板塊構造

板塊構造

板塊構造(plate tectonics)理論產生于20世紀60年代初期(Wilson,1965),該理論對生物地理學影響很大,很多情況下,不同地區上很多植物和動物分布,隻有通過我們現在掌握的有關板塊構造的理論才能夠解釋

  • 中文名稱
    板塊構造
  • 外文名稱
    Plate tectonics
  • 厚度
    100-150 km
  • 類別
    地球

基本釋義

岩石圈分成若幹板塊,就像冰山在海洋中一樣飄浮在玄武岩質的軟流圈上,進行非常緩慢的移動。當板塊運動的時候,各個大陸之間就表現出了相對的水準運動(稱之為大陸漂移continent drift)和碰撞和離析,從而構成地球表層的地質地理景觀

猥實猥實

運動形式

具有三種可能的運動形式:第一是新板塊的形成,在板塊交界處或者邊緣,由于熔岩涌出和冷卻產生新板塊,這類邊緣板塊一般都沉積在海底,但是如果這些板塊上面有陸地,那麽陸地就會隨之而相對運動,這種邊緣可能由一塊大陸中間的斷裂開始。比如東非大峽谷(The great rift valley in East Africa)就是兩個板塊分離初期階段的例子,當這兩部分大陸徹底分開之後,海水就會淹沒斷層部分,進而形成一個新大洋。分離的初期,這兩塊陸地還具有相同的植物和動物區系,原種的滅絕和新種屬的進化導致兩塊陸地的動植物區系發生變化。

第二種板塊運動形式是板塊相對趨近運動,如果一個或者兩個板塊邊緣都是很薄的海洋岩殼,那麽,一個板塊就可能滑向另一個,當兩個板塊運動到一起時,它們之間的摩擦造成戳穿和劇烈運動,因而產生地震帶。海洋下沉岩殼向更深層地殼運動,在接近熱核(hot core)深層時融化,然後融化的岩漿噴出地表,形成火山噴發現象。如果這兩個板塊攜帶著大陸,那麽,它們將相互接近。大陸殼比海洋岩殼密度小,所以,如果一個大陸接近一個下沉板塊邊緣的時候,就不會滑向另一塊岩殼的下面,所以,就會防止它下面的板塊繼續下沉。如果兩塊板塊各具有一片陸地,相互碰撞時都不會塌陷退讓,撞擊的結果形成長長的山脈。喜馬拉雅山是世界上最高的山脈,就是由于4000-4500萬年前,印度板塊亞歐板塊相撞形成的,現仍然在緩慢上升。

第三種是板塊邊緣相互碰撞滑開,加利福尼亞的San Andreas斷層(fault)顯示向北滑動的太平洋板塊和向南滑動的北美板塊。

可見,大陸都是由一塊被稱為泛大陸(Pangea)的超級古陸分離形成的,大約在2億年前分成兩半,一半是Laurasia,另一半是Gondwanaland。一旦大陸被分割成不同的陸塊,互相之間就被浩瀚的大海彼此孤立,同時每塊大陸上的動植物也被隔離,各自獨立進化的結果導致彼此不同的生物地理格局。

邊界分類

因此按照板塊學說,約可將板塊邊界分類如下:

(1) 建設性或分離型的邊界(又稱擴張邊界,divergent boundary):兩個相鄰板塊向互相分離的方向走,如大西洋著名的中洋脊

(2) 破壞性或聚合型的邊界(convergent boundary):兩板塊沖撞在一起時,其中一塊板塊受到擠壓而俯沖進入地函,形成隱沒帶。如菲律賓海板塊隱沒到太平洋板塊下面,產生全球最深之馬尼亞那海溝。

(3) 存留、轉換或剪下型的邊界(transform boundary):這個邊界與擴張邊界都是近乎垂直的面,最典型為美國加州聖安德烈斯斷層

六大板塊

根據勒皮雄(Le Pichon)等人觀點,全球岩石圈劃分為六大板塊:

美洲板塊 -北美洲,西北大西洋、格陵蘭島、南美洲及西南大西洋

南極洲板塊 - 南極洲及沿海

亞歐板塊- 東北大西洋,歐洲及除印度外的亞洲

非洲板塊 - 非洲,東南大西洋及西印度洋

印度洋板塊 - 印度,澳大利亞,紐西蘭及大部分印度洋

太平洋板塊 - 大部分太平洋(及加利福尼亞南岸)

陸地板塊

亞歐(Eurasian)板塊、阿拉伯(Arabian)板塊、非洲(Africa)板塊、北美(North American)板塊、南美(South American)板塊、南極洲(Antarctica)板塊

海洋板塊

太平洋(Pacific)板塊、菲律賓海(Philippine)板塊、納茲卡(Nazca)板塊、可可斯(Cocos)板塊、印度-澳大利亞(Indian-Australian)板塊、加勒比(Caribbean)板塊。此外,還有人劃分出許多小版塊和微板塊,關于微版塊,學術界正處在熱烈的討論之中,尚無定論。

大小分類

大板塊

太平洋板塊:大部分太平洋

亞歐板塊:大部分歐亞大陸及東北大西洋

非洲板塊:大部分非洲及部分大西洋、地中海

南極板塊:南極洲大陸及附近海域

北美板塊:大部分北美洲及部分大西洋

南美板塊:大部分南美洲及部分大西洋

印度洋板塊(澳洲板塊):東印度洋及澳大利亞

中板塊

納茲卡板塊:東南太平洋

菲律賓板塊:西太平洋菲律賓海

科科斯板塊:東太平洋中美洲沿岸海域

加勒比板塊:加勒比海域

胡安·德福卡板塊:東太平洋,美國華盛頓州及加拿大英屬哥倫比亞省沿海

斯科舍板塊(斯科蒂亞板塊):南大西洋,火地島東南方向的狹長海域

阿拉伯板塊:阿拉伯半島及附近地區

印度板塊:印度次大陸

努比亞板塊(索馬利亞板塊):非洲東部東非大裂谷以東,馬達加斯加以及西印度洋,正在形成中

巽他板塊:南中國海、南中南半島、安達曼海、蘇門答臘島、爪哇島、蘇拉威西島、加裏曼丹島及附近海域

小板塊

伍德拉克板塊(木百靈板塊):新幾內亞島東北部分

愛琴海板塊:希臘南部及愛琴海海域

阿爾迪普拉諾板塊:南美洲西部,秘魯、智利和玻利維亞之間

探險家板塊:加拿大溫哥華島西部

土耳其板塊(安納托利亞板塊):土耳其大部

加拉帕戈斯板塊:加拉帕戈斯群島附近,位于納茲卡、可可斯和太平洋板塊的交界處

北加拉帕戈斯板塊:加拉帕戈斯板塊以北的更小板塊

格陵蘭板塊:格陵蘭島部分

緬甸板塊:安達曼群島以東的長條型板塊

阿穆爾板塊:朝鮮半島、中國東北、外興安嶺以南、日本海大部及日本四島南半部分

加洛林板塊:西太平洋新幾內亞以北海域

胡安·斐迪南斯板塊:東太平洋上,南極板塊、納茲卡板塊和太平洋板塊的交界處

長江板塊(揚子板塊):中國南部及東海

毛克板塊:新幾內亞島西部

戈爾達板塊:加利福尼亞州北部海岸

鄂霍茨克板塊:鄂霍次克海及堪察加半島

康威礁板塊:斐濟西側

新海布裏地板塊:萬那杜附近

巴爾默勒爾板塊:斐濟北側

復活節島板塊:復活節島以西

福圖納板塊:太平洋福圖納島附近

班達海板塊:東南亞班達海海域

克馬德克板塊:紐西蘭以北的狹長板塊

伊朗板塊:伊朗、伊拉克及巴基斯坦間的三角區

馬努斯板塊:新幾內亞北部海域

北俾斯麥板塊:新幾內亞附近俾斯麥海南部

南俾斯麥板塊:新幾內亞東部和新不列顛

馬裏亞納板塊:馬裏亞納海溝以西的狹長板塊

紐阿福歐板塊:湯加以西

湯加板塊:湯加海溝附近

設德蘭板塊:南極半島頂端海域

巴拿馬板塊:巴拿馬地峽區域

安第斯杜諾爾板塊(北安第斯板塊):南美洲北部,委內瑞拉哥倫比亞地區

沖繩板塊:日本沖繩群島附近長條形板塊

所羅門板塊:索羅門群島西北海域

裏維拉板塊:墨西哥西海岸中部以外海域

鳥首板塊:新幾內亞西部

帝汶板塊:帝汶島及附近海域

南桑維奇板塊:南大西洋

塞席爾板塊:西印度洋塞席爾附近

摩鹿加海板塊:摩鹿加海海域

動力學

關于板塊運動的動力機製,人們有很多解釋。但首先這個驅動力必須滿足以下幾個條件:1,能產生足夠大的力;2,必須合乎物理學(流體力學、熱力學等)基本原理;3,符合根據地球物理觀測得出的地球內部性質;4,驅動力所產生的效應要與現代岩石圈的性狀和動態相一致,也就是說能圓滿解說觀察到的各種地質現象。按照赫斯的海底擴張說來解釋,認為大洋中脊是地幔對流上升的地方,地幔物質不斷從這裏涌出,冷卻固結成新的大洋地殼,以後涌出的熱流又把先前形成的大洋殼向外推移,自中脊向兩旁每年以0.5~5釐米的速度擴展,不斷為大洋殼增添新的條帶。很多人認為這個驅動力就是地幔對流,雖然這中間還有很多問題沒有解決。除了地幔對流以外,人們還提出了俯沖板塊動力耕耘機製、順坡下滑機製等。這些說明都有自己的道理,但也都有讓人懷疑的地方。它們之間最大的不同是:地幔對流模式中軟流圈是主動的,岩石圈是被動的;其他幾種模式中軟流圈是被動的,岩石圈是主動的。

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