2018-10-14 大陆板块说

地幔对流说

早在1881年，费希尔(O.Fisher)在《地壳物理学》一书中就提出了地幔中可能存在着对流的观点。1928年，英国地质学家霍姆斯(A.Holmes)曾企图以地幔对流来解释大陆漂移的驱动机理。A.霍姆斯认为地幔对流的上升流处地壳裂开，形成新的大洋底，对流的下降流处地壳挤压形成山脉。1939年D.T.格里格斯提出，由于岩石热传导不良，放射热的聚集使地幔下层升温、膨胀、变轻而产生升流，导致对流。

地幔对流说认为在地幔中存在物质的对流环流。在地幔的加热中心，物质变轻，缓慢上升，到软流圈顶转为反向的平流，平流一定距离后与另一相向平流相遇而成为下降流，继而又在深处相背平流到上升流的底部，补充上升流，从而形成一个环形对流体。对流体的上部平流驮着岩石圈板块作大规模的缓慢的水平运动。在上升流处形成洋中脊，下降流处造成板块间的俯冲和大陆碰撞。

海底扩张

六十年代初，美国地震地质学家迪茨（R.Dietz,1961）提出了"海底扩张" 的概念。接着，郝斯（Hess,1962）加以深入阐述。

迪茨提出：由于地幔中放射性元素衰变生成的热使地幔物质以每年数厘米的速度进行大规模的热循环，形成对流圈，它作用于岩石圈，成为推动地壳运动的主要力量。洋壳的形成与地幔对流有关。洋底就是对流圈的顶，它在洋底的离散带形成，并缓慢地向敛合带扩张。总的看来，洋底构造是地幔对流的直接反映，洋脊是地幔物质上涌的部位，海沟是地幔物质的下降部位。

郝斯认为大洋中脊是地幔对流上升的地方，地幔物质不断从这里涌出，太平洋周围分布岛屿与海沟、大陆边缘山脉以及火山、地震就是这样形成。

地幔对流

大陆板块学说

在“大陆漂移说”，“地幔对流说”，和“海底扩张说”的基础上，1968——1969年，法国的勒比雄（X.le Pichen），英国的麦肯齐（D.P.Mckenzin），美国的摩根（W.J.Morgan）又进一步把陆地和海底统一起来考虑，认为洋底和陆地都是岩石圈的一个组成部分，进而提出一种全新的大陆构造学说——“大陆板块学说”。

该理论给出了世界板块分布图，以挤压性（两侧板块相对运动）的海沟、引张性（两侧板块向背离去）的全球裂谷系、剪切性（两侧板块向背滑过）的转换断层3类构造带为界，将整个地球的岩石圈划分为6个板块，即太平洋板块、欧亚板块、印度板块、非洲板块、美洲及南极板块。其中除太平洋板块完全为海洋地壳外，其余板块都由陆块和洋盆共同构成。这些板块确实在以每年1厘米到10厘米的速度在移动。

六大板块分布图

板块学说很好地解决了魏格纳生前一直没有解决的漂移动力问题，使地质学在一个新的高度上获得了全面的综合。随着板块运动被确立为地球地质运动的基本形式，地学也进入了一个新的发展阶段。

板块构造说认为，相对刚性的板块块体漂移在上地幔的塑性软流层上，因地幔流对流、海底扩张的驱动，各自作大规模的水平运动。板块在大洋中脊处分离和增生，在海沟处俯冲和消减，如此周而复始，循环往复。板块之间的相对运动有分离、会合和平移（剪切）3种，起到相互拉张，挤压和摩擦的作用。板块内部相对稳定，其周围边界是岩石圈较为活动的地带，地震、火山和断裂等活动比较活跃。板块之间常以大洋中脊、大陆裂谷、岛屿、海沟及转换断层等地壳构造活动带为其边界。

地幔对流

六大板块分布与运动图1

六大板块分布与运动图2

按照赫斯的海底扩张说来解释，认为大洋中脊是地幔对流上升的地方，地幔板块构造学说结构分析物质不断从这里涌出，冷却固结成新的大洋地壳，以后涌出的热流又把先前形成的大洋壳向外推移，自中脊向两旁每年以0.5～5厘米的速度扩展，不断为大洋壳增添新的条带。因此，洋底岩石的年龄是离中脊愈远而愈古老。当移动的大洋壳遇到大陆壳时，就俯冲钻入地幔之中，在俯冲地带，由于拖曳作用形成深海沟。大洋壳被挤压弯曲超过一定限度就会发生一次断裂，产生一次地震，最后大洋壳被挤到700公里以下，为处于高温溶融状态的地幔物质所吸收同化。向上仰冲的大陆壳边缘，被挤压隆起成岛弧或山脉，它们一般与海沟伴生。太平洋周围分布的岛屿、海沟、大陆边缘山脉和火山、地震就是这样形成的。所以，海洋地壳是由大洋中脊处诞生，到海沟岛弧带消失，这样不断更新，大约2～3亿年就全部更新一次。因此，海底岩石都很年轻，一般不超过二亿年，平均厚约5～6公里，主要由玄武岩一类物质组成。而大陆壳已发现有37亿年以前的岩石，平均厚约35公里，最厚可达70公里以上。除沉积岩外，主要由花岗岩类物质组成。地幔物质的对流上升也在大陆深处进行着，在上升流涌出的地方，大陆壳将发生破裂。如长达6，000多公里的东非大裂谷，就是地幔物质对流促使非洲大陆开始张裂的表现。