12 岩石圈板块运动与地质作用.ppt
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1、普通地质学IntroductionofPhysicalGeology,刘顺喜办公室:资环楼225电话:15978781962邮箱:lsx,河南理工大学资源环境学院InstituteofResources&Environment,HPU,用户名:cehui102012密码:cehui10,第十一章-习题,岩石圈板块运动与地质作用,普通地质学,1板块运动的发现2板块运动的基本理论3板块运动的机制,固定论和活动论是关于地壳运动和地壳结构的两种相互对立并长期争论的理论固定论:不承认存在大规模的水平运动,认为地壳的运动和海陆的发展主要表现为地面的隆起和沉降,即以垂直运动为主活动论:地球上部(包括上地幔顶
2、部和地壳)不但存在着垂直方向的运动,而且水平方向的运动更大;大陆和大洋在整个地质时期都不是固定不动的,它们彼此之间和各自的内部都存在动力构造作用,1板块运动的发现,岩石圈板块运动与地质作用,人们对岩石圈运动的认识是逐步发展的,由浅入深,由表及里。槽台学说、大陆漂移、海底扩张、板块构造,1板块运动的发现,岩石圈板块运动与地质作用,垂直运动:指岩石圈内沿地球半径方向发生的位移,1板块运动的发现,岩石圈板块运动与地质作用,垂直运动与槽台学说,意大利那不勒斯湾塞拉比斯古庙公元前105年建成,公元1500年被海水淹到6.3米1600-1826年升到海面之上,被发现升速4.2mm/yr,1826年起又被海
3、水所淹,降速17.2mm/yr,丹纳(1847)提出了固定论观点:早期的地球是熔融状态的,不断的冷却使固结作用由中心向外扩展,并逐渐抬升而形成陆核,在继续的冷却中,就形成“一个不变的大陆”,有了固定的大洋和大陆。同时,伴随着地球冷却过程的收缩产生了压力,并沿着大陆的软弱边缘或充满松软沉积物的深海盆地,间歇地挤压成山脉,1板块运动的发现,岩石圈板块运动与地质作用,垂直运动与槽台学说,1板块运动的发现,岩石圈板块运动与地质作用,垂直运动与槽台学说,1873年,丹纳在这个基础上把地槽称为地向斜,用以表示地壳上活动性强的构造单元。1885年,奥地利地质学家Suess相应于地槽理论,提出了地台理论。认为
4、地台是地球上的一种大型稳定地块,具有双层结构,下伏的前古生代变质基底和上覆古生代以来的未变质沉积盖层合并而成。这两个理论不久就被确定下来,并被统称为地槽-地台说。该理论推定,地壳的运动是逐渐趋向稳定静止的,待到全部转化结束时,地质运动就终止了,地壳也就僵化了。,槽台学说:认为地壳运动以垂直运动为主,大陆、大洋的位置不变。将地表分为地槽活动区(Geosyncline),地台稳定区(Platform)二个主要构造单元。山脉的形成是地壳构造运动垂直上升的结果。现代的山系地区原先存在着一个槽状洼地,即地槽。它长期下陷接受沉积,后来发生回返上升、褶皱形成山脉。把具有上述特征和发育历史的地区称为地槽区;把
5、地槽褶皱带之间活动性较弱的且地质构造简单的地区,称地台区。,1板块运动的发现,岩石圈板块运动与地质作用,垂直运动与槽台学说,1板块运动的发现,岩石圈板块运动与地质作用,水平运动与大陆漂移,虽然有些物理学家认为构成这一假说的物理学基础是正确的,但20世纪以来,放射性元素的发现和研究从根本上动摇了地球的热起源说,同时,古气候学、古地球学和古生物学等的研究也对它提出了很多反对意见,从而使地壳运动的固定论受到冲击,代之而起的是地壳运动的活动论学说。活动论是基于地球的冷起源说提出的,认为地球内放射性物质使得地球温度逐渐增高,整个地球略具可塑性,大陆就在其表面上发生缓慢的漂移,在漂移的过程中大陆会产生破裂
6、和重新组合,1板块运动的发现,岩石圈板块运动与地质作用,水平运动与大陆漂移,Wegener1880-1930,1910年,德国人魏格纳从南美大陆和非洲大陆边缘形态正好可以拼接起来的现象入手,搜集了两个大陆在地质构造、岩石、化石和古气候等方面的大量资料,发现了他们的相似性和可连接性,提出了大陆漂移的大胆设想。1915年,他完成了专著海陆的成因,对大陆漂移说作了全面系统的论述。,在石炭纪后期之前,南、北美大陆与亚、欧、非大陆是紧密连接的,而且澳大利亚、南极和印度也包括在其内,全世界实际上是一个巨大的泛古陆。海也不过是围绕泛古陆的一个巨大海洋,以后大陆产生分裂,大洋也就被割裂,逐渐形成目前地图上所呈
7、现的海陆分布情景,1板块运动的发现,岩石圈板块运动与地质作用,水平运动与大陆漂移,最先发现南美洲与非洲可拼合,现在已能将各大洲均拼合在一起拼合,1板块运动的发现,岩石圈板块运动与地质作用,水平运动与大陆漂移,大陆漂移说的主要依据,不同大陆之间的构造相似性,非洲南部组成开普山的二叠纪地层向西延伸,在大西洋中消失,但相同地层却在南美洲的布宜诺斯艾利斯出现非洲高原出露的前寒武纪片麻岩,在巴西也有出现北半球,一条从挪威向西南延伸到苏格兰的加里东褶皱带在大西洋消失,但在北美东海岸的加拿大和美国境内再现,黑圆点为二叠纪岩层的山脉;方格为加里东褶皱带;斜线为古冰川遗迹分布区。,1板块运动的发现,岩石圈板块运
8、动与地质作用,水平运动与大陆漂移,大陆漂移说的主要依据,不同大陆之间的构造相似性,显然这些地方现在的气候条件不可能有冰川活动,南半球各大陆都共同具有石炭二叠纪的古冰川遗迹,说明石炭二叠纪时可能是处于极地的统一的大陆,后经分裂、漂移,才形成现在的布局,在南半球石炭二叠纪的古冰川活动遗迹,不仅在地处极地的南极洲有,而且在远隔重洋的目前地处热带和赤道的印度、澳大利亚、非洲、南美洲也有发现,1板块运动的发现,岩石圈板块运动与地质作用,水平运动与大陆漂移,大陆漂移说的主要依据,古生物与冰川、气候“似非而是”的规律,晚古生代爬行动物化石中龙,1板块运动的发现,岩石圈板块运动与地质作用,水平运动与大陆漂移,
9、大陆漂移说的主要依据,古生物与冰川、气候“似非而是”的规律,二叠纪生活在内陆的爬行动物中龙,如今在远隔重洋的非洲、南美洲及南极洲都有发现,中龙是陆生喝淡水的爬行动物,不可能穿越大洋长途迁移。现在的分布,只有用二叠纪时它们本处于同一古陆上,后古陆分裂、漂移开来,才能加以解释,1板块运动的发现,岩石圈板块运动与地质作用,水平运动与大陆漂移,大陆漂移说的主要依据,古生物与冰川、气候“似非而是”的规律,产于石炭二叠系煤层中的厥类植物舌羊齿化石,以及在热带形成的岩盐、石膏和珊瑚礁等产物,在现今的各大陆上分布得毫无规律。只有将它们标绘在魏格纳的联合古陆上,一切才顺理成章,1板块运动的发现,岩石圈板块运动与
10、地质作用,水平运动与大陆漂移,大陆漂移说的主要依据,古地磁极移轨迹,通过对北半球不同时代古地磁北极位置的测定,把各地质时期古地磁极位置在图上连结成一个线,这条线称为地质时代的极移轨迹。大量资料表明,北美和欧洲所测的极移曲线并不相合,但形态大致相似。若将两大陆拼合在一起,则这两条曲线就会基本重合,说明大西洋的确曾经不存在,两个大陆曾经相连在一起,由于地球瞬时自转轴在地球本体内部作周期性摆动而引起的地球自转极在地球表面上移动的现象称极移,1板块运动的发现,岩石圈板块运动与地质作用,水平运动与大陆漂移,大陆漂移说的主要依据,大陆的计算机拼接图形,布拉德应用电子计算机对大西洋两侧大陆进行拟合,发现如果
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