大地构造假说的优缺点.pdf

哈尔滨师范大学地理科学学院资源勘查工程《大地构造学说的假说优缺点总结》胡楠2010021340 2012.11.25 1 地槽—地台学说各种构造运动的表现，在地壳上并不是到处完全一样的有的地方强， 有的地方弱，这就是地壳稳定与活动的不均匀性地壳的活动性与稳定性及其由活动转向稳定的时期（即褶皱时期) ，是划分大地构造的主要依据按照地壳的稳定与活动程度的不同，可将地壳划分为稳定的地台和活动的地槽两个基本构造单位优点是：阐明了地壳中人类最先认识的两个构造单元、它们的性质区别和历史生因关系；在建立起来随后的 100 多年的时间里， 该学说思想在大地构造学说领域长期占领着主导地位，对地质科学的其他领域产生了深远的影响缺点是：对海洋构造无能为力； 不足以概括全球地壳的构造；不能解释个地质时期动力环境的多样性；在分析地壳运动时多注重垂直运动忽略了水平运动；各级构造名称繁杂，使低槽的概念陷于混乱槽台学说在运用于解决世界上一些像中国东部那样的地壳发展史更为复杂的地区时，却遇到了困难2 大陆漂移说地球上所有大陆在中生代以前曾经是统一的巨大陆块，称之为泛大陆或联合古陆中生代开始，泛大陆分裂并漂移，逐渐达到现位置。

泛大陆的存在及大陆破裂、漂移的证据主要有：大西洋两岸的海岸线相互对应，特别是巴西东端的直角突出部分与非洲西岸呈直角凹进的几内亚湾非常吻合；美洲和欧、非在地层、岩石、构造上的相似和呼应；大西洋两岸古生物群具有亲缘关系； 石炭纪 - 二叠纪时在南美洲、非洲中部和南部、印度、澳大利亚等大陆上发生过广泛的冰川作用；现代精确的大地测量数据证实大陆仍在持续缓慢地水平运动；古地磁测量资料表明许多大陆现在所处位置并不代表其初始位置，而是经过了或长或短的运移优点是：打破了传统的洋陆固定论观念，描绘出大陆分合、大洋生灭的一副图景，合理的解释了当时地质学的一些疑难，如大西洋两岸海岸线的吻合、地层构造和古生物化石的相似等；魏格纳的“大陆漂移说”为研究地球活动创造了契机，同时，对我们综合理解已细划为地质学、古生物学、地震学等的地球科学领域，提供了良机从以上意义说，“大陆漂移说”起到了开创性的作用； 大陆漂移假说的提出，为地球科学革命鸣响了重要的前奏，为找矿地质学发展开辟了新的领域, 以及生物学物种多样性， 物种起源提供了充分的论证材料；对研究生物学和地质学起到了重要的影响，为后来海底扩张说和板块构造说的兴起奠定了基础。

缺点是：火山的圆形喷口能够证明大陆没有漂移；南极和澳洲大陆动物区系的不同能够证明大陆没有漂移； 南极大陆的分布总是与南极圈（即地球特定地理位置）高度吻合，北冰洋周围大陆的分部也与地球特定地理位置（即北极圈）高度吻合 也就是说： 南极大陆与北极大陆为什么总是能够正好地分别漂移在南极圈内和北极圈外不动呢？这就不能不说：大陆漂移说把大陆随便地说成漂移来漂移去的理论是有问题的；大陆漂移说对于中国为什么地震多、地震断裂带多的原因一无解释；移动大陆的原动力：魏格纳认为， 大陆漂移的驱动力主要是向西漂移的力和指向赤道的离极力；西漂的力源于日、月引力所产生的潮汐摩擦力；离极力则来自地球自转的离心力 计算表明， 这些力的数据确实太小，都不足以克服对大陆运动的摩擦阻力3 海地扩张说高热流的地幔物质沿大洋中脊的裂谷上升，不断形成新洋壳；同时，以大洋脊为界，背道而驰的地幔流带动洋壳逐渐向两侧扩张；地幔流在大洋边缘海沟下沉，带动洋壳潜入地幔，被消化吸收； 大西洋与太平洋的扩张形式不同：大西洋在洋中脊处扩张，大洋两侧与相邻的陆地一起向外漂移， 大西洋不断展宽； 太平洋底在东部的洋中脊处扩张，在西部的海沟处潜没，潜没的速度比扩张的快，所以大洋在逐步缩小，但洋底却不断更新，古老的太平洋与大西洋的洋底一样年轻。

深海钻探的结果证实，海底扩张说的上述观点是成立的洋中脊处新洋壳不断形成， 两侧离洋中脊越远处洋壳越老，证明了大洋底在不断扩张和更新海底扩张说较好地解释了一系列海底地质地球物理现象它的确立， 使大陆漂移说由衰而兴，主张地壳存在大规模水平运动的活动论取得胜利，为板块构造说的建立，奠定了基础但扩张说在扩张机理方面还存在有待解决的难题优点是：海底扩张及地幔对流学说的提出,大大开拓了我们对大洋海底的认识,但它们对大洋中脊的解释却存在一些漏洞,比如大洋中脊的运动特征及驱动力等；为大陆漂移学说及板块构造学说提供动力学基础； 地慢对流所完善的海底扩张说，不仅解释了海底年龄，洋脊和海沟的成因，大陆的增长等，同时也为大陆漂移提供了新机制缺点是：地幔对流说中的能量来源选取的是地球内部的热能然而光有热量是不够的，热对流需要有热的相对优势 地幔对流热的相对优势的产生原因也是比较模糊；软流圈厚度百公里级，洋壳宽度可达几千公里，产生了对流半径严重不对称，对流平流过程中会因为散热而下降，持续几千公里是非常困难的为了解决这样或那样的问题，创造出了浅对流、深对流、多层对流、多对流、单轴羽状对流、地幔柱等等各种各样的对流形式，但总是顾此失彼，确定不下来；地震波层析已经证明软流圈是分层的。

这种重力分异形成的密度层的存在本身就证明了大规模的地幔对流根本不存在；大西洋中脊非常发达，然而几乎见不到海沟印度洋中脊有三个分支，也只有一条爪哇海沟西太平洋存在大量海沟，同纬度又缺乏对应的大洋中脊全球大洋中脊和海沟没有任何对应性奇妙的是与完美的地幔对流示意图对应的是没有给出任何一对明确的中脊和海沟对应关系；板块构造和地幔对流学说是以海洋和大洋壳为基础建立起的构造学说，对大洋中脊、转换断层、海沟等给出了一套解释然而大洋壳上的沉积物年龄只有2 亿年， 而大陆壳的岩石年龄可以高达30 多亿年， 个别甚至超过40 亿年， 岩浆活动、构造作用、变质作用也复杂得多4 板块构造学说全球六大板块于1968 年，法国地质学家勒皮顺把地球的岩石层划分为六个大板块，即太平洋板块、亚欧板块、美洲板块、印度洋板块、非洲板块和南极洲板块其中，除了太平洋板块全部侵没在海洋底部外，其他五个板块上，既有大陆也有海洋随着研究的深入，有人在这些大板块中又分出一些较小的板块，例如， 把美洲板块分为北美洲板块和南美洲板块；从太平洋板块中分出东太平洋板块；从亚欧板块中分出以中国大陆为主体的东亚板块等等所有这些板块， 都漂浮在具有流动性的地幔软流层之上。

在这些板块当中最大的板块为亚欧板块优点是：弥补了在这之前的槽台学说、大陆漂移学说以及地幔对流学说的某些不足，能够更合理的解释一些实际的地质现象推动了地质学的变革和向前发展；板块学说是作为能够解释海底上、岛弧区和大陆边缘的重大发现，以及传统地质学所不能解释的地质现象而产生出来的在找矿与勘探、地震预报、古地理环境、古生物和现代生物的分布等方面获得比较成功的说明；板块学说， 作为新的地球观正在有力地推动着地球科学研究的迅速发展它标志着近代地球科学史上的首次重大突破缺点是：板块说不能说明海陆的起源；大陆根的发现宣告大陆漂移与板块运动设想破灭；地幔对流热机驱动机制存在根本性问题，地球内部放射性物质在地史早期就已集中到了地球表面地球内部放射性物质极其稀少，并不能为设想中的“地幔对流热机”提供热能地球演化中确凿存在又极其重要的“地幔分异”过程被忽视“地幔分异”是地球演化过程中确凿存在而又极其重要的物质过程；板块说不能解释中国大陆的地震活动；洋底出现含煤沉积的原因；根据深海钻探资料， 大西洋、 印度洋与太平洋底部都有白垩纪和三叠纪的含煤沉积，表明这些大洋底曾经露出水面，处于滨海沉积条件洋壳为何能露出水面？板块构造学说建立在现代海底考察的基础上，它直接研究所涉及的时间范围不超过中生代；在“ 刚性 ” 板块内部广泛存在着巨大变形， 板块构造理论在大陆地质和造山带研究中也遇到许多困难。

如何使板块构造“ 上陆” ，是当今地学研究前沿领域的重大问题5 地幔柱学说由热点假说的提出发展到静态地幔柱学说和动态地幔柱模式,到现在研究较多的大型火成岩省、脊 —柱相互作用和脊—沟相互作用 ,海底构造研究取得了巨大进步柱—脊相互作用可导致洋中脊的分段、跃迁与石化过程,反之 ,洋中脊的变化也可导致地幔柱的形态与直径等发生变化 洋中脊与地幔柱相遇可以出现不同的柱—脊相互作用 地幔柱除可以出现在离散型板块边缘外 ,还可以随板块迁移进入俯冲带,并出现柱 —沟相互作用地幔柱在俯冲带出现的位置不同 ,因而其对俯冲过程的影响和作用效果也相应不同,目前提出了6 种地幔柱与海沟或俯冲带相互作用的可能模式脊—柱相互作用和脊—沟相互作用对传统的板块俯冲作用过程是个重要突破优点是：地幔柱的头部经部分熔融形成大陆溢流玄武岩,尾部部分熔融形成科马提岩浆及苦橄质岩浆,因此利用不同时代的大陆溢流玄武岩、苦橄岩、科马提岩可以追踪地幔化学结构的时空演变；地幔柱上升同时又伴随着岩石圈隆起,随着时间的持续和岩石圈的推移，最终形成大陆裂解；地幔柱为板块俯冲提供能量和物质基础缺点是：观察与经典地幔柱模型的预测结果不符：经典地幔柱模型可预测很多地质现象. 然而 , 观察表明其预测性难以得到证实. 这时大多数最初提出的19 个地幔柱是如此, 对随后增加诸多地幔柱更是如此；地幔的物理特性不支持产生经典地幔柱模型需要的对流；当代地幔柱假说如此宽泛以致不能反驳。