第三节 大地构造学说 第三节 大地构造学说

★大地构造学说 大地构造学说（即地壳运动学说）： 主要是研究地质构造的分布规律，地壳 运动发生的时间、运动方式和规模，以 及地壳运动的起因和动力来源。 到目前为止，还没有一个学说能全 面完整地解释上述问题，为比较多人接 受的是板块构造学说。

一、板块构造学说 ◆板块构造学说是在20世纪60年代 末兴起的，是在大陆漂移、海底扩 张学说的基础上，综合了大洋和大 陆的地质研究资料发展而来，所以 又称为 “ 全球构造理论 ” ，是当今 最盛行的大地构造学说。

（一）大陆漂移说 1、大陆漂移说的起源 1912年，德国学者魏格纳 （A . Wegener）提出了 “ 大陆漂移说 ” 。 1880～1930

2、大陆漂移说的主要观点 在大约 2.5 亿年前的石炭纪后期，地 此后，受地球自转离心力和潮汐力的 球上所有的大陆曾经连结在一起，构成一 个统一的大陆（称为泛大陆），围绕它的 是一片广阔的海洋（称为泛大洋）。 此后，受地球自转离心力和潮汐力的 作用，从中生代开始，泛大陆逐渐破裂、 分离，由硅铝层组成的、较轻的陆壳在较 重的硅镁层洋壳之上漂移，直至形成今天 的海陆分布格局。大西洋、印度洋、北冰 洋是在大陆漂移过程中形成的，而太平洋 则是泛大洋的残余。

3、大陆漂移说的主要论据 ①大陆轮廓相吻合：如大西洋两岸的南 美洲和非洲轮廓可以很好地拼合在一起； ②地质构造的连续性：如非洲南部的开 普山脉可与南美的布宜诺斯艾利斯山脉 连接，北美与西北欧的加里东褶皱带和 海西褶皱带完全可沿走向相接； ③古生物群、古气候的分布：如南美、 非洲、南极、澳洲、中国、印度等地在 古生代的生物群都很相似，同样有石炭 二叠纪冰川遗迹分布，但中生代后则明 显不同。

4、大陆漂移说的致命缺陷 ①大陆能漂浮吗？ 花岗岩的熔点比玄武岩低，如果地温 高至玄武岩岩层熔化并容许大陆漂移的程 度，而花岗岩却依然保持固态浮于其上， 这是违反物理定律的； ②大陆能漂移吗？ 即驱动机制问题。魏格纳认为地球自 转的离心力使大陆由高纬度向赤道方向移 动，潮汐力同时使其向西漂移；但计算结 果证明，其驱动力比所需要的小了好几个 数量级，根本不可能推动大陆漂移。

5、大陆漂移说的复活 岩浆在冷却成岩过程中，含铁矿物在 某个温度值开始获得磁性，该温度值称为 居里点；如磁铁矿的居里点为 600 ℃ ； 磁性矿物获得磁性时，会按当时的地 磁场定向，并在岩石中将其磁性方位保存 下来，称之为天然剩磁（NRM）； 用精密仪器测定岩石中天然剩磁的方 向和强度，就可以知道岩石形成时的地磁 南极、北极的地理座标位置。这就是古地 磁学的研究内容。

◆二十世纪五十年代 古地磁学研究成果 ①在同一大陆中，不同地质年代的磁极位置 不同，其连线呈一平滑曲线，称为古地磁极 游移轨迹； ②在不同大陆中，同一年代的岩石磁极位置 也不同，即每一块大陆都有一条地磁极游移 轨迹，并最终都交汇于现今的磁极位置； ③结论：由于地磁极不可能远离地球的转轴 （或地理极）作大范围的迁移，上述①、② 测定的结果只能说明大陆曾经发生过漂移。

（二）海底扩张说

2、海底扩张说的论证 ①洋中脊与热异常； ②盖奥特（Guyot）的成因； ③洋脊磁异常条带的分布； ④洋底岩石和沉积物的年代； ⑤震中的空间分布形式。

（三）板块构造学说

1、板块构造学说的基本论点

2、板块边界的基本类型 ①扩张型板块边界： 在大洋中为洋中脊，在大陆上为 裂谷带；边界两侧板块受拉张作用而 相背分离运动，地幔物质裂谷上涌， 造成大规模的岩浆侵入和喷出或形成 新洋底。 这种板块边界是岩石圈重要的张 裂带、岩浆带和地震带。

②汇聚型板块边界

③平错型板块边界 这种边界一般分布在大洋中，边界两 侧板块发生相互剪切、水平错动。 在海洋探测时，发现大洋中脊被一系 列垂直洋脊走向的横断层所切断；这些横 断层不是一般的平移断层，而是一面向两 侧分裂，一面发生水平错动，威尔逊称之 为转换断层。 它与平移断层的不同点，在于断层两 侧在洋脊之间的位移是相互错动，而在洋 脊外侧的位移都是同一方向的。

3、板块的划分 1968年，法国地质学家勒比雄将全球岩 石圈划分为六大板块，即太平洋板块、亚欧 板块、印度洋板块（包括澳大利亚）、非洲 板块、美洲板块和南极洲板块。只有太平洋 板块几乎全是海洋，其余五个既包括大块陆 地，又包括大片海洋。 板块的划分不受陆地和海洋的限制，只 根据板块边界而划分。随着研究的深入，板 块的划分越来越细，板块数量越来越多。

二、地槽－地台学说简介 地槽－地台学说，即传统的大地构造 学说。它在19世纪中期以来研究大陆型地 壳构造而逐渐建立起来，是板块构造学说 诞生前占主导地位的地壳运动学说。 1、基本观点： 地壳运动形式以垂直运动 为主，水平运动是次要的；地壳运动的驱 动力来自地球内部物质的重力分异，物质 受热变轻上涌造成地表上升隆起，物质冷 却变重下沉造成地表下降凹陷。地球上的 海陆变迁和地质构造就是由地壳这样的升 降运动所造成。

2、构造单元 该学说把地壳分为地槽、地台和过渡区等； ◆地槽：是地壳上强烈活动的构造单元，多 呈狭长带状，构造变动和岩浆活动频繁而强 烈，沉积巨厚。地槽的发育，一般经过强烈 下降——强烈上升两个阶段，地球上几乎所 有的高大山脉皆由地槽褶皱上升而成； ◆地台：是地壳上相对稳定的构造单元，多 呈较平坦的巨大地块，以大面积的缓慢升降 运动为主。地台由地槽上升后转化而成，具 有两层结构，下为褶皱基底，上为沉积盖层。

3、致命缺陷 地壳运动方向错误（垂直为主）， 驱动力解释不清，分布解释不清 （为什么这里是地槽，那里是地 台等等），缺乏海洋方面资料支 持等等。地槽、地台已沦为地质 构造名词而不是大地构造学说了。

结束

泛大洋 联合古陆 （泛大陆） 二叠纪

劳亚古陆 古太平洋 特提斯洋 冈瓦纳古陆 三叠纪

北美 亚欧 非洲 南美 印度 澳洲 南极 侏罗纪

北美 亚欧 非洲 印度 南美 澳洲 南极 白垩纪

现在

南美洲和非洲的轮廓 非洲 南美

古生物 非洲 南美

晚石炭纪 华北 华南 石炭纪大冰期

地球磁场

地理北极 磁北极 地极与磁极 地理南极 磁南极

印度德干高原火山熔岩 古地磁纬度随时间变化曲线 N20° N10° 2 cm／a 赤道 0° S10° 16 cm／a S20° S30° S40° S50° 0.7 cm／a S60° 180 150 100 50 0 Ma 印度德干高原火山熔岩 古地磁纬度随时间变化曲线 印度德干高原

非洲和南美的极移曲线

北美和欧洲的极移曲线

各大陆的极移曲线中生代后分散

大洋中脊 纵贯世界各大洋的海底山系，其长达80000 km，高出深海平原 2～3 km， 距海平面 2～3km，宽约1000km，其 中央裂谷宽几十公里；由枕状、深海 拉斑玄武岩构成。

大洋中脊的地形

深海拉斑玄武岩 在深海洋脊，来自60～90km深处的 玄武岩浆，约以1.5×1010t／a 的 速率涌出，形成拉斑玄武岩。其特 征是K2O含量较低，CaO含量较高， SiO2不饱和，含橄榄石和霞石等， 称为深海拉斑玄武岩。

深潜器洋底考察

洋底黑烟囱 至2005年，已在世界各大洋发现 150多处，最大喷高达1400多米。

洋底黑烟囱，400 ℃ 高温 洋底黑烟囱 400 ℃ 高温 在洋中 脊处， 发现正 的热异 常值， 而在海 沟处则 为负的 热异常 值。

海底平顶火山（Guyot）

磁异常带对称于洋脊 分布，年龄由新到老 正向条带 反向条带

Glomar Challenger, 1968年3月首航 海洋钻探船 “ 格洛玛 · 挑战者 ” 号 Glomar Challenger, 1968年3月首航

钻探

海洋沉积物年龄 1.37～1.95亿年

毕乌夫带 海洋 陆地 毕 乌 夫 带

扩张型板块边界 洋中脊 裂谷带

东非大裂谷 坦噶尼喀湖 （ 6500km ）中段

大裂谷1 大裂谷的象群

大裂谷的角马群 大裂谷2

大裂谷的长颈鹿 大裂谷3

大裂谷的斑马群 大裂谷4

死海的盐 海拔 -416 m 面积 1050 km2

死海泥

山弧︱海沟系

岛弧—海沟系 马里亚纳群岛 马里亚纳海沟 11034 m

马里亚纳海沟地形

山弧－地缝合线系 山弧－地缝合线系1 喜马拉雅山

山弧－地缝合线系 山弧－地缝合线系2 珠穆朗玛峰，8844.43m

山弧－地缝合线系3 山弧－地缝合线系 阿尔卑斯山

山弧－地缝合线系 山弧－地缝合线系4 阿尔卑斯山长1200km，主峰勃朗峰4807m。

平错型板块边界 转 换 断 层

圣安德烈斯断层 圣安德烈斯断层 三藩市 ● ● 洛杉矶

全球六大板块 扩张型板块边界 汇聚型板块边界 平错型板块边界 ② ⑤ ② ④ ③ ③ ① ⑤ ⑥ ⑥

固定的 “ 热点 ”