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1、第四節 地殼的發展歷史第三章 地球構造第一節 地球的內部構造一、地球的內部圈層2、劃分依據:地震波3、圈層的劃分(如下圖所示)分 類特 點 傳播速度所經物質狀態共同點縱波(P)橫波(S)較 快較 慢固體、液體、氣體 固 體都隨所通過物質的性質而改變 1. 了解地球內部知識主要通過對地震波的認識地震波: 當地震發生時,地下巖石受到強烈的沖擊產生 彈性震動,并以波的形式向四周傳播, 這種彈 性波叫地震波.有橫波與縱波之分. 不連續界面 地震波速在一定的深度發生突然變化的面稱為不連續面返回返回332900速度千米/秒)地震波的速度與地球內部圈層的劃分莫霍界面古登保界面地殼地幔地核上地幔下地幔外核內核
2、圈層名稱不連續面深度(km)特征莫霍界面古登堡界面290033地殼地幔地核上地幔下地幔外核內核上地幔上部存在一個軟流層,這里可能為巖漿的主要源地溫度、壓力和密度很大1、由巖石組成的固體外殼2、厚度不均,大洋部分薄,大陸部分厚圈層的劃分:第二節 地殼運動一、地殼運動 地球內部動力作用所引起的地殼結構改變和地殼內部物質變位的運動,稱為地殼運動,也叫 “ 構造運動 ” 。構造運動按發生時間分為:(古)構造運動晚第三紀末期以前(約3百萬年前);新構造運動晚第三紀末期和第四紀;現代構造運動五六千年前至現在。 (一)地殼運動的基本形式1、水平運動: 指地殼物質大致平行地球表面, 沿著大地水準球面切線方向進
3、行的運動。 巖層在水平方向遭受擠壓力或張力,形成巨大而強烈的褶皺和斷裂。因此,水平運動又稱為 “ 造山運動 ” 。其速度為( 幾 幾十mm)a 。2、垂直運動 指地殼物質沿著地球半徑方向進行的緩慢升降運動。 常表現為大規模的隆起和凹陷,引起地勢高低的變化和海陸變遷。因此,垂直運動又稱為 “ 造陸運動 ” 。垂直運動的特點:交替性:時間上,空間上;周期性:一個地區從下降到上升終止 稱為一個旋回;復雜性:不同規模的升降交錯發生。水平運動與垂直運動的關系 從地殼的發展歷史看,地殼運動的總體表現形式,無論在大陸還是在海洋,越來越多的證據表明,水平運動是主導的,而垂直運動是派生的。 水平運動形成地殼的褶
4、皺和斷裂,升降運動引起地殼的隆起、凹陷和海陸變遷。(二)確定地殼運動的方法地質歷史時期地殼運動的確定 主要依據地殼運動過程中所遺留下來的地質記錄,包括地層剖面中的巖相變化、巖層厚度、以及巖層的接觸關系等等。1、沉積巖相分析法: 巖相是巖層形成環境的物質表現,即沉積物的特征及其生成環境的總和。沉積相的分類海侵(浸)層位與海退層位當地殼下降時,海水侵漫陸地,陸地面積相對縮小,海洋面積相對擴大,稱為 “ 海侵 ” ,這時所形成的巖層稱 “ 海侵層位 ” 。海侵層位特點:在垂直剖面上,自下而上沉積物顆粒由粗變細;由于海洋面積擴大,新形成的巖層分布面積大于老巖層面積,形成超覆現象。海退層位 當地殼上升時
5、,海水退出陸地,陸地面積相對擴大,海洋面積相對縮小,稱為 “ 海退 ” 。這時所形成的巖層稱為 “ 海退層位 ” 。 海退層位特點:在垂直剖面上,自下而上沉積物顆粒由細變粗;由于海洋面積越來越小,新形成的巖層分布面積小于老巖層面積,形成退覆現象。沉積旋回 海侵層位是在地殼下降條件下形成的,而海退層位是在地殼上升條件下形成的。一套海侵層位和一套海退層位,在垂直剖面上構成沉積物顆粒由粗變細又由細變粗的有規律變化,表明該地區的地殼曾經歷了一次下降和上升的完整過程,稱為一個沉積旋回。 一般海侵層位厚度大,保全較好;而海退層位厚度較薄,不易保全,甚至會出現沉積間斷。2、厚度分析法: 通過厚度分析法,可以
6、獲得地殼升降幅度的定量結論。 沉積物的厚度主要決定于地殼的下降幅度。如果海底穩定,則沉積物厚度不會超過海水深度;如果海底不斷上升,則沉積物厚度必然小于海水深度;當海底緩慢下降時,可形成巨厚的沉積物,如天津薊縣一帶震旦亞界淺海相巖層厚度近10000米。3、巖層接觸關系分析法: 地殼下降引起沉積,上升則導致剝蝕,所遺留在巖層中的各種接觸關系,是分析和闡明地殼運動的證據。整合接觸:在地殼相對穩定的條件下,巖層沉積連續,且下老上新,沒有巖層缺失,這種關系叫整合接觸。 特點:巖層相互平行,時代連續,巖性和古生物特征呈遞變狀態。 這種接觸關系說明該地區未發生過顯著的升降運動,古地理環境沒有顯著的變化。不整
7、合接觸:地殼運動使沉積中斷,形成時代不連續的巖層,這種關系稱為不整合接觸。平行不整合:又稱為 “ 假整合 ” ,不整合面上下兩套巖層的產狀彼此平行,但時代不連續,曾發生過沉積間斷,故兩套巖層的巖性和其中的化石群也明顯不同。 這種接觸關系說明該地區曾有過顯著的升降運動,古地理環境有過顯著的變化。角度不整合: 不整合面上下兩套巖層成角度相交,上覆巖層覆蓋在傾斜巖層或褶皺巖層之上。時代不連續,巖性和古生物特征突變;不整合面上往往保存有古侵蝕面。 這種接觸關系說明該地區地殼有過顯著的升降運動和褶皺運動,古地理環境發生過極大的變化。二、地質構造臺灣清水斷層崖二、地質構造巖層的產狀巖層 具有層狀結構、由兩
8、個平行或近乎平行的界面所限制的、巖性近似的巖石。 巖層的上下界面稱為層面; 巖層包括了沉積巖、以及由沉積巖經過輕度變質作用而成的變質巖; 同一巖性的巖層中夾有其它巖性的薄層稱為夾層; 兩種或兩種以上不同巖性的巖層在垂直方向上多次重復交互,而且厚度相近的稱為互層。地質構造地殼運動所造成的巖層產狀和構造形態的改變稱為地質構造。 地殼運動是地質構造的原因,而地質構造則是地殼運動的結果。 引起地質構造的力主要有壓應力、張應力和扭應力等三類,可分別形成壓性、張性和扭性構造。 4 種主要地質構造類型: 水平構造、傾斜構造、 褶皺構造、斷裂構造。巖層的產狀要素走向傾向巖層產狀:即巖層的產出狀態,是指巖層在空
9、間的方位。由其走向、傾向和傾角來表示。可標記為:傾角,SW210,3512030021035(一)水平構造是指層面水平或基本水平 ( 傾角 5)的巖層。 典型的水平巖層沒有 走向和傾向,傾角為 0。 水平構造常見于構造 運動相對微弱的地區, 沉 積巖層得以保持水平狀態。 (二)傾斜構造指經構造運動后,層面與水平面形成一定夾角( 5 85)的巖層。 傾斜方向一致、傾角相當的一系列巖層稱為單斜巖層(單斜構造)。單斜巖層可以是褶皺或斷層構造的一部分。 單面山巖層傾角 40 豬背嶺巖層傾角 40順向坡逆向坡順向坡逆向坡(三)褶皺構造指巖層在側向壓應力作用下發生彎曲 的現象,但仍基本保持其連續完整性。褶
10、皺構造的基本單位是褶曲。褶曲是 巖層的一個彎曲,兩個或兩個以上的 褶曲的組合稱為褶皺。1 . 褶曲形態要素核:BABCDFG傾伏端:C翼:EF、EG軸面:ABCD樞紐:EC軸:BCE2、常見褶曲類型褶曲的基本類型是背斜褶曲(背斜構造)與向斜褶曲(向斜構造)。 老新新老順地貌:背斜成山,向斜為谷逆地貌:背斜為谷,向斜成山老新按軸面及兩翼產狀,褶曲可分為四類直立褶曲(對稱褶曲):軸面直立,兩翼傾向相反、對稱 ,翼角大致相等;傾斜褶曲(不對稱褶曲):軸面傾斜,兩翼傾向相反 ,翼角不等;倒轉褶曲:軸面傾斜,兩翼傾向相同,其中一翼巖層形成倒轉(老巖層在上,新巖層在下),兩翼相等或不等;平臥褶曲(橫臥褶曲
11、):軸面水平或近乎水平,兩翼巖層也近乎水平。一翼巖層正常,另一翼發生倒轉。(四)斷裂構造 巖石所受應力超過其自身強度的極限而發生破裂,導致巖層喪失其連續性的現象,稱為斷裂。 巖塊沿斷裂面發生明顯位移的斷裂構造,稱為斷層。 巖塊沿斷裂面沒有發生明顯位移的斷裂構造,稱為節理。 節理劈理斷層1、斷層要素下盤;上盤;斷層線;斷層面;斷層破碎帶;B2、斷層的主要類型AC EGDF3、斷層的組合階(梯)狀斷層兩條或兩條以上傾向相同而又相互平行的正斷層組合,其上盤依次下降呈階梯狀。例如:斷塊山地。地塹兩條或兩組正斷層組合而成,斷層面之間的巖塊相對下降,兩側的巖塊相對上升。地塹常常形成狹長的凹陷谷地。地壘與地
12、塹相反,地壘是斷層面之間的巖塊相對上升,兩側的巖塊相對下降。地壘常常形成塊狀山地。地史地殼的發展歷史 地球形成已有46億年。在這 漫長的時間里,地球曾經歷過許 多重大和復雜的變化,其歷史就 記載在地殼的地層、古生物化石 和各種各樣的構造變動遺跡中。地史地殼的發展歷史一、地質年代1、絕對地質年代(同位素地質年代)通過測定巖石的放射性同位素含量,依據其蛻變規律而計算出巖石的年齡。例如: UThPb(鈾系法,鈾釷鉛);KAr(鉀氬法);RbSr(銣鍶法);14C(碳 14 同位素法)。鈾系法 234U 半衰期:25 萬年; 測年范圍:5 萬 100 萬年; 210Pb 半衰期:22.3 年; 測年范
13、圍: 150 年;測年材料:沉積物、巖石。鉀氬法原理:40K 因電子俘獲而放出或射線、衰變為穩定的同位素 40Ar ,通過測定樣品的 40K 和 40Ar 含量就可以計算出其年代;年代越老,其 40K 就相對越少, 40Ar 就相對越多。 40K 半衰期:1.3109 年; 測年范圍: 2 萬 800 萬年; 測年材料:火成巖、沉積物。14C 法 原理: 14C 由宇宙射線中的中子轟擊地球大氣中的氮核,產生核反應而生成。 在相當長的地質時期里, 大氣中的 14C 含量基本保持穩定,即 14C 背景濃度不變; 14C 半衰期:5730 40 年; 測年范圍:0 10 萬年;測年材料:有機質(如貝
14、殼、骨頭、沉木、木屑、泥炭、碳酸鹽沉積等等);2、相對地質年代 指根據生物的發展和巖層形成的順序,而將地殼歷史劃分為與生物發展相對應的一些自然階段。 它只表示地質歷史的相對順序和發展階段,不表示各個時代單位的長短。劃分依據:地層形成順序。地層是按時代先后層層沉積下來的,下面的地層較老,上面的地層較新,這稱為地層層序律;古生物化石 生物的演化規律,總是從簡單到復雜,從低級到高級不斷進化的。根據巖層中所含化石或化石群的種類來確定其相對新老關系,進而確定其相對的地質年代,這就是化石層序律; 地殼構造運動分析 區域性的巨大的地殼運動,常常引起沉積環境、巖性及生物界的重大變化,據此可作為地史不同階段劃分
15、的重要依據。如早古生代末歐洲發生的加里東運動,就成為早古生代與晚古生代劃分的標志。3、地層年代單位最高級的地層年代單位叫宇。根據生物的出現和最低硬殼化石帶以及較高級動物的大量出現,把全部地層分為 3 個宇,即太古宇、元古宇和顯生宇,后者包括古生界、中生界和新生界。根據生物界重大門類的演化階段所劃分的單位叫界。如中生界含有豐富的爬行類化石,新生界含有種類眾多的哺乳動物化石等等。地層年代單位1更低一級的地層年代單位叫系。系與系之間的生物在目、綱范圍內有很大變化。如泥盆系以魚綱的大發展、石炭系以兩棲綱的大發展為主要特征。 系一般是根據首次研究的典型地區的古地名、古民族名或巖性特征等命名,如寒武系、奧
16、陶系、石炭系、白堊系等。地層年代單位2比系更低一級的地層年代單位叫統。統與統之間的生物在科、目范圍內有顯著的變化。例如,在中國和澳洲的下寒武統中都有萊氏三葉蟲(科),而在歐美都有小油節蟲(科),二者都以多節、多刺、小尾為共同特征,說明下寒武統所代表的時代是三葉蟲演化的原始階段。 統的名稱另冠以下、上或下、中、上字樣,如下寒武統、中寒武統、上寒武統等等。地層年代單位3根據地層中標準化石和化石組合,可把地層劃分為階。階與階之間的生物在屬和種的范圍內有顯著差異。 階以地名命名,如華北的上寒武統地層根據三葉蟲的種類劃分為崮山階、長山階、鳳山階。標準化石:指那些演化最快(地層中垂直分布距離短)、水平分布
17、最廣的化石,是鑒定地質年代最有價值的化石。 例如,屬于節肢動物的萊氏三葉蟲,就是下寒武統地層的標準化石。 4、地質年代單位 地質年代單位是從地層年代單位概括抽象出來的時間概念,作為比較研究的根據。組成地殼的全部地層(從最老到最新)所代表的時代稱地質年代。不同級別的地層年代單位所代表的時代,稱地質年代單位。形成一個宇的地層所占的時間稱為宙;形成一個界的地層所占的時間稱為代;形成一個系的地層所占的時間稱為紀;形成一個統的地層所占的時間稱為世;形成一個階的地層所占的時間稱為期。5、地質年代表 指按時代早晚順序把地質年代進行編年。 現代的地質年代表把絕對地質年代和相對地質年代結合起來,使分年分階段更為
18、準確。地層年代單 位地質年代單 位宇 eonothem宙 eon界 erathem代 era系 system紀 period統 series世 epoch階 stage期 age帶 chronozone時 chron二、地殼發展簡史二、地殼發展簡史(一)太古代 Ar( Archaeozoic Era )地球形成(46億年前)至 25 億年前,這是地史中最漫長的一個代。地殼處于早期階段,為一層脆弱的玄武巖圈,地殼運動與火山活動極其頻繁強烈;當時全球幾乎都是淺海,只有一些分散而孤立的島嶼式的小陸塊,最后成為穩定陸塊的核心(稱為陸核);(一)太古代 Ar( Archaeozoic Era )生命起源
19、與演化。 無機物 簡單有機物(氨基酸等碳氫化合物)蛋白質、核酸等復雜有機物原始生命最原始的生物。 到太古代晚期,海洋里已出現了原始單細胞細菌和藻類生物。(二)元古代 Pt( Proterozoic Era ) 距今 25 6 億年前。在此時期,陸殼逐漸增厚,穩定性加強。多次的地殼運動使陸核擴大、焊接形成一些較大而穩定的古陸。至晚元古代,全球形成五個巨型的穩定古陸:北半球的北美古陸、歐洲古陸、西伯利亞古陸、中國古陸,以及南半球的岡瓦納古陸。 在震旦紀時,地球發生了第一次大冰期(稱為震旦紀大冰期)。(二)元古代 2 元古代藻類植物時代 元古代藻類空前繁盛,原核生物進化為真核生物。 到了中、晚元古代
20、大量出現各種藻類、疊層石(疊層石是由藻類、細菌和碳酸鈣沉積形成的集合體),而原始動物(低等的無脊椎動物)也開始出現,如海綿和腔腸動物。(三)早古生代 Pz1( Palaeozoic Era ) 距今6 3.85 億年前。由三個紀組成,即寒武紀、奧陶紀、志留紀。1、三個紀名稱的由來:寒武紀(, Cambrian Period),源于英國威爾士西部一山脈 Cambria 的英文譯音, 代表地球上有大量生物開始出現的新時期開始 ;奧陶紀(O,Ordovician Period), 源于英國北威爾士一古代民族 Ordovices 的音譯;志留紀(S,Silurian Period),源自英國東南威爾士
21、一個古代部落 Silures 居住的地方名Siluria,日文音譯,我國沿用。2、早古生代的古地理面貌 從早寒武紀開始,發生了世界性的廣泛海侵,形成廣闊的淺海和碳酸鹽沉積,所以下古生界幾乎都是海相地層。 奧陶紀以后,發生廣泛的海退。 至志留紀末,發生了世界性的強烈的構造運動加里東運動,部分海槽褶皺上升形成山脈,如加里東海槽、蒙古海槽、祁連海槽、華南海槽等,北美古陸與歐洲古陸相連,古大西洋因而關閉,全球陸地面積擴大。3、早古生代的古生物發展早古生代海生無脊椎動物時代 在早古生代,出現了較穩定而廣闊的陸棚淺海,海洋營養豐富,促成了寒武紀生物大爆發,動物界第一次大發展,海生無脊椎動物空前繁榮,它們大
22、都有堅硬的外殼,因而保全下眾多的動物化石,現已發現了2500多種,尤以三葉蟲、腕足類、筆石、珊瑚、頭足類最為繁盛。 后期,先鋒植物開始登陸。(四)晚古生代 Pz2(Palaeozoic Era) 距今 3.85 2.3 億年前。包括三個紀,即泥盆紀、石炭紀、二疊紀。1、三個紀的得名:泥盆紀(D,Devonian Period),該套地層最早在英國西南部的 Devonshire(泥盆郡)得到研究,日本人后來將 Devon 譯成片假名“ 泥盆 ” ,所以才有了這個怪名字 ;石炭紀(C,Carboniferous Period), 此名最早創用于英國(1822),因為該時期的地層含豐富的煤礦;二疊紀
23、(P,Permian Period), 是來自德文 Dyas 的意譯,因為該時代德國的地層可以分為上下兩套而命名。2、晚古生代的古地理面貌 從早古生代末開始,揭開了從海洋向陸地轉化的序幕。 四個巨型穩定的古陸,即歐美古陸、西伯利亞古陸、中國古陸和岡瓦納古陸,受海西運動的影響,前三者在石炭紀時連接成一個巨大的勞亞古陸,最后在二疊紀與岡瓦納古陸連結成統一的聯合古陸,即泛大陸,使全球陸地面積空前擴大。 石炭紀、二疊紀時期,地球北方氣候溫暖濕潤,廣闊的陸地沼澤樹木繁茂,形成廣大的煤田,與此同時,南方的岡瓦納古陸卻發生了地球的第二次大冰期。3、晚古生代的古生物發展 泥盆紀時,生物界發生了從海洋征服大陸的
24、巨變,只是從這一時期起,生物才開始從海洋向陸地發展。 石炭紀是植物世界大繁盛的代表時期。據統計,屬于這一時期的煤炭儲量約占全世界總儲量的 50 以上。 二疊紀是地球發展史上重要的成礁期。當時,海水溫暖而又清澈,喜歡生活在淺海的各種鈣藻和海綿動物大量繁殖,形成了厚厚的礁體,為石油和天然氣的形成和儲集創造了條件。目前,在世界上已經發現了許多二疊紀的礁型油氣田。4、古生物發展的主要特點 動物界出現兩大飛躍發展:從無脊椎動物到脊椎動物,出現原始魚類(泥盆紀被稱為魚類時代);從水到陸,由魚類演變到可在陸地生活的兩棲類,所以石炭、二疊紀又稱為兩棲類時代。這是由于陸地面積不斷擴大,海洋縮小,促進了動物界的巨
25、大變革。 植物界第一次大發展蕨類時代,從泥盆紀開始,大地披上了綠裝,孢子植物繁盛,如鱗木、蘆木、大羽羊齒等等,為煤礦的形成打下了物質基礎。(五)中生代 Mz (Mesozoic Era) 距今 2.3 0.7 億年前。包括三個紀,即三疊紀、侏羅紀、白堊紀。1、三個紀的得名:三疊紀 (T,Triassic Period), 最早在德國西南部發現了代表這段時期的地層。這套地層由三個部分組成:下為陸相雜色砂頁巖,中為海相灰白色石灰巖,上為陸相紅色巖層,因此得名;得名1侏羅紀 (J ,Jurassic Period) 在法國、瑞士交界的阿爾卑斯山區的侏羅山(Jura Mountains),經研究發現該
26、區地層發育特別完整,形成于中生代中期,故此命名; 今天在地質學上應用的一些理論或概念都得益于當時的研究,如古生物學中的“化石層序律”、化石帶的建立和劃分,地層學中 “階”的概念等。2、中生代的古地理面貌 從三疊紀末開始,聯合古陸解體,首先是北美和亞歐大陸分離,原始北大西洋形成;南美與非洲分裂,形成原始南大西洋;印度和非洲漂離南極洲,形成原始印度洋。之后,南北大西洋不斷擴展,印度漂離非洲、澳洲漂離南極洲向東北移動。最后,到白堊紀末,岡瓦納古陸已解體成五大塊(南美、非洲、印度、澳洲、南極洲);同時,古地中海收縮關閉,太平洋縮小及環太平洋褶皺帶形成。 中生代的構造運動主要有三疊紀晚期的印支運動,以及
27、侏羅紀、白堊紀的燕山運動(即太平洋運動、或阿爾卑斯運動)3、中生代的古生物發展 中生代生物界的突出變化是:爬行動物代替了兩棲動物,裸子植物代替了蕨類植物。 中生代爬行動物時代,恐龍稱霸地球;到中生代中、晚期,出現了鳥類和哺乳類。同時,無脊椎動物也很繁盛。 中生代氣候干燥、冷熱多變,喜濕潤的孢子植物因而逐漸衰退,而適應性更強的裸子植物(以種子繁殖,但其種子沒有果實包裹)則大發展,如蘇鐵、銀杏和松柏類。銀杏-植物活化石(六)新生代 Kz (Kainozoic Era)7千萬年前至今。由第三紀和第四紀組成。第三紀(R,Tertiary Period),早期的人們在研究地史時,只把地史簡單地劃分為原始
28、紀、第二紀和第三紀。后來,原始紀和第二紀廢棄不用了,只有第三紀作為新生代的地質名稱保留下來并使用至今。 第四紀(Q,Quaternary Period),該名由法國學者德斯諾伊爾斯(J .Desnoyers)在1829年,研究巴黎盆地的松散沉積物時所創立。1、新生代的主要特征新生代,是哺乳動物和被子植物空前發展的時代,是現代海陸格局和地貌形勢已經形成和繼續發展的時代,是冰川廣泛發育的時代,是人類出現和發展的時代。新生代地殼演化的總特點:地中海喜馬拉雅海槽最后封閉,形成巨大的褶皺山系,大西洋和印度洋繼續擴張,環太平洋褶皺山系和島弧、海溝形成,各大陸相對漂移或靠攏,東半球和西半球大陸逐漸形成,最終
29、形成現代全球海陸分布面貌。第三紀末發生了喜馬拉雅運動。現代人類人類進化示意圖滅絕事件滅絕事件滅絕事件700 人科2502001609073258.01.0(萬年前)南方古猿南方古猿非洲多個雙足人科物種早期能人晚期能人早期直立人晚期直立人早期智人猩猩印尼爪哇中國南方中國北方西亞西歐中東印尼爪哇中國南方中國北方西南歐洲尼安德特人歐洲克羅馬農人中東西亞古印第安人中國晚期智人非洲晚期智人非 洲 主 軸 線猩猩能人北京猿人智人克羅麥昂人第三節 大地構造學說第三節 大地構造學說大地構造學說 大地構造學說(即地殼運動學說):主要是研究地質構造的分布規律,地殼運動發生的時間、運動方式和規模,以及地殼運動的起因
30、和動力來源。 到目前為止,還沒有一個學說能全面完整地解釋上述問題,為比較多人接受的是板塊構造學說。 一、板塊構造學說板塊構造學說是在20世紀60年代末興起的,是在大陸漂移、海底擴張學說的基礎上,綜合了大洋和大陸的地質研究資料發展而來,所以又稱為 “ 全球構造理論 ” ,是當今最盛行的大地構造學說。(一)大陸漂移說1、大陸漂移說的起源1912年,德國學者魏格納(A . Wegener)提出了 “ 大陸漂移說 ” 。188019302、大陸漂移說的主要觀點 在大約 2.5 億年前的石炭紀后期,地球上所有的大陸曾經連結在一起,構成一個統一的大陸(稱為泛大陸),圍繞它的是一片廣闊的海洋(稱為泛大洋)。
31、 此后,受地球自轉離心力和潮汐力的作用,從中生代開始,泛大陸逐漸破裂、分離,由硅鋁層組成的、較輕的陸殼在較重的硅鎂層洋殼之上漂移,直至形成今天的海陸分布格局。大西洋、印度洋、北冰洋是在大陸漂移過程中形成的,而太平洋則是泛大洋的殘余。二疊紀 聯合古陸 (泛大陸)泛大洋三疊紀勞亞古陸岡瓦納古陸特提斯洋古太平洋侏羅紀北美亞歐非洲南美印度澳洲南極白堊紀北美亞歐非洲南美印度澳洲南極現在3、大陸漂移說的主要論據大陸輪廓相吻合:如大西洋兩岸的南美洲和非洲輪廓可以很好地拼合在一起;地質構造的連續性:如非洲南部的開普山脈可與南美的布宜諾斯艾利斯山脈連接,北美與西北歐的加里東褶皺帶和海西褶皺帶完全可沿走向相接;古
32、生物群、古氣候的分布:如南美、非洲、南極、澳洲、中國、印度等地在古生代的生物群都很相似,同樣有石炭二疊紀冰川遺跡分布,但中生代后則明顯不同。南美洲和非洲的輪廓南美非洲古生物南美非洲石炭紀大冰期晚石炭紀華北華南4、大陸漂移說的致命缺陷大陸能漂浮嗎? 花崗巖的熔點比玄武巖低,如果地溫高至玄武巖巖層熔化并容許大陸漂移的程度,而花崗巖卻依然保持固態浮于其上,這是違反物理定律的;大陸能漂移嗎? 即驅動機制問題。魏格納認為地球自轉的離心力使大陸由高緯度向赤道方向移動,潮汐力同時使其向西漂移;但計算結果證明,其驅動力比所需要的小了好幾個數量級,根本不可能推動大陸漂移。5、大陸漂移說的復活 巖漿在冷卻成巖過程
33、中,含鐵礦物在某個溫度值開始獲得磁性,該溫度值稱為居里點;如磁鐵礦的居里點為 600 ; 磁性礦物獲得磁性時,會按當時的地磁場定向,并在巖石中將其磁性方位保存下來,稱之為天然剩磁(NRM); 用精密儀器測定巖石中天然剩磁的方向和強度,就可以知道巖石形成時的地磁南極、北極的地理座標位置。這就是古地磁學的研究內容。地球磁場地極與磁極地理北極地理南極磁北極磁南極印度德干高原印度德干高原火山熔巖古地磁緯度隨時間變化曲線S50S40S60S30S20S100N10N20180150100500 Ma0.7 cma16 cma2 cma赤道非洲和南美的極移曲線北美和歐洲的極移曲線各大陸的極移曲線中生代后分
34、散二十世紀五十年代古地磁學研究成果在同一大陸中,不同地質年代的磁極位置不同,其連線呈一平滑曲線,稱為古地磁極游移軌跡;在不同大陸中,同一年代的巖石磁極位置也不同,即每一塊大陸都有一條地磁極游移軌跡,并最終都交匯于現今的磁極位置;結論:由于地磁極不可能遠離地球的轉軸(或地理極)作大范圍的遷移,上述、測定的結果只能說明大陸曾經發生過漂移。(二)海底擴張說2、海底擴張說的論證洋中脊與熱異常;蓋奧特(Guyot)的成因;洋脊磁異常條帶的分布;洋底巖石和沉積物的年代;震中的空間分布形式。大洋中脊縱貫世界各大洋的海底山系,其長達80000 km,高出深海平原 23 km,距海平面 23km,寬約1000k
35、m,其中央裂谷寬幾十公里;由枕狀、深海拉斑玄武巖構成。大洋中脊的地形深海拉斑玄武巖在深海洋脊,來自6090km深處的玄武巖漿,約以1.51010ta 的速率涌出,形成拉斑玄武巖。其特征是K2O含量較低,CaO含量較高,SiO2不飽和,含橄欖石和霞石等,稱為深海拉斑玄武巖。 深潛器洋底考察洋底黑煙囪 至2005年,已在世界各大洋發現150多處,最大噴高達1400多米。洋底黑煙囪 400 高溫在洋中脊處,發現正的熱異常值,而在海溝處則為負的熱異常值。洋底黑煙囪,400 高溫海底平頂火山(Guyot)正向條帶反向條帶磁異常帶對稱于洋脊分布,年齡由新到老海洋鉆探船 “ 格洛瑪 挑戰者 ” 號Glomar Challenger, 1968年3月首航鉆探海洋沉積物年齡1.371.95億年貝尼奧夫帶海洋陸地畢烏夫帶(三)板塊構造學說1、板塊構造學說的基本論點2、板塊邊界的基本類型擴張型板塊邊界: 在大洋中為洋中脊,在大陸上為裂谷帶;邊界兩側板塊受拉張作用而相背分離運動,地幔物質裂谷上涌,造成大規模的巖漿侵
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