《板塊構(gòu)造理論》課件

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板塊以不同速度向不同方向運動

…所以板塊邊界容易發(fā)生地震和變形所以地震帶可以標(biāo)示活動的板塊邊界，地震是板塊劃分最重要的標(biāo)志。

1.板塊劃分依據(jù)及劃分結(jié)果地球外表大約12個板塊在運動，速6環(huán)太平洋地震帶，通過地震釋放的能量約占全球總量的80％；阿爾卑斯喜馬拉雅地震帶，釋放的能量占今世界總量的10％以上；大洋中脊地震帶，釋放的能量約為總量的5％。

全球淺、中、深源地震震中的分布〔據(jù)HamblinandChristiansen1998〕板塊邊界特征：地震環(huán)太平洋地震帶，通過地震釋放的能量約占全球總量的80％；全球7板塊邊界特征：地形

板塊邊界一般都與大范圍連續(xù)延伸的地形梯度有關(guān)陸地：白色海洋：黃色板塊邊界特征：地形板塊邊界一般都與大范圍連續(xù)延伸的地形8板塊邊界特征：火山作用火圈：環(huán)繞太平洋沿岸的活動火山帶藍(lán)線為現(xiàn)今活動的俯沖帶火圈標(biāo)志了太平洋,菲律賓,Cocos,和Nazca板塊的邊界板塊邊界特征：火山作用火圈：環(huán)繞太平洋沿岸的活動火山帶9以地震活動為最大特征的構(gòu)造活動帶把全球巖石圈分割成許多板狀塊體，即板塊。有不同劃分方案。按照板塊劃分面積的大小，一般分為大、中、小、微四級。1)大板塊：6－7分方案2)中板塊：12分方案以地震活動為最大特征的構(gòu)造活動帶把全球巖石圈分割成許多板狀塊10全球六大巖石圈板塊〔據(jù)LePichon1968〕七分方案：美洲板塊分為南，北美板塊大板塊一般既包括陸地也包括海洋，如太平洋板塊

全球六大巖石圈板塊〔據(jù)LePichon1968〕七分方11納茲卡板塊、可可斯板塊、加勒比板塊、菲律賓海板塊和阿拉伯板塊全球十二板塊的分布

全球十二板塊的分布

納茲卡板塊、可可斯板塊、全球十二板塊的分布全球十二板塊的分122.兩個板塊邊緣的類型及其特征A、匯聚邊界；B、離散邊界；C、轉(zhuǎn)換斷層邊界2.兩個板塊邊緣的類型及其特征A、匯聚邊界；B、離散邊界；13第一大類：離散邊界地球上的巨型張裂帶構(gòu)成全球裂谷系統(tǒng)，按其所處位置可進(jìn)一步分為①陸內(nèi)、陸間裂谷②洋中脊裂谷〔或稱中央裂谷〕，兩者中只有洋中脊裂谷才可成為板塊邊界第一大類：離散邊界地球上的巨型張裂帶構(gòu)成全球裂谷系統(tǒng)，按其所14離散型板塊邊界

〔Divergentplateboundary〕：

①陸內(nèi)、陸間裂谷

東非裂谷和紅海裂谷地貌圖東非大裂谷是離散板塊邊界開場發(fā)育的雛形。離散型板塊邊界

〔Divergentplatebound15離散邊界－

②洋中脊離散邊界－②洋中脊16A上涌的巖漿的熱能造成陸殼凸出，膨脹，產(chǎn)生大量斷裂；B.陸殼拉伸和減薄，中脊裂谷發(fā)育，巖漿流到裂谷之上基性、超基性巖漿不斷補(bǔ)充，冷凝形成新的海洋巖石圈，添加到向兩側(cè)運動的板塊后緣。；C.持續(xù)的擴(kuò)張進(jìn)一步將大陸別離知道狹窄的海道產(chǎn)生；D.洋中脊系統(tǒng)形成，大洋盆地發(fā)育增長。紅海是大洋發(fā)育完全階段，將位于離散邊界的兩板塊別離開。離散邊界演化模式圖A上涌的巖漿的熱能造成陸殼凸出，膨脹，產(chǎn)生大量斷裂；紅海是17主應(yīng)力：拉張。離散板塊邊界的特征是：①往往伴有很高的熱流值。由于新增生的巖石圈厚度很小，故②地震震源極淺，③發(fā)生的地震以正斷層型為主，④地震集中在極狹窄的地帶，一般不超過20km。⑤加之新生巖石圈的強(qiáng)度較低，所以發(fā)震頻率低，震級小，大多地震在5級以下，最大震級也不會超過7級。

主應(yīng)力：拉張。18第二大類：會聚〔擠壓〕型板塊邊界：

(ConvergentPlateBoundaries)

兩板塊間的應(yīng)力場以擠壓作用為主，邊界兩側(cè)板塊相對運動向一起聚合聚集，故又稱會聚型或聚斂型板塊邊界。自拉張型邊界形成的巖石圈經(jīng)過遠(yuǎn)距離運動在這里消亡，所以也有的稱其為消亡型或破壞型板塊邊界。由于兩板塊在這里聚合，在壓性力作用下，地震活動以逆掩斷層型為主。在擠壓型邊界，構(gòu)造活動強(qiáng)烈而復(fù)雜，這就決定了這類板塊邊界的復(fù)雜性，因此可進(jìn)一步細(xì)分為兩種亞型：a.俯沖型b.碰撞型第二大類：會聚〔擠壓〕型板塊邊界：

(Converg19

大致與溝－弧體系相當(dāng)，邊界兩側(cè)相向運動的板塊前緣一般是大洋巖石圈和大陸巖石圈，而且總是大洋板塊俯沖于大陸板塊之下，可能因為大洋板塊厚度小、密度大、位置低、易于下沉，而大陸板塊那么厚度大密度小、位置高、容易上浮之故。

兩種形式：

③洋殼－陸殼俯沖型板塊邊界

④洋殼－洋殼俯沖型板塊邊界

a.俯沖板塊邊界：

大致與溝－弧體系相當(dāng)，邊界兩側(cè)相向運動的板塊前緣一般是大20③洋陸俯沖－－溝－弧體系因其構(gòu)成的差異，又分為

海溝－島弧體系

〔西太平洋大陸邊緣〕海溝－陸緣山弧體系〔東太平洋大陸邊緣，秘魯－智利海溝－安第斯山〕

③洋陸俯沖－－21俯沖型邊界：洋內(nèi)俯沖

④洋殼－洋殼俯沖型板塊邊界洋殼－洋殼會聚邊界也會導(dǎo)致海底火山的形成。數(shù)百萬年來，噴發(fā)的巖漿和火山殘骸在洋底堆積，直到海底火山升至海平面形成火山島。這種火山通常連成線狀，稱島弧。

當(dāng)兩個洋殼板塊相遇，通常一個俯沖到另一個板塊之下，形成海溝。如馬里亞納海溝為菲律賓板塊俯沖到太平洋板塊之下形成。俯沖型邊界：洋內(nèi)俯沖

④洋殼－洋殼俯沖型板塊邊界洋殼－洋殼會22俯沖板塊邊界特點是：①從海溝向島弧或大陸方向，依次出現(xiàn)淺源、中源和深源地震，地震記錄顯示在平面上形成很寬的地震帶。如“環(huán)太平洋地震帶〞。這是因為在俯沖邊界兩板塊相互迭覆，大洋板塊俯沖潛沒，大陸板塊仰沖，彼此傾斜接觸，使板塊間接觸面增大。加之大洋巖石圈從生成運移到俯沖帶，經(jīng)過了160Ma左右的時間，因冷卻增厚〔大約在80km以上〕，冷的剛性巖石圈沿海溝向下俯沖，一直穿過軟流圈至幾百公里深處才能地幔同化，這之前一直保持著其剛性和很高的強(qiáng)度。②板塊沿俯沖帶的俯沖作用因摩擦生熱，所以熱流值從海溝向島弧或陸側(cè)呈升高趨勢，③在島弧或陸緣山弧還會發(fā)生強(qiáng)烈的火山作用?！碍h(huán)太平洋火山帶〞即與俯沖邊界的兩板塊的相互作用有關(guān)俯沖板塊邊界特點是：23⑤陸間海式板塊邊界；

兩相向運動而接近的兩陸塊間的海洋尚未完全閉合，如非洲與歐洲間的地中海。

與大陸現(xiàn)代年輕造山帶相當(dāng)，主要分布于歐亞板塊南緣，又稱阿爾卑斯－喜馬拉雅型會聚邊界。

⑥縫合線式板塊邊界

碰撞的兩陸塊接觸、擠壓形成高大山脈，在兩板塊間只是留下殘留有洋殼組成的狹窄構(gòu)造帶，稱為縫合線或縫合帶，如亞洲與印度次大陸間的喜馬拉雅山。

b.碰撞型邊界⑤陸間海式板塊邊界；

兩相向運動而接近的兩陸塊間的海洋尚未完24《板塊構(gòu)造理論》課件25可以想象，兩陸塊的相撞必然產(chǎn)生巨大的擠壓作用，使巖層不斷彎曲、破裂、逆掩、變質(zhì)，不同類型的巖石相互混雜在一起。

如果板塊相對運動停頓，那么活動性消失，這時主要受外力作用，在地質(zhì)歷史上將成為古縫合線〔suturezone〕，標(biāo)志著這里曾是板塊邊界，如烏拉爾山、北祁連山等?？梢韵胂?，兩陸塊的相撞必然產(chǎn)生巨大的擠壓作用，26碰撞型邊界特點是：①地震帶極寬，以淺、中源地震為主，最大震級為8.7級。②由于巖石圈上部的陸殼古老而復(fù)雜，發(fā)育了眾多的斷層，有許多薄弱帶，③伴有比較強(qiáng)烈的巖漿活動，④熱流值相對較高。事實上，這類邊界是兩個大陸板塊相互作用的極寬闊而復(fù)雜的地帶。而不是一條明確的界限。在大陸發(fā)生碰撞之后，板塊的相對運動和沿邊界的擠壓作用仍然持續(xù)著，如亞洲板塊重迭在印度板塊之上，結(jié)果使該板塊邊界⑤具有正常大陸地殼兩倍的厚度〔陸殼增厚〕，這已成其為一大特點，是造成喜馬拉雅山帶和青藏高原巨大海拔高度和使地震帶、巖漿活動帶變寬的主要原因。碰撞型邊界特點是：27全球俯沖碰撞山脈的分布全球俯沖碰撞山脈的分布28會聚擠壓型板塊邊界的兩種亞型(俯沖型和碰撞型)和4種形式〔洋內(nèi)俯沖、陸緣俯沖和陸間海式、縫合帶式〕是一脈相承的，它們代表板塊俯沖－碰撞的不同階段，構(gòu)造活動強(qiáng)烈而復(fù)雜，以地震活動和火山活動為最大特征。會聚擠壓型板塊邊界的29第三大類：轉(zhuǎn)換斷層邊界⑦走滑－轉(zhuǎn)換邊界轉(zhuǎn)換斷層邊界包括平行于板塊邊界的位移局部。JuandeFuca板塊由大洋巖石圈組成，其邊界包括：與北美洲板塊相連的會聚邊界，與大西洋板塊相連的離散邊界，轉(zhuǎn)換斷層那么成為兩板塊邊界。SanAndreaFault是一個轉(zhuǎn)換邊界，容納了太平洋板塊和大西洋板塊直接的相對運動。第三大類：轉(zhuǎn)換斷層邊界⑦走滑－轉(zhuǎn)換邊界轉(zhuǎn)換斷層邊界30《板塊構(gòu)造理論》課件31《板塊構(gòu)造理論》課件32轉(zhuǎn)換型〔剪切型〕板塊邊界特征：

剪切型板塊邊界與轉(zhuǎn)換斷層相當(dāng)。在轉(zhuǎn)換斷層上確定的震源機(jī)制屬“剪切〞型，說明這里的

①應(yīng)力場以剪切作用為主，

②剪切方向與借助磁異常確定的板塊相對運動方向一致。即相鄰兩板塊沿邊界彼此向相反方向滑動。在這樣的邊界，

③既沒有板塊增生，也沒有板塊消亡，僅只是一些滑移跡線，有人稱其為守恒板塊邊界。這類板塊邊界上所發(fā)生的地震以走向滑動類型為主，地震活動大都為

④淺源地震，地震帶較窄，地震頻度和震級明顯比洋中脊為代表的拉張型邊界大，最大地震可達(dá)8.4級這可能是由于巖石圈厚度隨著離開中脊軸部逐漸增大之故。這里

⑤在地貌上表現(xiàn)為“地塹型〞谷地，它不是一條斷層，而是長而平直的破碎帶，寬十幾公里到幾十公里。轉(zhuǎn)換型〔剪切型〕板塊邊界特征：

剪切型板塊邊界與轉(zhuǎn)換斷層相33兩板塊之間邊界類型小結(jié)

〔三大類七形式〕一離散型－拉張1大陸裂谷〔東非裂谷〕2洋中脊裂谷〔紅海〕二會聚型－擠壓俯沖3洋殼－陸殼俯沖型：海溝－島弧體系〔西太平洋〕海溝陸緣山弧體系〔美洲西海岸〕4洋殼－洋殼俯沖型〔馬里亞納海溝〕碰撞5陸間海式〔歐非之間地中?！?縫合帶式〔喜馬拉雅山〕三轉(zhuǎn)換型－剪切7〔大洋中脊〕兩板塊之間邊界類型小結(jié)

〔三大類七形式〕一離散型－拉張34在板塊分布圖上，經(jīng)?？梢娙齻€板塊邊界相交于一點，為三個板塊會聚或裂解的鄰接點，它是球面上的板塊邊界開場或終止的端點。三條板塊邊界相交于一點的現(xiàn)象，這一個交點就叫做板塊三聯(lián)接合點(triplejunction簡稱三聯(lián)點)。

與三聯(lián)點相接的板塊邊界可以是拉張型、擠壓型或剪切型邊界。板塊三聯(lián)接合點在板塊構(gòu)造研究中具有重要意義。

三.三個板塊之間的邊界組合類型在板塊分布圖上，經(jīng)?？梢娙齻€板塊邊界相交于一點，為三個板塊會35AAA〔分布最廣，例如東太平洋洋隆和Galapagos洋中脊區(qū)，印度洋中脊二分支的集合點，太平洋板塊、納茲卡板塊與可可斯板塊鄰接處〕CCC〔日本中部的日本海溝、西南日本海溝和小笠源海溝的交匯處〕CCT〔秘魯－智利海溝和西智利洋隆〕TTA〔可能在Owen〔歐文〕破碎帶以及Carlsberg洋中脊〕TTC〔圣?安德列斯斷層和門多西諾破碎帶〕ACT〔加利福尼亞灣德出口處〕AAC〔亞速爾群島〕。A-Ridge;C-Trench;T-Transformfault現(xiàn)今板塊構(gòu)造中只出現(xiàn)了7類三節(jié)點，分別是AAA〔分布最廣，例如東太平洋洋隆和Galapagos洋中脊36AAA型三聯(lián)點ThejunctionoftheRedSea,theGulfofAdenandtheGreatRiftValleyofEastAfricacenteredintheAfarTriangleisoftengivenasanexampleofatriplejunction.ThisistheonlyRidge-Ridge-Ridgetriplejunctionabovesealevel.AAA型三聯(lián)點ThejunctionoftheRed37AAA型三聯(lián)點MapofEastAfricashowingsomeofthehistoricallyactivevolcanoes(redtriangles)andtheAfarTriangle(shaded,center)--atriplejunctionwherethreeplatesarepullingawayfromoneanother:theArabianPlate,andthetwopartsoftheAfricanPlate(theNubianandtheSomalian)splittingalongtheEastAfricanRiftZone(USGS).AAA型三聯(lián)點MapofEastAfricashow38AAA型三聯(lián)點AAA型三聯(lián)點39CCC型三聯(lián)點日本中部的日本海溝、西南日本海溝和小笠源海溝的交匯處CCC型三聯(lián)點日本中部的日本海溝、西南日本海溝和小笠源海溝的40TTC型三聯(lián)點OnthewestcoastofNorthAmericaanotherunstabletriplejunctionistobefoundatCape(海角)Mendocino.TheretheSanAndreasfault,astrike-slipfaultandtransformplateboundary,approachesfromthesouth.TheSanAndreasfaultseparatesthePacificplateandtheNorthAmericanplate(T).

TothenorthliestheCascadiasubductionzone,wheretheJuandeFucaplateisbeingsubductedunderthemarginoftheNorthAmericanplate,defininganotherplateboundary(C).

Andwest,alongthecontinentalshelf,liestheMendocinofaultz