板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)(即新全球構(gòu)造學(xué)說(shuō))是描述地球上層大尺度水平運(yùn)動(dòng)特性問(wèn)題的。其基本內(nèi)容是,地球上層(即巖石層,包括地殼和上地幔約100km厚,而且強(qiáng)度較大的地層)并不是整塊,而是被一些如海嶺、島弧、水平大斷層等活動(dòng)構(gòu)造所割裂,形成若干有限個(gè)單元,稱之為板塊。板塊不是靜止不動(dòng)的。它們?cè)诘蒯N镔|(zhì)的對(duì)流帶動(dòng)下,由海嶺向兩旁擴(kuò)張;在島弧區(qū)域或大陸邊緣沉入地下,通過(guò)軟流層完成對(duì)流循環(huán)。這種過(guò)程像是傳輸帶,載著大陸,以每年1~4cm的速度緩慢運(yùn)動(dòng)。我們?nèi)祟惥蜕钤谶@個(gè)永不停息的傳輸巨帶上。
這個(gè)學(xué)說(shuō)是在魏格納1912年提出的大陸漂移假說(shuō)基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)海底擴(kuò)張的研究發(fā)展而來(lái)。傅承義把大陸漂移-海底擴(kuò)張-板塊構(gòu)造,稱為人類對(duì)地球上層運(yùn)動(dòng)認(rèn)識(shí)的三部曲。威爾遜則把板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)的提出,稱為地球科學(xué)的一場(chǎng)革命。板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)是地球科學(xué)許多研究領(lǐng)域共同綜合研究的結(jié)果。其中,地球物理學(xué)發(fā)揮了重要作用。
在地震學(xué)方面,在島弧地區(qū),經(jīng)測(cè)定,淺震和深震可聯(lián)成一體,形成一個(gè)連續(xù)的、傾角約45的震源帶。在海嶺地區(qū),經(jīng)測(cè)定,地震的力學(xué)機(jī)制呈張性,具正斷層特征。這為板塊在海嶺地區(qū)產(chǎn)生并開(kāi)始平移提供依據(jù)。
在地磁學(xué)方面,主要是海洋磁異常呈明顯的規(guī)律性,即沿海嶺方向呈對(duì)稱的條帶狀分布,且磁場(chǎng)交替發(fā)生變動(dòng)。這一現(xiàn)象可解釋為熔化的巖石從海嶺中央涌出,在這里冷卻,并按當(dāng)時(shí)的磁場(chǎng)方向磁化。由于新熔巖在海嶺處不斷產(chǎn)生,已冷卻并被磁化的老巖石被推向兩旁,因而出現(xiàn)這樣磁場(chǎng)交替的條帶狀分布。顯然,這即是磁極變化的記錄,也是巖層水平運(yùn)動(dòng)的證據(jù)。
在地?zé)釋W(xué)方面,經(jīng)測(cè)定,得出海嶺處熱流值高,而海溝處熱流值低,并且大陸熱流隨地質(zhì)年齡的增大而減少。這種熱流隨空間和時(shí)間變化的現(xiàn)象,同樣為板塊構(gòu)造及其運(yùn)動(dòng)提供有力支持。
總之,板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)為地球上層運(yùn)動(dòng)提供了一幅清晰圖像,解決了地球構(gòu)造的運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題。約兩億年時(shí)間海底更新一次。是什么力量驅(qū)動(dòng)板塊運(yùn)動(dòng)呢?這是地球內(nèi)部動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。而地幔對(duì)流理論,是目前討論最多、公認(rèn)為可能性最大的一種解釋。當(dāng)然,它還存在能量來(lái)源和對(duì)流模式等尚待解決的問(wèn)題。
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