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第四章 板块构造基本原理 一、板块构造的基本原理 1.固体地球外层在垂向上可划分为物理性质完全不同的两个圈层(岩石圈和软流圈)。 2.岩石圈在侧向上可划分为由不同类型活动边界分隔的若干大小不同的岩石圈板块，板块具刚性，可作整体运动。 3.岩石圈板块横跨地球表面作大规模不同方式的水平运动，包括：离散的裂解、漂移，会聚的俯冲、碰撞和平移，转换，造成地球表面不同方式变形。扩张、增生与俯冲消减互为补偿，促使地球半径保持不变。 4.岩石圈板块运动的驱动力来自地球内部，最可能是地幔中的物质对流。 全球表壳结构构造、地貌特征与板块构造 全球地震分布与板块边界 ②板块的划分 2.板块边界类型及特征① 离散型边界 东非裂谷和红海裂谷地貌图 大洋裂谷 ② 汇聚型板块边界： 俯冲型边界：洋内俯冲 俯冲型边界：陆缘俯冲 碰撞型边界－板块缝合带 全球俯冲碰撞山脉的分布 转换断层类型及实例 Majiagou: 209~211Ma (Li et al.1993) Chem.goel.V.109 Yakou: 221±6Ma (Li et al.1993) Chem.goel.V.109 Qinglongshan: 226±3Ma (Li et al.1994) Chem.goel.V.112 转换断层形成机制:① 迪茨（Diets,1961）提出海底扩张时认为，中脊处的横断带可能是 地幔对流速度不同造成的剪切作用所致；② 威尔逊（Wilson,1965）则强调大洋张开之前，可能存在断层，板 块在沿中脊分裂时追踪先成断裂形成；③ 张文佑等（1978）用锯齿状断裂发展解析；④ 板块在汇聚过程的差异运动。 3.板块边界与大陆边缘类型 ① 被动大陆边缘（大西洋型大陆边缘、离散型大陆边缘）： ——大陆边缘位于板块内部，相邻的陆壳和洋壳作为统一板块组成部分处于长期稳定状态，其间无俯冲作用、强烈地震和火山活动，并整体被动地随板块的运动而移动。 动力学背景：板块离散过程的伸展作用 被动大陆边缘结构及其演化过程 ② 主动大陆边缘（太平洋型、活动型大陆边缘）： ——大陆边缘位于俯冲型板块边界的上盘，受俯冲的挤压作用影响，形成海沟－岛弧－弧后盆地（或无）不同构造单元的组合。大陆边缘区域构造活跃，地震、岩浆活动强烈。 动力学背景：板块汇聚过程的挤压作用 分类:东太平洋型、西太平洋型 俯冲带的特征 西太平洋型大陆边缘 东太平洋型大陆边缘 4.板块构造与地震：  大洋中脊；陆内裂谷；汇聚边界：走滑边界；板内地震 俯冲带的地震 走滑－转换边界的地震 三、板块的运动 1.关于板块的刚性 板块刚性的证据： 大陆板块主体为古克拉通地块 地震波 大西洋两岸长途漂移后的完美拼贴 2.板块运动的方式、方向 板块运动的方式：伸展；挤压；走滑、转换 板块运动的方式、方向 3.板块沿球面的旋转运动 欧勒定律：1776年，瑞士科学家欧勒（L.Euler）指出，一个刚体沿着半径不变的球面的运动，必定是环绕通过球心的轴的旋转运动。在球体表面，任何一点的移动都不是沿着直线，而是沿着曲线的形式，那么它的移动轨迹将由许多圆弧小段所组成。 地球的岩石圈板块具有刚性，但板块并不呈平板状，而成球面状。球面帽盖状的板块沿着地球表面的移动不是一个简单的平面运动。可以把地球当作一个球体，刚性板块的运动应遵循欧勒定律，它是一种环绕某根通过地心的轴的旋转运动，该轴称为旋转轴。板块的旋转轴与地球表面的交点，叫做旋转极。离旋转极90°的大圆叫做旋转赤道。它们与地球的自转轴、地理极、地理赤道等并无直接联系。与板块旋转赤道平行的一系列同轴圆弧，标明了板块上各点的移动轨迹，可称欧勒纬线。通过欧勒极的大圆，则构成了欧勒经线。 在讨论板块运动时，通常说的是板块的相对运动，即一板块相对于另一板块（或其它参照系统）的运动。所谓板块的旋转运动，也是指一板块相对于另一板块或球面上某一点的旋转运动。板块的旋转运动主要由板块的旋转轴（旋转极）的位置和旋转角速度来确定。 求旋转极的方法 4.板块的三联点与板块运动 三联点的概念： 即三个相邻板块的裂解点或汇聚点，在板块分布图上，经常可见三个板块边界相交于一点，为三个板块汇聚或裂解的邻接点，它是球面上的板块边界开始或终止的端点。 三联点的类型： AAA型三联点 ACT型三联点 全球板块格局中的不同类型三联点 5.火山链与板块构造 ① 火山链与热点说 火山链－由一系列火山锥组成的线状（串珠状）火山锥群 热点（hot spot）(Wilson,1963)－地幔熔融物质