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以下基於我專業知識,不對之處請多指教。
地球板塊運動學說的發展主要經歷了三個階段:大陸漂移學說、海底擴張學說和板塊構造學說。請看三個學說如何解釋板塊運動:
一、大陸漂移學說的依據: 大陸漂移原是魏格納的突發奇想,是他根據大陸形狀的互補性、地層、古生物、地質構造、古氣候、古生代冰川等方面的證據提出來的。該學說認為,地球上所有大陸,在中生代以前曾經是統一的巨大陸塊,稱之為泛大陸或聯合古陸,中生代開始,泛大陸分裂並漂移,逐漸達到現在的位置。大陸漂移的動力機制與地球自轉的兩種分力有關﹕向西漂移的潮汐力和指向赤道的離極力。
二、海底擴張學說:是對大陸漂移說的進一步發展。美國普林斯頓大學地質系的系主任赫斯,在參加二戰時,有機會乘坐潛艇進行水下觀察,他觀察到160個“太平洋中下沉的古島”高出海底3-4千米,但離水面不超過1千米,後來他又在東加海溝發現一座高出海底8200米的“古島”,其平頂離水面730米,向西傾斜,象比薩斜塔一樣歪立在海溝的斜坡上,好象它就要沿著海溝的斜坡滑下去一樣。美國海軍電子實驗室的科學家迪茨,在參加過海洋探險時,在菲律賓東的馬裡亞納海溝見到與赫斯所見到的相似現象,因此也得到了與赫斯相同的結論。並在後期參加“先鋒”號科學考察船的地磁填圖工作中,特別提到門多西諾、先鋒等巨大斷層的意義,引起了地質學家的廣泛注意。1961年迪茨在英國的《自然》雜誌上發表了他的論文,並明確地將這一假說稱為“海底擴張”。後來,人們就把二人都作為“海底擴張說”的創立者。學說的主要內容為:高熱流的地幔物質沿大洋中脊的裂谷上升,不斷形成新洋殼;同時,以大洋脊為界,背道而馳的地幔流帶動洋殼逐漸向兩側擴張;地幔流在大洋邊緣海溝下沉,帶動洋殼潛入地幔,被消化吸收;大西洋與太平洋的擴張形式不同:大西洋在洋中脊處擴張,大洋兩側與相鄰的陸地一起向外漂移,大西洋不斷展寬;太平洋底在東部的洋中脊處擴張,在西部的海溝處潛沒,潛沒的速度比擴張的快,所以大洋在逐步縮小,但洋底卻不斷更新,古老的太平洋與大西洋的洋底一樣年輕。
三、板塊構造學說是在大陸漂移學說和海底擴張學說的基礎上提出的,該學說認為,地球表面覆蓋著不變形且堅固的板塊(岩石圈),板塊在相對塑性的軟流圈上漂移。該學說基於三個基本事實和兩個基本假說而建立的。
第一個基本事實是軟流圈的重新確認,這一認識重新劃定了固體地球上部的兩個圈層,即岩石圈和軟流圈,也使得大陸以岩石圈板塊的形式在軟流圈上的漂移得到認同。
第二個基本事實是透過地球上一些星球規模的構造帶可以把岩石圈劃分為若干個板塊。
第三個基本事實是岩石圖板塊可以發生大規模水平運動。
第一個基本假說就是岩石圈板塊是剛性的,它可以進行長距離的應力傳遞,板塊的地質作用主要發生在邊界上,而板塊內部則比較穩定。
第二個基本假設是地球的表面積基本保持不變(不是必需的)。這樣在地球的某個地方發生板塊的增生,就會在另一個地方發生消減。
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目前認為板塊運動的產生機制有兩種:
重力形成機制
但是地球的自轉在各種力的作用下在變慢,由初始時的5小時/轉變為24小時/轉。地球的重力出現了不平衡,在重力作用下,地球有一個恢復到圓球體的趨勢。於是板塊被撕裂並向兩極漂移。(這就是最新的板塊運動機制理論!)。當地球自轉趨於停止時,地球將恢復成圓球,即大陸被水淹沒,地球成為水球。
板塊間慣性動量不均勻分佈形成機制
板塊運動的原動力來源機制是:地球表面的高山深壑在天體運動的相互作用中,產生的慣性動量的分佈不均衡,不同板塊的整體慣性動量的差異會引起板塊間運動速率的微差,結果是形成板塊間擠壓,這種擠壓的表現形式就是地震。此理論的推論有兩個:一是表面平滑的星球上不會發生板塊漂移;二是地球的自轉軸區域不會發生地震。
板塊構造學說只是一種地質學假說,但在其誕生後,已成功地解釋了一些大地構造現象。同時,仍存在一些尚不能圓滿解釋的問題,有些推論也未得到最後的證實。但這些都不會影響這一學說的發展,相反會對它起推進作用。