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二、大陆漂移与海底扩张及证据. 1 、大陆漂移 韦格纳( 1880-1930 )地质学家、气象学家 —— 大陆漂移学说 ◆韦格纳注意到南美和非洲之间的海岸线凹凸互相对应能拼合起来,又了解到巴西与非洲有许多生物种属相似,因此开始思索大陆是不是会有长距离的水平移动。 ◆ 1912 年发表了论文 《 大陆水平移动 》 。 ◆ 1915 年出版了 《 海陆起源 》 ,阐述了大陆飘移说的基本思想。地球原来只有一个原始大陆 — 泛大陆,周围是原始海洋。从一亿九千万年前的侏罗纪到五千万年前的第三纪,泛大陆逐渐分离。 ◆ 冲击了大陆固定论。 1930 年 11 月在探险中牺牲。.
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二、大陆漂移与海底扩张及证据 1 、大陆漂移 韦格纳(1880-1930)地质学家、气象学家——大陆漂移学说 ◆韦格纳注意到南美和非洲之间的海岸线凹凸互相对应能拼合起来,又了解到巴西与非洲有许多生物种属相似,因此开始思索大陆是不是会有长距离的水平移动。 ◆ 1912年发表了论文《大陆水平移动》。 ◆ 1915年出版了《海陆起源》,阐述了大陆飘移说的基本思想。地球原来只有一个原始大陆—泛大陆,周围是原始海洋。从一亿九千万年前的侏罗纪到五千万年前的第三纪,泛大陆逐渐分离。 ◆ 冲击了大陆固定论。1930年11月在探险中牺牲。
2 、赫斯的“海底扩张”学说 历史背景 ◆19世纪的有名的几次海洋综合探险调查,迅速扩大和加深了人类对海洋的认识。1871年“猎犬号”进行了为期五年的环球探险 ◆ 1872年“挑战者号”进行了为期四年的探险,围绕海洋学、海洋生物学、海洋地质学等几个方面对三大洋进行了全面的考察,写了50卷调查报告。 ◆二次大战以后,海洋地质学成了热门,深海探测技术迅速发展。海洋地质学广泛的使用了回声探测技术、水下电视、红外照相机及立体摄影等。 ◆现代深潜器一般都配备了摄象设备,测量用的各种传感器,以及搜集标本的采样器和灵活的机械手等,深潜器都有动力系统和控制系统,运转自如而且安全性都很好。
大洋中脊—深海沟系统的发现 ◆人们发现了具有全球规模的大洋中脊—深海沟系统,发现了大洋中脊两侧成对称分布的岩石磁条带,还发现了沿大洋中脊和深海沟分布的强烈的洋底热流异常,正是这些大量的事实促使新的科学理论产生了。 ◆ 1960年美国的赫斯发表《海洋盆地的历史》,赫斯认为海底沿中洋脊的顶部裂开,新的海底就在这里形成,并向洋脊顶部的两侧扩张。洋底地质实际上正是地幔对流的直接体现,地幔对流的上升点在大洋中脊,然后分成两股向两侧运动,正是这种巨大的力量在大洋中脊中间沿轴线形成巨大的中央裂谷。
韦格纳与赫斯的主张 ◆韦格纳曾经主张,各个大陆都是被独立的推动的,因此大陆的运动就像一只船在柔软的洋底上行驶。 ◆赫斯却假设大陆并不是作为一个独立体系而运动的,大陆象木筏冻结在同样坚硬的海底地壳上并随海底一起运动,美国的罗伯特.迪茨称这一过程为“海底扩张”。 ◆洋壳从产生到消失大约2亿—3亿年左右,处在不断的更新之中,所以人们找不到更古老的大洋岩石。
3 、大陆漂移与海底扩张的证据 ♦ 计算机拟合与地质学证据 ♦ 大洋中脊两侧对称分布的岩石磁条带 ♦ 中洋脊—深海沟系统 ♦ 洋底热流异常 ♦ 古生物 ♦ 古气候
计算机拟合与地质学证据 剑桥大学的爱德华.布拉德、J.E埃弗列特和A.G.史密斯用计算机做过大陆拟合的最佳化与误差检验。拟合的边缘部分不吻合平均值不超过一度。拟合处是沿大陆坡(浅灰区域)500浔的等深线。白色是缝隙处,黑色是重叠处。
洋底热流异常 地球是一个不断向外散发热量的球体。地球表面热流量的平均值在不同地区是不一样的。
古冰川与大陆漂移 左图 晚古生代冰川在复原的冈瓦纳大陆上的分布 右图 晚古生代冰川在现代大陆上的分布,箭头示古冰川流动方向
三、板块构造 1 、板块构造学说 板块构造学说的基本思想是在固体地球的上层,存在比较刚性的岩石圈及其下伏的较塑性的软流圈;地表附近较刚性的岩石圈可划分为若干大小不一的板块,它们可在塑性较强的软流圈上进行大规模的运移;海洋板块不断新生(增生),又不断俯冲、消减到大陆板块之下;板块内部相对稳定,板块边缘则由于相邻板块的相互作用而成为构造活动强烈的地带;板块之间的相互作用控制了岩石圈表层和内部的各种地质作用,同时也决定了全球岩石圈运动和演化的基本格局。
3 、全球12个主要板块的分布 1-中脊轴线;2-转换断层;3-俯冲边界;4-碰撞边界
6 、板块边缘的岩石物质都会受到 挤压而破碎 两面的板块性质可能相同,即同为大陆性板块或同为海洋性板块;两个一个类别,板块边缘的岩石物质,都会受到挤压而破碎,以至熔融,刺激深部板块的性质也可能不相同,即分别为大陆性板块和海洋性板块。无论是哪岩浆涌升,带来火山活动作用;另一方面,被挤压的岩层,亦会张裂和隆起,是为断层作用及褶曲作用;能量则通过地震和火山爆发等活动而释放。
7 、大陆板块与海洋板块碰撞 当大陆板块与海洋板块相遇,两个板块缓缓靠近,或一个追及另一个时,密度较大的海洋板块地壳,会俯冲至较轻的大陆地壳之下,岩石被拖曳至地幔,熔融于软流圈中;俯冲作用并形成海沟。
9 、 大陆板块相碰撞 ◆若为两个大陆板块相碰撞,原有的分隔海面便会逐渐消失,挤压形成巨大山脉及缝合线。 ◆高耸的喜玛拉雅山脉,便是这类板块碰撞边界形成的褶曲山脉。 ◆由南面而来的印度板块,于三千五百万年前与欧亚板块发生碰撞,从而使数百万年沉积于浅海的沉积岩挤压隆起,使原有的海洋逐渐缩小,慢慢形成巨大的山脉。在那近九千米高的岩石层中,夹杂了不少昔日海中生物的化石。 ◆由于印度板块仍向北方移动,喜玛拉雅山脉仍在不断增高;1954年的测量高度为8848m,1999年11月11日已把高度修订为8850m。
思考作业题: 1、大陆漂移、海底扩张的证据 2、板块构造学说的主要内容 丽水学院 2006 年 9 月 12日