大地构造课件第五讲板块构造理论.ppt

大地构造课件第五讲板块构造理论
七、板块的运动
板块运动的核心是海底扩张。岩石圈板块从中脊轴部向两侧不断扩张推移，在海沟处俯冲潜没，颇如一巨大的传送带。海底扩张和大陆漂移可以用板块运动的形式表达出来。
1、关于板块的刚性
在描绘板块运动时，通常认为板块具有刚性，表现在：
●板块能在很长距离内传递应力，其内部并不发生显著的塑性形变；
●洋底沉积物未受轻微变形，形变主要发生在板块边缘；
●大陆拼接非常理想，指示板块在位移时很少形变。
但是认为岩石圈板块具有绝对的刚性是不合适的，如碰撞带大规模的褶皱变形、内陆地震、构造活动和火山作用等。
2、板块的扩张增生与压缩消亡之间的补偿
沿着大洋中脊轴部，地幔物质上涌形成新的岩石圈，岩石圈通过俯冲消减来维持平衡。每年新生岩石圈2平方公里，每年也有2平方公里的岩石圈被俯冲销毁。
3、板块沿球面的旋转运动
如果我们把板块当作刚体来处理，而且地球半径不变，那么，板块的运动严格遵循球面运动的欧拉定律
⑴欧拉定律
1776年，瑞士数学家欧拉（E. Euler）指出，一个钢体沿半径不变的球面的运动，必定是环绕通过球心的轴的旋转运动。在球体表面，任何一点的移动都不是沿着直线，而是弧线；如果这种移动表现为复杂的曲线形式，那么它的移动轨迹将由许多圆弧小段组成。板块的运动遵循欧拉定律（板块沿球面的旋转运动图片及两板块的相对运动图片）。
板块的球面运动，遵循欧拉定律
⑵求旋转极
板块的旋转运动主要由板块的旋转轴的位置和旋转角速度来确定。转换断层标识出欧拉纬线的走向，沿球面作这些纬线的垂线即可得出欧拉经线，欧拉经线交点的位置，就是旋转极的位置，为此可以求出两板块相对运动的旋转极（图片）
美洲和非洲板块相对运动的旋转极
⑶求旋转角速度
只要已知板块上任何一点的线速度值，同时求出该点的欧拉纬度，便可求出旋转角速度：
式中ω为角速度（单位：度/年），V是线速度（厘米/年），R是地球半径，单位厘米，θ为欧拉纬度。
为了检验板块绕极的旋转运动，勒皮雄以板块旋转极为投影极，作了一系列墨卡托投影图。在这种图上，经线和纬线相互垂直，都是直线（图）。
4、板块相对运动速度的测定
测定相对运动线速度的方法，主要有以下几种：
●瓦因-马修斯法
磁异常条带的宽度和该条带时间跨度的比值
●地形法
洋底水深的变化是洋底年龄的函数，据此，可以从洋底水深的变化或中脊两翼的坡度求板块的扩张深度
●贝尼奥夫带长度法
贝尼奥夫带长度与板块的俯冲速度成正比，根据贝尼奥夫带的长度来估算俯冲的速度（图）。
●大地测量法
激光测距、GPS测距