地球動(dòng)力系統(tǒng)課件

1、大大陸漂移陸漂移海海底擴(kuò)張底擴(kuò)張板板塊構(gòu)造塊構(gòu)造地球動(dòng)力系統(tǒng)地球動(dòng)力系統(tǒng) 收縮說收縮說 1616世紀(jì)意大利學(xué)者布魯諾最早世紀(jì)意大利學(xué)者布魯諾最早提出：把蘋果干縮的褶皺表皮與地提出：把蘋果干縮的褶皺表皮與地球表面的巖層褶皺相對(duì)比。球表面的巖層褶皺相對(duì)比。 1919世紀(jì)中葉法國(guó)學(xué)者博蒙根據(jù)世紀(jì)中葉法國(guó)學(xué)者博蒙根據(jù)拉普拉斯的太陽系起源為由熱變冷拉普拉斯的太陽系起源為由熱變冷的假說又重新提出收縮說，認(rèn)為地的假說又重新提出收縮說，認(rèn)為地球內(nèi)部由熱變冷是地球表部收縮和球內(nèi)部由熱變冷是地球表部收縮和褶皺及其它構(gòu)造形成的原因。褶皺及其它構(gòu)造形成的原因。 膨脹說膨脹說 1717世紀(jì)英國(guó)學(xué)者培根最早提出，世紀(jì)英國(guó)

2、學(xué)者培根最早提出，與收縮說相對(duì)立。與收縮說相對(duì)立。 1919世紀(jì)末和世紀(jì)末和2020世紀(jì)初一些學(xué)者世紀(jì)初一些學(xué)者如曼托瓦尼、希克森等用地球膨脹如曼托瓦尼、?？松扔玫厍蚺蛎浾f來解釋大西洋兩岸形狀的相似性說來解釋大西洋兩岸形狀的相似性和非洲裂谷系等現(xiàn)象，但膨脹說不和非洲裂谷系等現(xiàn)象，但膨脹說不能解釋地球表層的眾多大規(guī)模擠壓能解釋地球表層的眾多大規(guī)模擠壓褶皺山系。褶皺山系。地槽地臺(tái)學(xué)說地槽地臺(tái)學(xué)說 1919世紀(jì)中葉，美國(guó)學(xué)者霍爾、丹納世紀(jì)中葉，美國(guó)學(xué)者霍爾、丹納和奧地利學(xué)者休斯提出：地殼的基本構(gòu)和奧地利學(xué)者休斯提出：地殼的基本構(gòu)造單元是由地槽區(qū)和地臺(tái)區(qū)組成。造單元是由地槽區(qū)和地臺(tái)區(qū)組成。 地槽是指

3、地殼上的強(qiáng)烈活動(dòng)帶，分地槽是指地殼上的強(qiáng)烈活動(dòng)帶，分布于大陸邊緣、大陸內(nèi)部或大陸間。地布于大陸邊緣、大陸內(nèi)部或大陸間。地臺(tái)是大陸上相對(duì)穩(wěn)定的地區(qū)，具有面積臺(tái)是大陸上相對(duì)穩(wěn)定的地區(qū)，具有面積大、地形起伏小、構(gòu)造活動(dòng)弱的特點(diǎn)。大、地形起伏小、構(gòu)造活動(dòng)弱的特點(diǎn)。 地質(zhì)力學(xué)學(xué)說地質(zhì)力學(xué)學(xué)說 我國(guó)地質(zhì)學(xué)家李四光于我國(guó)地質(zhì)學(xué)家李四光于19261926年提出。年提出。 主張運(yùn)用力學(xué)原理研究地殼構(gòu)造及其主張運(yùn)用力學(xué)原理研究地殼構(gòu)造及其成因，將地殼構(gòu)造歸納為成因，將地殼構(gòu)造歸納為3 3類構(gòu)造體系：類構(gòu)造體系：緯向構(gòu)造體系、經(jīng)向構(gòu)造體系和扭動(dòng)構(gòu)造緯向構(gòu)造體系、經(jīng)向構(gòu)造體系和扭動(dòng)構(gòu)造體系。體系。 構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力是由

4、于地球自轉(zhuǎn)的速構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力是由于地球自轉(zhuǎn)的速度變化引起的。度變化引起的。 板塊構(gòu)造學(xué)說板塊構(gòu)造學(xué)說 現(xiàn)代地球科學(xué)對(duì)全球動(dòng)力學(xué)認(rèn)現(xiàn)代地球科學(xué)對(duì)全球動(dòng)力學(xué)認(rèn)識(shí)的主流，被譽(yù)為識(shí)的主流，被譽(yù)為2020世紀(jì)地球科學(xué)世紀(jì)地球科學(xué)的革命。的革命。 是在確立了對(duì)大陸漂移與海底是在確立了對(duì)大陸漂移與海底擴(kuò)張的認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上建立起來的。擴(kuò)張的認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上建立起來的。大大陸漂移陸漂移大陸漂移（大陸漂移（continental driftcontinental drift） 茫茫大陸，經(jīng)歷過長(zhǎng)期的漂移，而茫茫大陸，經(jīng)歷過長(zhǎng)期的漂移，而且至今仍在不停地漂移著。且至今仍在不停地漂移著。 此概念今天已廣為人們接受。但這此概

5、念今天已廣為人們接受。但這一概念從提出到接受并不是一帆風(fēng)順的一概念從提出到接受并不是一帆風(fēng)順的，而是經(jīng)歷了提出、衰落到重新興起的，而是經(jīng)歷了提出、衰落到重新興起的過程。過程。 魏格納魏格納最初于最初于19121912年發(fā)表大陸漂移年發(fā)表大陸漂移觀點(diǎn)，至觀點(diǎn)，至19151915年著成年著成海陸的起源海陸的起源一一書，系統(tǒng)論述了大陸漂移問題。書，系統(tǒng)論述了大陸漂移問題。 “ “較輕的硅鋁質(zhì)的大陸塊就像一較輕的硅鋁質(zhì)的大陸塊就像一座座塊狀冰山一樣漂浮在較重的硅鎂層座座塊狀冰山一樣漂浮在較重的硅鎂層之上，并在其上發(fā)生漂移之上，并在其上發(fā)生漂移”。 全世界的大陸在古生代晚期曾連接全世界的大陸在古生代晚期

6、曾連接成一體，稱為成一體，稱為聯(lián)合古大陸聯(lián)合古大陸或或泛大陸（泛大陸（PangaeaPangaea），圍繞聯(lián)合古大陸的廣闊海，圍繞聯(lián)合古大陸的廣闊海洋稱為洋稱為泛大洋泛大洋。 兩億年前所有陸地拼合到一起的聯(lián)合大陸可能的圖形兩億年前所有陸地拼合到一起的聯(lián)合大陸可能的圖形 圖中南極周圍影區(qū)是推測(cè)的當(dāng)時(shí)冰川覆蓋區(qū)圖中南極周圍影區(qū)是推測(cè)的當(dāng)時(shí)冰川覆蓋區(qū) 大陸漂移說的主要根據(jù)：大陸漂移說的主要根據(jù)：大陸形狀相似性大陸形狀相似性：大西洋兩岸非洲和南美大西洋兩岸非洲和南美洲海岸線彎曲形狀的相似性；洲海岸線彎曲形狀的相似性；地層地層：地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造：美國(guó)阿巴拉契亞山的海西褶皺美國(guó)阿巴拉契亞山的海西褶皺帶東北

7、端沒入大西洋，延至英國(guó)西部和中歐帶東北端沒入大西洋，延至英國(guó)西部和中歐一帶復(fù)又出現(xiàn)。一帶復(fù)又出現(xiàn)。古生物古生物：中龍、中龍、舌羊齒舌羊齒植物化石等。植物化石等。古氣候古氣候等：等：古冰川、蒸發(fā)鹽、珊瑚礁、紅層等。古冰川、蒸發(fā)鹽、珊瑚礁、紅層等。 大陸的拼合好象撕碎的報(bào)紙外形和文字都可以拼合大陸的拼合好象撕碎的報(bào)紙外形和文字都可以拼合 南美洲和非洲巖石和構(gòu)造的拼合南美洲和非洲巖石和構(gòu)造的拼合 古冰川與大陸漂移古冰川與大陸漂移 大陸漂移學(xué)說的機(jī)制并未解決。該大陸漂移學(xué)說的機(jī)制并未解決。該學(xué)說受到許多地球物理學(xué)家和地質(zhì)學(xué)家學(xué)說受到許多地球物理學(xué)家和地質(zhì)學(xué)家的反對(duì)。的反對(duì)。2020世紀(jì)世紀(jì)3030年代

8、，大陸漂移說便年代，大陸漂移說便逐漸衰落下來。逐漸衰落下來。 到到5050年代，由于一些新的、獨(dú)立的年代，由于一些新的、獨(dú)立的大陸漂移證據(jù)的發(fā)現(xiàn)，使大陸漂移說再大陸漂移證據(jù)的發(fā)現(xiàn)，使大陸漂移說再度活躍起來。其中最有力的證據(jù)是古地度活躍起來。其中最有力的證據(jù)是古地磁學(xué)研究的成果。磁學(xué)研究的成果。大陸漂移學(xué)說的衰落與新生大陸漂移學(xué)說的衰落與新生 地史時(shí)期地球周圍也同樣存在地地史時(shí)期地球周圍也同樣存在地磁場(chǎng)，稱古地磁場(chǎng)。磁場(chǎng)，稱古地磁場(chǎng)。 這種巖石在形成過程中所獲得的這種巖石在形成過程中所獲得的磁性稱為磁性稱為天然剩余磁性天然剩余磁性。這種磁性一。這種磁性一經(jīng)形成便具較強(qiáng)的穩(wěn)定性，可一直保經(jīng)形成便具

9、較強(qiáng)的穩(wěn)定性，可一直保存至今。借助于巖石的化石磁性，可存至今。借助于巖石的化石磁性，可以追溯巖石形成以后所發(fā)生的水平運(yùn)以追溯巖石形成以后所發(fā)生的水平運(yùn)動(dòng)情況。動(dòng)情況。 若從數(shù)千年以上的時(shí)間尺度來看，地若從數(shù)千年以上的時(shí)間尺度來看，地磁極的平均位置可看作與地理極重合。磁極的平均位置可看作與地理極重合。 根據(jù)這一原理，可把地史時(shí)期的古地根據(jù)這一原理，可把地史時(shí)期的古地磁極近似地當(dāng)作古地理極；把古地磁場(chǎng)的磁極近似地當(dāng)作古地理極；把古地磁場(chǎng)的磁子午線方向當(dāng)作古地理經(jīng)線；古地磁場(chǎng)磁子午線方向當(dāng)作古地理經(jīng)線；古地磁場(chǎng)的等磁傾角線則可看作古地理緯度線。的等磁傾角線則可看作古地理緯度線。 巖石剩余磁性的磁化方

10、向可用來確定巖石剩余磁性的磁化方向可用來確定古經(jīng)線的方向，測(cè)定巖石中化石磁性的磁古經(jīng)線的方向，測(cè)定巖石中化石磁性的磁傾角可確定所處的古緯度傾角可確定所處的古緯度。 古地磁研究在古地磁研究在2020世紀(jì)世紀(jì)5050年代時(shí)曾年代時(shí)曾盛極一時(shí)。盛極一時(shí)。 如果把大陸上不同時(shí)代的巖石磁如果把大陸上不同時(shí)代的巖石磁性得出的磁極位置都標(biāo)在地圖上，發(fā)性得出的磁極位置都標(biāo)在地圖上，發(fā)現(xiàn)地質(zhì)時(shí)代越古老，古地磁極位置偏現(xiàn)地質(zhì)時(shí)代越古老，古地磁極位置偏離現(xiàn)代磁極位置越遠(yuǎn)，把各時(shí)代的古離現(xiàn)代磁極位置越遠(yuǎn)，把各時(shí)代的古地磁極連起來即可得出該大陸的古地地磁極連起來即可得出該大陸的古地磁極的遷移軌跡磁極的遷移軌跡。但實(shí)際上

11、地磁極基。但實(shí)際上地磁極基本上位于地理極附近不動(dòng)，極移曲線本上位于地理極附近不動(dòng)，極移曲線本身反映了大陸漂移的路線。本身反映了大陸漂移的路線。 北美大陸和歐洲大陸極移曲線圖北美大陸和歐洲大陸極移曲線圖 古地磁研究使漂移說復(fù)蘇以后，人們又開古地磁研究使漂移說復(fù)蘇以后，人們又開始深入探討與大陸漂移有關(guān)的一些問題，并獲始深入探討與大陸漂移有關(guān)的一些問題，并獲得了許多新的證據(jù)和資料。得了許多新的證據(jù)和資料。 例如，英國(guó)學(xué)者布拉德等借助電子計(jì)算機(jī)例如，英國(guó)學(xué)者布拉德等借助電子計(jì)算機(jī)對(duì)大西洋兩岸（按約對(duì)大西洋兩岸（按約1000m1000m的等深線）進(jìn)行了十的等深線）進(jìn)行了十分完美的拼接，分完美的拼接， 此

12、外，南極洲及其它大陸發(fā)現(xiàn)的古生物、此外，南極洲及其它大陸發(fā)現(xiàn)的古生物、地層、構(gòu)造新資料等也都進(jìn)一步證實(shí)了大陸漂地層、構(gòu)造新資料等也都進(jìn)一步證實(shí)了大陸漂移的存在。移的存在。 然而大陸漂移的機(jī)制問題依然懸而未決。然而大陸漂移的機(jī)制問題依然懸而未決。一、海底擴(kuò)張說的提出一、海底擴(kuò)張說的提出二、海底擴(kuò)張說的驗(yàn)證二、海底擴(kuò)張說的驗(yàn)證海海底擴(kuò)張底擴(kuò)張 二次世界大戰(zhàn)后，工業(yè)較發(fā)達(dá)的西方二次世界大戰(zhàn)后，工業(yè)較發(fā)達(dá)的西方各國(guó)受各自利益的驅(qū)動(dòng)開展了廣泛的海底各國(guó)受各自利益的驅(qū)動(dòng)開展了廣泛的海底地形與地質(zhì)調(diào)查。地形與地質(zhì)調(diào)查。 例如，利用回聲測(cè)深等高精度的水深例如，利用回聲測(cè)深等高精度的水深測(cè)量方法研究海底地形并繪

13、制出精確的海測(cè)量方法研究海底地形并繪制出精確的海底地形圖；底地形圖； 用重力、地震、地磁及地?zé)岬鹊厍蛭镉弥亓?、地震、地磁及地?zé)岬鹊厍蛭锢砜碧椒椒ㄑ芯亢５椎牡刭|(zhì)構(gòu)造特征等。理勘探方法研究海底的地質(zhì)構(gòu)造特征等。一、海底擴(kuò)張說的提出一、海底擴(kuò)張說的提出1 1、全球大洋中脊及、全球大洋中脊及中央裂谷系的發(fā)現(xiàn)中央裂谷系的發(fā)現(xiàn) 5050年代晚期發(fā)現(xiàn)了縱貫世界大洋年代晚期發(fā)現(xiàn)了縱貫世界大洋洋底的大洋中脊和裂谷體系。洋底的大洋中脊和裂谷體系。 大洋中脊在各大洋中互相連接，大洋中脊在各大洋中互相連接，延伸總長(zhǎng)約延伸總長(zhǎng)約64000km64000km。 在洋中脊軸部常發(fā)育有平行洋在洋中脊軸部常發(fā)育有平行洋脊的巨大

14、的中央裂谷，谷深可達(dá)脊的巨大的中央裂谷，谷深可達(dá)100010002000m2000m，谷壁陡峭，實(shí)際上是，谷壁陡峭，實(shí)際上是一系列向谷內(nèi)陡傾的張性斷裂。裂一系列向谷內(nèi)陡傾的張性斷裂。裂谷寬數(shù)十至百余公里，窄的谷底寬谷寬數(shù)十至百余公里，窄的谷底寬度不過幾公里。度不過幾公里。 大洋中脊軸部具有很強(qiáng)的構(gòu)造大洋中脊軸部具有很強(qiáng)的構(gòu)造活動(dòng)性，常發(fā)生淺源地震及火山活活動(dòng)性，常發(fā)生淺源地震及火山活動(dòng)，并有高的地?zé)崃鳟惓＃蛇_(dá)動(dòng)，并有高的地?zé)崃鳟惓＃蛇_(dá)(3(35)5)41.686mW/m41.686mW/m2 2）。）。2 2、海溝及貝尼奧夫地震帶、海溝及貝尼奧夫地震帶 主要發(fā)育于太平洋及印度洋東北部邊主要

15、發(fā)育于太平洋及印度洋東北部邊緣；緣； 沿大陸邊緣的島弧線狀延伸。沿大陸邊緣的島弧線狀延伸。 其橫剖面多呈其橫剖面多呈V V字形，溝底深度一般字形，溝底深度一般大于大于6000m6000m，若計(jì)溝底與島弧或海岸山脈，若計(jì)溝底與島弧或海岸山脈的相對(duì)高差，則可達(dá)的相對(duì)高差，則可達(dá)13000m13000m以上。以上。 所以，海溝附近是地球上高差最為懸所以，海溝附近是地球上高差最為懸殊的巨型地形單元。殊的巨型地形單元。 海溝的重力值相當(dāng)?shù)?，出現(xiàn)負(fù)重海溝的重力值相當(dāng)?shù)停霈F(xiàn)負(fù)重力異常，這說明海溝下方物質(zhì)的密度力異常，這說明海溝下方物質(zhì)的密度輕，是否也存在類似于高山之下的地輕，是否也存在類似于高山之下的地殼

16、殼“山根山根”插到地幔之中？插到地幔之中？ 海溝的地?zé)崃鞅日Ｑ笈栾@著低，海溝的地?zé)崃鞅日Ｑ笈栾@著低，說明海溝下面的物質(zhì)比較冷。說明海溝下面的物質(zhì)比較冷。 但密度低的物質(zhì)必將上浮形成高但密度低的物質(zhì)必將上浮形成高的地勢(shì)，故可推測(cè)在海溝處必定有一的地勢(shì)，故可推測(cè)在海溝處必定有一種向下拉的作用力存在，種向下拉的作用力存在，使輕的地殼使輕的地殼物質(zhì)強(qiáng)制下陷。物質(zhì)強(qiáng)制下陷。 北海道千島群島北海道千島群島 貝尼奧夫帶上震源深度分布剖面圖貝尼奧夫帶上震源深度分布剖面圖 海溝附近是最強(qiáng)烈的構(gòu)造活動(dòng)帶，如海溝附近是最強(qiáng)烈的構(gòu)造活動(dòng)帶，如著名的環(huán)太平洋火山帶與地震帶。著名的環(huán)太平洋火山帶與地震帶。 5050年

17、代美國(guó)學(xué)者貝尼奧夫發(fā)現(xiàn)年代美國(guó)學(xué)者貝尼奧夫發(fā)現(xiàn)貝尼奧貝尼奧夫地震帶夫地震帶。即地震震源深度變化很有規(guī)律。即地震震源深度變化很有規(guī)律：海溝附近都是淺源地震，離海溝較遠(yuǎn)出：海溝附近都是淺源地震，離海溝較遠(yuǎn)出現(xiàn)中源地震，在更遠(yuǎn)的大陸內(nèi)部則出現(xiàn)深現(xiàn)中源地震，在更遠(yuǎn)的大陸內(nèi)部則出現(xiàn)深源地震，最深達(dá)源地震，最深達(dá)720km720km，震源排列成為一，震源排列成為一個(gè)由海溝向大陸方向傾斜的帶，其傾角一個(gè)由海溝向大陸方向傾斜的帶，其傾角一般般4545左右。左右。 此現(xiàn)象說明，沿大陸邊緣的海溝存在此現(xiàn)象說明，沿大陸邊緣的海溝存在著傾向大陸的、正在活動(dòng)的巨型斷裂帶。著傾向大陸的、正在活動(dòng)的巨型斷裂帶。3.3.洋底

18、地殼的新認(rèn)識(shí)洋底地殼的新認(rèn)識(shí) 2020世紀(jì)世紀(jì)5050年代，確定了洋底地殼的三年代，確定了洋底地殼的三層結(jié)構(gòu)。層結(jié)構(gòu)。 洋殼第一層即為沉積層，非常薄，平洋殼第一層即為沉積層，非常薄，平均不過均不過0.5km0.5km。即使以每千年沉積。即使以每千年沉積1mm1mm的最的最低沉積速度計(jì)算。故洋底沉積物年齡應(yīng)比低沉積速度計(jì)算。故洋底沉積物年齡應(yīng)比較新。較新。 通過在大洋裂谷及斷裂帶的基巖崖壁通過在大洋裂谷及斷裂帶的基巖崖壁處施挖采樣，至處施挖采樣，至6060年代開展年代開展深海鉆探深海鉆探以前以前，在洋底尚未發(fā)現(xiàn)比，在洋底尚未發(fā)現(xiàn)比白堊紀(jì)白堊紀(jì)更老的巖石。更老的巖石。 從古生物演化史以及大陸褶皺山

19、從古生物演化史以及大陸褶皺山系中的大量古老海洋沉積巖來看，地系中的大量古老海洋沉積巖來看，地表的海水或海洋無疑在很古的時(shí)期已表的海水或海洋無疑在很古的時(shí)期已經(jīng)出現(xiàn)。經(jīng)出現(xiàn)。 由此推測(cè)，洋殼發(fā)生著新舊更替，由此推測(cè)，洋殼發(fā)生著新舊更替，古老的洋殼已經(jīng)消失，現(xiàn)在的洋殼是古老的洋殼已經(jīng)消失，現(xiàn)在的洋殼是后來形成的。后來形成的。為什么陸殼和洋殼的年代不一樣？為什么陸殼和洋殼的年代不一樣？ 海底地質(zhì)新成果與新資料的積累，海底地質(zhì)新成果與新資料的積累，加之大陸漂移說的重新興起，終于迎來加之大陸漂移說的重新興起，終于迎來了地球科學(xué)理論上的一場(chǎng)重大革新。了地球科學(xué)理論上的一場(chǎng)重大革新。 6060年代初，美國(guó)地

20、質(zhì)學(xué)家年代初，美國(guó)地質(zhì)學(xué)家赫斯赫斯（Hess,1962Hess,1962）和）和迪茨迪茨（Dietz,1961Dietz,1961）首）首先提出先提出海底擴(kuò)張海底擴(kuò)張（sea floor sea floor spreadingspreading）說。）說。 海底擴(kuò)張說的提出海底擴(kuò)張說的提出 這一學(xué)說認(rèn)為，大洋中脊頂部乃是地幔這一學(xué)說認(rèn)為，大洋中脊頂部乃是地幔物質(zhì)上升的涌出口，上升的地幔物質(zhì)冷凝物質(zhì)上升的涌出口，上升的地幔物質(zhì)冷凝形成新的洋殼，并推動(dòng)先形成的洋底逐漸形成新的洋殼，并推動(dòng)先形成的洋底逐漸向兩側(cè)對(duì)稱地?cái)U(kuò)張。向兩側(cè)對(duì)稱地?cái)U(kuò)張。 隨著熱地幔物質(zhì)源源不斷地上升并形隨著熱地幔物質(zhì)源源不斷地上

21、升并形成新的洋底，先成的老洋底不停地向大洋成新的洋底，先成的老洋底不停地向大洋兩緣擴(kuò)張推移。兩緣擴(kuò)張推移。 洋底擴(kuò)展速度大約是每年幾個(gè)厘米。洋底擴(kuò)展速度大約是每年幾個(gè)厘米。海底擴(kuò)張說的涵義海底擴(kuò)張說的涵義 海底擴(kuò)張示意圖海底擴(kuò)張示意圖 在不同海區(qū)，海底擴(kuò)張產(chǎn)生的效應(yīng)在不同海區(qū)，海底擴(kuò)張產(chǎn)生的效應(yīng)可能有兩種情況：可能有兩種情況： 一種是擴(kuò)張著的洋底同時(shí)把鄰接的一種是擴(kuò)張著的洋底同時(shí)把鄰接的大陸向兩側(cè)推開，大陸仿佛凍結(jié)在相鄰大陸向兩側(cè)推開，大陸仿佛凍結(jié)在相鄰的洋底上，與洋底一起向同一方向移動(dòng)的洋底上，與洋底一起向同一方向移動(dòng)。這樣，隨著新洋底不斷生成和向兩側(cè)。這樣，隨著新洋底不斷生成和向兩側(cè)擴(kuò)展，

22、新生的大洋不斷張開，兩側(cè)大陸擴(kuò)展，新生的大洋不斷張開，兩側(cè)大陸逐漸漂移。逐漸漂移。 例如，像大西洋這樣寬的大洋，在例如，像大西洋這樣寬的大洋，在速度為每年數(shù)厘米的海底擴(kuò)張作用下，速度為每年數(shù)厘米的海底擴(kuò)張作用下，大約需二億年才能形成。大約需二億年才能形成。 另一種情況：當(dāng)洋底擴(kuò)展移動(dòng)至大洋另一種情況：當(dāng)洋底擴(kuò)展移動(dòng)至大洋邊緣的海溝處時(shí)，沿貝尼奧夫地震帶向下邊緣的海溝處時(shí)，沿貝尼奧夫地震帶向下俯沖潛沒，重新返回到地幔中去。這時(shí)，俯沖潛沒，重新返回到地幔中去。這時(shí)，洋底并不推動(dòng)相鄰大陸向兩側(cè)漂開，相反，洋底并不推動(dòng)相鄰大陸向兩側(cè)漂開，相反，大陸逆掩于洋殼俯沖帶上。大陸逆掩于洋殼俯沖帶上。 例如，太

23、平洋就是這樣，它本是一個(gè)例如，太平洋就是這樣，它本是一個(gè)古老的大洋，其洋底不斷地在洋脊處新生，古老的大洋，其洋底不斷地在洋脊處新生，同時(shí)不斷在海溝處潛沒消亡，好似一條運(yùn)同時(shí)不斷在海溝處潛沒消亡，好似一條運(yùn)動(dòng)不息的傳送帶，動(dòng)不息的傳送帶， 這樣，這樣，2 2億年左右洋底就可更新一次。億年左右洋底就可更新一次。 由于洋底一直在生長(zhǎng)和更新著，所由于洋底一直在生長(zhǎng)和更新著，所以不管是新生的大西洋和印度洋，還是以不管是新生的大西洋和印度洋，還是古老的太平洋，其洋底地殼都相當(dāng)年青古老的太平洋，其洋底地殼都相當(dāng)年青，不老于中生代，從而接受的海洋沉積，不老于中生代，從而接受的海洋沉積層比較薄。層比較薄。 大洋

24、中脊頂部由于是熱的地幔物質(zhì)大洋中脊頂部由于是熱的地幔物質(zhì)涌出的地方，故出現(xiàn)高熱流值；而海溝涌出的地方，故出現(xiàn)高熱流值；而海溝由于是冷的、輕的地殼物質(zhì)俯沖潛沒的由于是冷的、輕的地殼物質(zhì)俯沖潛沒的地方，故出現(xiàn)地方，故出現(xiàn)低熱流值低熱流值和和重力負(fù)異常重力負(fù)異常。海底擴(kuò)張的地質(zhì)解釋海底擴(kuò)張的地質(zhì)解釋 海底擴(kuò)張說提出后的短短幾年時(shí)海底擴(kuò)張說提出后的短短幾年時(shí)間里，新的研究成果紛紛涌現(xiàn)，進(jìn)一間里，新的研究成果紛紛涌現(xiàn)，進(jìn)一步證實(shí)了海底擴(kuò)張說。步證實(shí)了海底擴(kuò)張說。 其中最有意義的是其中最有意義的是海底磁異常條海底磁異常條帶研究帶研究、深海鉆探成果深海鉆探成果及及轉(zhuǎn)換斷層轉(zhuǎn)換斷層的的發(fā)現(xiàn)，它們被稱為驗(yàn)證海底

25、擴(kuò)張說的發(fā)現(xiàn)，它們被稱為驗(yàn)證海底擴(kuò)張說的三大論據(jù)。三大論據(jù)。二、海底擴(kuò)張說的驗(yàn)證( (一一) ) 海底磁異常條帶研究海底磁異常條帶研究1.1.大陸上巖石古地磁的極性反轉(zhuǎn)現(xiàn)象大陸上巖石古地磁的極性反轉(zhuǎn)現(xiàn)象 巖石中有近一半是正向磁化（即磁巖石中有近一半是正向磁化（即磁化方向與現(xiàn)代地磁場(chǎng)方向相同），另一化方向與現(xiàn)代地磁場(chǎng)方向相同），另一半反向磁化。半反向磁化。 極性期：極性期：通常把保持一定的地磁極通常把保持一定的地磁極性的大階段（約隔性的大階段（約隔100100萬年以上）。萬年以上）。 4.5Ma以來地磁以來地磁場(chǎng)轉(zhuǎn)向年代表場(chǎng)轉(zhuǎn)向年代表 根據(jù)不同時(shí)期巖石根據(jù)不同時(shí)期巖石磁化的方向排列出地磁磁化的方

26、向排列出地磁場(chǎng)轉(zhuǎn)向的先后順序，并場(chǎng)轉(zhuǎn)向的先后順序，并利用同位素定年方法測(cè)利用同位素定年方法測(cè)出各個(gè)極性期和極性事出各個(gè)極性期和極性事件的延續(xù)時(shí)間。件的延續(xù)時(shí)間。2 2、海底磁異常條帶及其成因、海底磁異常條帶及其成因 海底磁異常條帶是海底磁異常條帶是5050年代后半期年代后半期發(fā)現(xiàn)的，發(fā)現(xiàn)的， 特點(diǎn)是大致平行于洋中脊軸線延特點(diǎn)是大致平行于洋中脊軸線延伸，正負(fù)異常相間排列并對(duì)稱分布于伸，正負(fù)異常相間排列并對(duì)稱分布于大洋中脊兩側(cè)，單個(gè)磁異常條帶寬約大洋中脊兩側(cè)，單個(gè)磁異常條帶寬約數(shù)公里到數(shù)十公里，縱向上延伸數(shù)百數(shù)公里到數(shù)十公里，縱向上延伸數(shù)百公里以上而不受地形影響，遇到洋底公里以上而不受地形影響，遇

27、到洋底斷裂帶時(shí)被整體錯(cuò)開。斷裂帶時(shí)被整體錯(cuò)開。 冰島西南方向大西洋中脊實(shí)測(cè)海底地磁條帶冰島西南方向大西洋中脊實(shí)測(cè)海底地磁條帶 1963 1963年，英國(guó)學(xué)者瓦因和馬修年，英國(guó)學(xué)者瓦因和馬修斯結(jié)合海底擴(kuò)張假說與地磁場(chǎng)倒轉(zhuǎn)斯結(jié)合海底擴(kuò)張假說與地磁場(chǎng)倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象，對(duì)海底磁異常條帶作了極為現(xiàn)象，對(duì)海底磁異常條帶作了極為成功的解釋。成功的解釋。 他們認(rèn)為海底磁異常條帶不是他們認(rèn)為海底磁異常條帶不是由海底巖石磁性強(qiáng)弱不同所致，而由海底巖石磁性強(qiáng)弱不同所致，而是在地球磁場(chǎng)不斷倒轉(zhuǎn)的背景下海是在地球磁場(chǎng)不斷倒轉(zhuǎn)的背景下海底不斷新生和擴(kuò)張的底不斷新生和擴(kuò)張的結(jié)果。結(jié)果。 6060年代中期一些學(xué)者通過洋脊兩側(cè)的年代中

28、期一些學(xué)者通過洋脊兩側(cè)的海底正、負(fù)磁異常條帶與大陸巖石古地磁海底正、負(fù)磁異常條帶與大陸巖石古地磁獲得的地磁場(chǎng)轉(zhuǎn)向年代表對(duì)比發(fā)現(xiàn)：獲得的地磁場(chǎng)轉(zhuǎn)向年代表對(duì)比發(fā)現(xiàn)： 海底正、負(fù)磁異常的排列與地磁場(chǎng)轉(zhuǎn)海底正、負(fù)磁異常的排列與地磁場(chǎng)轉(zhuǎn)向年代表中的正向段和反向段完全可以一向年代表中的正向段和反向段完全可以一一對(duì)比。一對(duì)比。 在沉積巖心中交替地出現(xiàn)正向和反向在沉積巖心中交替地出現(xiàn)正向和反向磁化段，正向、反向磁化段的厚度可與地磁化段，正向、反向磁化段的厚度可與地磁場(chǎng)轉(zhuǎn)向年代表中的時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)比，也可磁場(chǎng)轉(zhuǎn)向年代表中的時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)比，也可與海底正、負(fù)磁異常條帶對(duì)比。與海底正、負(fù)磁異常條帶對(duì)比。( (二二) ) 深

29、海鉆探成果深海鉆探成果 深海鉆探始于深海鉆探始于19681968年，在幾年時(shí)間里年，在幾年時(shí)間里，著名的深海鉆探船，著名的深海鉆探船“格羅瑪挑戰(zhàn)者格羅瑪挑戰(zhàn)者”號(hào)號(hào)進(jìn)行了廣泛的鉆探和取樣，獲豐碩成果。進(jìn)行了廣泛的鉆探和取樣，獲豐碩成果。 深海鉆探證實(shí)：深海沉積物由洋脊向深海鉆探證實(shí)：深海沉積物由洋脊向兩側(cè)從無到有、從薄到厚，沉積層序由少兩側(cè)從無到有、從薄到厚，沉積層序由少到多，并且其年齡與海底磁異常條帶所預(yù)到多，并且其年齡與海底磁異常條帶所預(yù)測(cè)的年齡十分吻合。測(cè)的年齡十分吻合。 深海鉆探所采得的最老沉積物的年齡深海鉆探所采得的最老沉積物的年齡不老于不老于1.71.7億年（晚侏羅世）。億年（晚侏

30、羅世）。( (三三) ) 轉(zhuǎn)換斷層的發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)換斷層的發(fā)現(xiàn) 洋脊被一系列橫向斷層切割，斷層長(zhǎng)洋脊被一系列橫向斷層切割，斷層長(zhǎng)度可達(dá)數(shù)千公里，斷層兩側(cè)洋脊被明顯錯(cuò)度可達(dá)數(shù)千公里，斷層兩側(cè)洋脊被明顯錯(cuò)斷，錯(cuò)距可達(dá)數(shù)百至千余公里。斷，錯(cuò)距可達(dá)數(shù)百至千余公里。 早在早在5050年代即已發(fā)現(xiàn)，但被認(rèn)為是一年代即已發(fā)現(xiàn)，但被認(rèn)為是一般的平移斷層。般的平移斷層。 著名學(xué)者威爾遜（著名學(xué)者威爾遜（Wilson,1965Wilson,1965）指）指出，它不是一般的平移斷層，而是自中脊出，它不是一般的平移斷層，而是自中脊軸部向兩側(cè)的海底擴(kuò)張引起的一種特殊斷軸部向兩側(cè)的海底擴(kuò)張引起的一種特殊斷層，稱為層，稱為轉(zhuǎn)換斷層轉(zhuǎn)換斷層（transform faulttransform fault）。）。轉(zhuǎn)換斷層不同于一般平移斷層的特征：轉(zhuǎn)換斷層不同于一般平移斷層的特征