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第九章 地球动力系统 第一节 板块构造 目的要求????????板块构造学说的出现，是地球科学的重大进步。岩石圈板块构造学说是现代地球科学对全球动力学主要认识之一。它是在确立了大陆漂移与海底扩张的基础上建立起来的。要求学生对大陆漂移、海底扩张以及板块构造学说的基本概念、原理有所认识、了解，同时意识到板块构造还存在许多问题，如岩石圈板块到底为什么会运移呢？即其构造的动力学机制问题，仍是一个至今尚未解决的难题，因此，板块构造学说仍有待完善。 课时：2学时 授课内容 一、大陆漂移 二、海底扩张 ?（一）海底扩张说的提出 ?（二）海底扩张说的验证 三、板块构造 （一）板块的边界类型及板块的划分 （二）板块构造与地质作用 板块构造与岩浆作用 板块构造与变质作用 .板块构造与地震及岩石变形的关系 板块构造与表层地质作用 （三）板块构造的驱动机制问题 重点????????板块构造与地质作用与此两个专业以及地质学各专业同学今后进一步学习关系密切，因此，在介绍了大陆漂移、海底扩张以及板块构造的基本概念和原理之后，应重点讲授。 难点 关于板块运动的驱动机制或驱动力，目前还是一个尚未解决的问题，学生比较难掌握。使学生了解到岩石圈毕竟只是固体地球上的一层表皮，必须综合、全面考虑地球的动力机制问题。 教学方法 配合多媒体图件演示，以讲授为主。有关板块运动的驱动机制或驱动力，可以采取课堂讨论的方法。 讲授重点内容提要 一、大陆漂移（continental drift） 与确定岩石圈垂直变位相比,水平变位,尤其是大幅度水平变位更加难以被人们所认识。有趣的是，最早发现岩石圈存在大幅度水平变位的并非地质学家,而是一位德国的气象学家魏格纳(A．L．Wegner,1880—1930)。他于1912年首先发表了大陆漂移学说的观点。???????? 魏格纳起初从大西洋两岸,尤其是南美洲和非洲海岸线弯曲形状的相似性中得到启发,后来他进一步发现美洲、欧洲与非洲在地层、古生物化石和地质构造上都有着惊人的相似性。魏格纳认为：较轻的硅铝质的大陆块就象一座座块状冰山一样漂浮在较重的硅镁层之上，并在其上发生漂移；全世界的大陆在古生代晚期曾连接成一体，称为联合古大陆或泛大陆（pangaea），围绕联合古大陆的广阔海洋称为泛大洋（图9-1）；可能由于某种作用力的影响，自中生代开始，泛大陆逐渐破裂，分离、漂移，形成现代海陆分布的基本格局。 魏格纳的大陆漂移说主要是根据大陆形状的相似性、地层、地质构造、古生物、古气候等方面证据提出来的。 二、海底扩张（sea—floor spreading） （一）海底扩张学说的提出???????? 到20世纪60年代初，海底调查有3个较为重要的成果，为海底扩张说的建立准备了条件： 全球大洋中脊及中央裂谷的发现； 海沟及毕尼奥夫带的发现； 洋底地壳的新认识。 毕尼奥夫带（Benioff zone）—在海沟岛弧系中，地表都位于靠大陆一侧，而且正是这种系统中才出现深源地震，并且震源深度的变化是很有规律的，在近海沟处都是浅源地震离，远海沟处出现中源地震，到大陆内部出现深源地震，也就是，这一地震带中震源排列成为一个由海沟向大陆方向倾斜的面（图9-2），其倾向一般45°左右，这一带称为毕尼奥夫带。1956年，美国加利福尼亚科学院的地质学家修果·贝尼奥夫（Hugo Benioff)对这一现象进行了研究，他发现在海沟附近发生的地震都属于浅源地震，而随着向大陆方向的推进，震源的深度逐渐增加。在远离海沟的位置，最大的震源深度甚至可以达到700公里。把这些震源在空间中排列起来，就构成了一个由海沟开始，向着大陆方向以约45°±15°倾斜向下的斜面。这个斜面就被称作“贝尼奥夫带”。 ???????? 海底地质新成果与新资料的积累，加之大陆漂移说的重新兴起，终于迎来了地球科学理论上的一场重大革新。60年代初，美国地质学家赫斯（Hess，1962）和迪茨（Dietz，1961）首先提出了海底扩张（sea floor spreading）说。这一学说认为，大洋中脊顶部乃是地幔物质上升的涌出口，上升的地幔物质就冷凝形成新的洋壳，并推动先形成的洋底逐渐向两侧对称的扩张。随着热地幔物质源源不断地上升并形成新的洋底，先成的老洋底不停地向大洋两缘扩张推移，洋底移动扩展的速度大约是每年几个厘米（图9-3）。 板块运动及熔岩流示意图 美国某火山喷发时的情景（1943年） 二转换断层（transform fault）???????? 1965年，加拿大学者威尔逊（Wilson，1965）指出，这种横断大洋中脊的断裂带不是一般的平移断层，而是