作业帮岩石圈板块为什么会运动、漂移?
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/25 10:26:50
岩石圈板块为什么会运动、漂移?
岩石圈板块为什么会运动、漂移?
岩石圈板块为什么会运动、漂移?
地球科学家都一致认为,岩石圈的变形与变位都受到板块运动的控制,在同一过程中发生,互相关联.同一时期,不同的板块可具有不同的运移方向和速度.不同时期的同一板块,也可以有不同的运移方向和速度.然而,岩石圈板块到倒底为什么会运移呢?也即岩石圈板块构造的动力学机制问题,则是一个至今尚未解决的难题.
板块构造学说,刚提出来时,不少学者曾经以为刚性的岩石圈既然在软流圈上面运移,想当然地认为一定是地幔对流带着它运移,认为地幔中由于存在温度差异或密度差异,可能引起物质的缓慢移动,热的、轻的物质上升,造成大洋中脊的热显示,同时带动中脊两侧的岩石圈板块作向背移动,在俯冲带处大洋板块下插,使冷的、重的物质下沉.于是地幔物质就形成了对流环,好象“传送带”一样带着岩石圈板块运移.这就是板块构造学说早期所主张的地幔对流的“传送带模式”.初看起来,这种板块驱动机制的解释十分精彩.但事实上,问题很大.在全球“热点”(即地幔物质向上运动的热显示处) 研究中,发现共有一百多处热点,除少数分布在大洋脊上,大多数却都散布在板块内部.由热点位置变化所反映的地幔物质运移速度,一般认为都只有每年几毫米,而岩石圈板块的平均运移速度却比软流圈大一个数量级,即每年几厘米(据Bott,1984).于是问题就出来了,低速运行的“传送带”怎么能够带动其上的岩石圈以较高的速度运移呢?更何况地幔热对流是肯定存在的,而固体的地幔物质是否能够对流,至今尚缺乏足够的证据.
近二十年来,有些学者认为板块的扩张作用不是主要的,“冷”板块俯冲时下沉拖拉力才是板块运移的主要驱动力,他们用数学模拟的方法论证了这种可能性.然而,近年来也有人证明,这种下沉拖拉力不可能太大,毕竟这些“冷”的洋底玄武岩的密度(约2.8 g/cm3)不可能比深部地幔岩石的密度(3～5 g/cm3)更大.
地球是一个不停旋转的行星,并且旋转速度也还是有一点变化的.地球自转速度变化对改变地球面貌应有作用,但地球自转速度变化而造成地球表层应力增大或减小的数值,经国内外许多学者计算,只可能达到1～10 Pa,即小于万分之一的大气压力,仅及使岩石变形所需的构造应力的百万分之一至千万分之一.因地球自转速度变化而使岩石圈板块运动的可能性几近于无.
也有的学者想用地球周期性的膨胀、收缩或有限膨胀来解释板块运动,主要根据是海平面的确一直在不断地升降变化,古大陆残留的面积远远小于地球总面积.因而,以为地球有胀缩变化,并在不断地膨胀着.
根据大洋钻探的成果,发现大洋中有两次巨大的陨石撞击事件(据Glass,1982),在海底沉积物中形成上亿吨的微玻璃陨石.撞击中心点正好与几个板块的拼接点位置相近.巨大陨击作用有可能造成直径上百千米、深度几十千米的陨击坑,使岩石圈表层物质发生显著的亏损,在岩石圈均衡补偿作用的影响下,诱发深部地幔物质上涌,造成海洋板块的张裂、扩张,从而使周邻板块沿着不同的方向运移 (图10—16).这种观点,尽管似乎比以前的假说更合理一点,然而,受到当前技术条件的限制,所获的资料有限 (海底钻探深度一般仅为几百米),只能较好地解释早第三纪以来的两次陨击作用与板块运动的关系.
要想解决岩石圈板块构造的动力学机制问题,还要积累更多的资料,预计在未来二、三十年内是有可能解决的.其动力来源无非是地球内部的变化和宇宙体系中的某些因素.应该注意的是,岩石圈毕竟只是固体地球上的一层表皮(平均厚度仅为地球半径的百分之一左右),仅仅从地球内部来找寻原因,看来是不够的,有必要从宇宙因素与地球内部变化的角度综合起来考虑问题.但要确定什么是主导因素,目前看来,依据还不够充分,有待于进一步的努力.(