太平洋海隆，v=4-6cm/y 印度洋中脊，v=1-3cm/y 大西洋中脊，v=1-2cm/y 四、海底扩张说的要点可归纳为： 洋底在洋脊形成, 并不断扩张，老的洋底在海沟处消减，使洋底不断更新； 洋底的扩张是刚性的岩石圈块体驮在软流圈上运动的结果； 运动的动力是地幔物质的热对流； 洋脊位于对流圈上升处，海沟位于下降处； 如果上升流发生在大陆内部就导致大陆的分裂。 * * * * * * * * * * * * * * * * * 海底扩张说的提出 海底扩张说的验证 海底扩张说的要点 六十年代初，美国地质学家赫斯（Hess, 1962）和迪茨（Dietz, 1961）提出了首次提出了“海底扩张” 的概念。 基本理论： 大洋中脊顶部是地幔物质上升的涌出口；上涌的地幔物质冷凝形成新的洋底，并推动先形成的洋底逐渐向两侧对称地扩张； 洋底移动速度大约是每年几个厘米； 海沟是地幔对流下降区，洋底在中脊处产生，而在海沟处下沉。 大洋在不断的形成、消亡和更新。 一 海底扩张的提出 二战后，工业较发达的西方各国出于军事、资源与能源等方面的考虑，开展了广泛的海底地形与地质调查。例如，利用回声测深等高精度的水深测