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板块构造研究的最新进展
南京大学地球科学系
舒良树
奥地利地质学家休斯(E. Suess) 认为古大陆被特提斯洋(古地中海,Tethys) 分为南半球的冈瓦纳古陆(Gondwana) 和北半球的劳亚古陆(Laurasia)。
奥地利气象学家魏格纳推理:在大西洋形成之前,上述不同地区是连在一起的。
1912年,魏格纳提出大陆漂移说。
其致命缺陷是动力学机制:陆壳在洋壳上漂移在流变学上是错误的!
英国学者霍尔姆斯(A. Holmes)于1928年提出的地幔对流学说(Mantle Convection Theory)解释了大陆漂移的动力学机制。
3)地球物理证据
A. 发现洋中脊Oceanic ridre
洋中脊的横截面呈平缓的等腰三角型,二侧呈地垒状隆起,中间呈地堑状陷落(裂谷)。
洋脊处是火山喷发带,沉积物最薄,
因此,也是高热流带,>。
洋脊还是地震带:震级低、震源浅、地震频繁。
ic abnormity band
二战后,科学家测绘了洋底地图,并测量了海洋地磁场图。 1963年,剑桥大学博士生瓦因和其导师马修斯讲师发现,在洋中脊二侧, 岩石的正负磁异常条带是对称分布的。
Vine和Mattueurs(1963)解释:高温地幔岩浆上升沿洋中脊冷却,当它经过居里点温度时,新生玄武岩便会沿地磁场方向被磁化,记录了当时的磁场方向。
如后来地磁场转向,则岩石被反方向磁化。由于历史上地磁南北极有过多次转向, 洋脊又不断扩张新生玄武岩,故形成若干正、反磁化方向的海底磁异常条带。
海底磁性条带,洋脊二侧,海底岩石的正、负磁异常条带对称分布,表明海底在扩张,为大陆漂移学说提供了新证据,并为海底扩张学说(Seafloor Spreading Theory) 的提出建立了基础。
洋中脊两侧对称分布的磁异常条带及其成因
老洋壳-----------新洋脊新---------------------老洋壳
●洋中脊处形成的岩石,冷却时被磁化,记录了当时的磁场方向。由于地磁南北极的多次转向,导致海底岩石对称的正、逆向磁异常条带。
●现在-69万年前为布容正向,
69万年-243万年为松山反向,
242万年-332万年为高斯正向,
332万年前为吉尔伯特反向。
上述证据引出了海底扩张seafloor spread
的概念: 地幔物质从洋中脊涌出,推动二侧的物质
对称运移,然后在海沟处俯冲消亡(Wilson, 1965)。
主要表现
-5cm/年,二亿年洋底更新一次,
所以洋底无中生代以前的岩石。
,相当于一亿年中堆积的
厚度。
。