第三章  板块构造基本原理          一、几个与板块构造有关的概念         1、转换断层（transform fault）        （1）、研究历史         自五十年代以来，在大洋中陆续发现了许多横切大洋中脊的断裂带，这些断裂带长而直，长可达数百到数千公里，宽数十公里。过去从传统的构造地质学观点出发，都把这些断层当作平移断层。Wilson （1965）从海底扩张的观点出发，考虑到它所切开的是不断向两侧扩张的洋中脊，因此，必定具有与一般平移断层完全不同的性质。他在详细研究了这些断层的基础上，将这种断层命名为transform fault。         （2）、The concept of transform fault           transform fault是伴随着洋中脊分布的一种剪切运动的断层，其延伸方向常常与洋中脊垂直，长度为数百公里。在转换断层中，由于洋中脊本身在向两侧扩张，因而在转换断层两侧被洋中脊限制的这一部分（图中的A、B）的实际相对运动正好与洋中脊整体所表现的错动方向相反。          Wilson 对美国西海岸的San anderas faut进行研究后，认为其是一条右旋转换断层。        （3）、 transform fault的形成机制            ①、Ditz认为： transform fault的形成与洋中脊上不同地段的扩张速率不同有关。            ②、Wilson（1965）在解释赤道大西洋转换断层的成因时，强调在大西洋扩张以前，如大陆上存在断层或脆性线，则大陆分成两块时新的张性破裂就会追踪和受老的断层的影响，而出现拉张段和平移段交替的 transform fault。      ③、张文佑（1978）用锯齿状断层的发展来解释 transform fault的形成及活动方式         2、岩石圈及软流圈       （1）、软流圈：又称2、岩石圈低速层，系指岩石圈以下的一个层圈,该层是一软弱层,它的机械强度和抵抗变形应力的强度都低于其上的岩石圈。软流圈位于地幔上部，深度各地不一样，顶面深度为50—60Km±，大陆区顶面深度为100—200Km。      （2）、岩石圈：指的是地球的脆性外壳，其范围自地表而深延至低速层（软流圈）。洋底岩石圈的平均厚度为50—60Km；大陆则为120—150Km。         3、岩石圈板块的概念        “Plate”这一术语是由Wilson（1965）在有关 transform fault的文章中提出的，通常说的岩石圈板块是指被活动带所分割的由岩石圈构成的球面盖板。它的面积很大（数万至上亿Km2），厚度很小（仅100Km±），并同地球表面轮廓一致弯曲。这些岩石圈板块在软流圈之上按球面运动规律不断改变着彼此的位置，并与其下的软流圈之间作相对运动。因此，它不是固定不动的，而是运动着的；相对板块边缘而言，它本身较少变形，或者变形只在有限的范围内和有限程度上发生。从这个意义上讲，它又是“相对稳定”的。          plate tectonics的基本概念是：岩石圈板块的相互作用是引起大地构造活动的基本原因，板块构造学就是研究这种作用的。板块的相互作用主要发生在它们的边缘部分。在板块相互离散的边界（如洋中脊）上，大洋岩石圈不断增生；在板块相互敛合运动的边界（如岛弧、碰撞造山带）上，大洋岩石圈消亡，大陆岩石圈增长；在板块相互平移的边界上，岩石圈既不增生也不消亡，出现地壳上最宏伟的大陆或大洋走向滑动断裂带。这些不同类型的板块边界构成了地球表面上最重要的构造活动带。             二、板块边界类型及特征        板块有三种边界类型        1、离散型边界（Divergent boundary）        Divergent boundary的两侧板块作垂直于边界走向的相背运动,使板块向两侧分离、散开。其应力状态为拉伸状态。       地球上巨大的张裂带均发生在这种边界上。其既可发生在大洋岩石圈板块内，亦可发生在大陆岩石圈板块内。前者如大西洋，后者如东非裂谷。      2、敛合边界（convergent boundary）       convergent boundary的两侧板块作垂直于边界走向的相向运动,其应力状态为挤压状态。沿板块边界，地壳强烈变形，有岩浆活动和造山带形成。有两种基本类型：       ①、当大洋板块与大陆板块（或较小的大洋板块）相互汇聚运动时，由于洋壳的比重较大，所受的浮力较小，因此，它总是俯冲消亡在陆壳板块或较小的大洋板块之下。这种以俯冲作用为主的边界称之为subduction zone。          subduction zone：板块构造学说认为，大洋板块向某一方向移动，遇到大陆地壳并彼此相碰时，大洋板块由于其密度较大，地位低，便俯冲到大陆地壳之下，这一俯冲部分被称之为俯冲带。        根据弧后地壳类型和应力状态及构造活动，俯冲边界又可分为两种（Dickinson 1981）：即陆缘弧沟系和洋内弧沟系。前者是大洋板块俯冲在大陆板块之下，岩浆弧和弧后区是大陆地壳。弧后为陆地或浅海，弧后的应力状态是挤压或中性的（如安第斯）；后者是大洋板块俯冲到另一洋壳之下，弧后区是大洋地壳，岩浆弧的地壳是过度型的。       ②、当convergent boundary两侧均为陆壳板块，或者陆壳板块与岛弧板块相互敛合时，由于两者的比重都比较小，或浮力都比较大，陆壳板块难以俯冲到另一陆壳板块之下的地幔中，于是，两个板块最终碰撞在一起，这种边界称之为Collision zone。       collision zone：两个大陆换大陆与岛弧相碰撞的地带，由于相互碰撞的两个地壳单元岩石密度均较低，难以进入地幔，最后被挤压而成造山带。         3、转换边界（transform boundary）        transform boundary是由转换断层构成的板块边界，两侧板块平行于边界作走滑运动其应力状态为剪切应力状态。沿转换边界，岩石圈既不增生又不消减。如San Aderas transform fault就是太平洋板块与北美板块之间的一条transform boundary。       4、板块边界的转化       板块的边界类型主要有以上三种，但它们之间还有许多过度类型。当两个板块的运动矢量与板块边界的方向斜交时，则板块边界的性质会发生改变。如太平洋板块与北美板块之间的边界在3000万年以前是汇聚性边界，3000年之后，许多地方改变成了转换型边界。 5、各类板块边界的特征（见下表）         三、各类板块边界的地震活动特点        我们知道，现今世界上，95%的地震集中在一些狭长的地震带内。其中环太平洋80%±；Alps—himalaya10%±；大洋中脊5%±。       全球地震活动带首尾相接，将岩石圈划分为若干内部地震活动相对较弱的六大板块。而这些地震的发生，正是板块运动及其相互作用的结果。95%以上的地震都集中在板块边界上，可见板块的相互作用是地震的一个基本成因。通常可将地震带当作板块划分的首要标志。地貌特征是板块划分的另一标志。各类板块边界上的地震活动特征见下表。     

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