第七章 构造变动.ppt

唐代书法家颜真卿在《麻姑山仙坛记》中就提到“高山犹有螺蚌壳，或以为桑田所变”，其意不言自明。 北宋时期的沈括在《梦溪笔谈》中多处记录了化石的发现，进而得出了古地理、古气候是在不断变化的结论。 南宋时期的哲学家朱熹在《朱子语类》中也得出了地面升降的结论。朱熹还认为，这是因为世界发生了“震荡无垠，海宇变动，山勃川湮”的巨变所引起的，这种巨变是大约129600年一次的“轮回”。 虽然朱熹的认识有他的历史局限性，但从他的论述中我们分明已经看到了构造演化理论中最根本的思想，即构造运动的剧变性和旋回性。 收缩假说是法国地质学家波蒙提出的，他认为初始地球是完全处于熔融状态的，地球自外而内的冷却收缩过程导致了地球表面的各种构造变形，这种观点是康德——拉普拉斯天文假说的合理延伸，知道20世纪初这一假说仍然有很多的支持者。 与收缩说完全对立的是地球膨胀假说，这个假说由德国学者希尔根伯格于1933年提出。它以地球初始的连续陆壳因膨胀而解体成功地解释了年轻的大洋盆地的形成；但在解释古大洋封闭，在封闭大洋的位置上形成山系的褶皱。推覆构造中遇到了困难。 脉动假说是由美国学者布克（W.H. Bucher）和葛利普（A.W. Grabau）、俄国学者乌索夫和奥布鲁切夫等人所提出的。这个假说认为地球的发生体积时而增大，时而减小的脉动。在增大期形成断裂，出现地槽和大量玄武岩喷发，在减小期地槽遭到挤压变形而结束，转变成褶皱，在褶皱山系的中心部位形成花岗岩（因为在挤压情况下，岩浆不能达到地表）。 7.1.1 板块构造学说的产生 板块构造学说是当今地球科学界普遍认同的一个大地构造学说。 板块构造学说的发展主要经历了三个阶段：大陆漂移学说、海底扩张学说和板块构造学说。 魏格纳（德国气象学家），1911年，魏格纳在研究世界古气候时偶然读到一篇论文，文中提到“根据古生物证据，巴西和非洲陆地曾经连为一体”，从而产生了大陆漂移的思想。在进行了一些较为仓促的研究之后，1912年初在法兰克福地质协会做了题为“根据地球物理学论地壳轮廓的形成”的演讲，几天之后他又在马尔堡科学协进会上做了题为“大陆的水平位移”的第二次演讲。同年，他将这些研究成果整理发表，从而形成了著名的大陆漂移学说。 古生代冰川证据 其他证据 海底扩张学说 全球裂谷系：具有全球规模的大洋中脊和中央裂谷系是海洋研究的三大发现之一。1946年美国海军组织了11条船，执行“跳高行动”（Operation High Jump）的探险计划，发现了东太平洋隆起。这些发现引起了哥伦比亚大学拉蒙特研究所黑甄（B. Heezen）的极大兴趣，他指导一位年轻的绘图员，利用一些已有的资料来编制一张海底地形图，由于资料残缺不全，他又利用一些间接的资料加以补充，最后终于绘制完成了一张大西洋的海底地形图。黑甄在普林斯顿大学报告了关于大洋中脊系统的发现，使在场的地质学家受到了极大的震动。 海底地热流异常： 1950年，在斯克利普工作的马克斯韦（A. E. Maxwell）和他的同事勒维尔（R. Revelle）使用一种装有记录仪器的新装置，东太平洋洋底测得第一批热流数据，所得到的热流值比预想的要高得多。因此，马克斯韦和勒维尔二人得出一个结论，要么是洋壳下面有一个异常的放射源，要么是有地幔的热物质上涌，才可能是洋壳具有如此之高的热流值。在此之后，各国科学家便进行了大量的地热测量，到60年代已经获得了3000多个数据。这些数据表明，热流值与大地构造单元有密切的关系，一般地，在前寒武纪地盾和海沟处热流值最低，大陆边缘和年轻的造山带热流值较高，大洋中脊的热流值最高。 海底磁异常条带：1955年，美国的“先锋”号考察船再次到西海岸进行考察，在船上工作的英国访问学者梅森（R. G. Mason）根据测量资料绘制出一张磁场强度等值线图，这张图上清晰地反映出一系列南北走向的磁强的峰谷。1956年斯克利普的科学家们在西海岸附近测制了一幅长二千千米，宽几百千米的磁异常图。 四十年代，毕鸟夫（H. Benioff）将南美发生地震的震源投影到一张图上，结果他发现这些震源大都集中在一个长长的斜坡带上。 德国著名的地球物理学家曼尼兹（V. Meinesz）在对东印度洋的考察中发现了一条长达8000千米，宽100千米的负重力异常带。 尤温兄弟（JM. Ewing）在五十年代末对大西洋沉积物的研究时发现，大西洋中脊几乎没有沉积物，大洋底的沉积物也不厚。尤其重要的是，这些沉积物的年龄都不超过2.5亿年，似乎大洋只是中生代以来的产物，因此大洋不可能是永存的。 赫斯（H. Hess 1906-1969），这位地学革命中的风云人物是美国普林斯顿大学地质系的系主任。二次世界大战期间，他以运输中队中校的身份参加了那场战争，并且常有机会乘坐潜艇进行水下观察。战后，赫斯报导了160个这种“太平