天天看點

岩石圈運動學與動力學(I)

作者:貴州密斯餘

海底擴張和大陸漂移

在1920年代後期,韋格納引用了古生物學、古生物學和古氣候資料,大膽地假設大陸正在遊泳,美洲和非洲已經走到了一起。缺乏堅實的地球實體,地球化學和地質基礎并未被廣泛接受。

20世紀50年代末,根據海洋學調查發現,海洋地殼隻有6-7公裡厚,比大陸地殼薄得多,縱橫交錯的海脊經常引發淺源地震,海洋兩岸的磁異常對稱,進而産生了海底的膨脹。Dietze、Hess等人認為,海脊位于地幔管道的上升點,海溝位于地幔的彙合點,地幔物質的上升點不斷向上,将兩側的海脊推開,洋脊的下點回到地幔, 然後跟随壞的,形成大陸和海洋之間的相對運動。

為什麼非洲大陸會漂移,它的驅動力是什麼?

海脊擴張推力 - 不太可能

岩石圈運動學與動力學(I)

岩石力學的破裂試驗推導了海洋中山脊推力的極限值,但推力并沒有導緻海脊兩壁上的岩層斷裂、斷裂和變形。

源機制揭示了海洋闆塊内的應力狀态,除了靠近海脊之外,即使在俯沖帶,翼内地震通常在深度上也是張力的,就好像有什麼東西在拖曳海洋闆塊并将其置于張力狀态一樣。這種拉伸導緻海洋脊柱軸線的地幔像真空泵一樣,吸出從地幔融化的物質。是以,湧出的岩漿脈的推力不能太大。

考慮到中繼指揮棒轉移過程中的力損失,可以推斷出,從東太平洋海脊到西太平洋海溝超過1萬公裡,通過推力的遠距離傳遞到達俯沖帶,可能有多少?

已經表明,很難從大洋中脊産生巨大的推力來迫使闆塊大規模運動,并且海底中洋脊的擴張不太可能成為大陸和海平面運動的主要動力來源。

海底的擴張和大陸漂移不應被強行作為一種因果關系。

二、地幔對流

兩個聲明:

1.地幔中放射性能量和地球早期殘餘熱能引起的地幔流動是在粘附帶力的作用下,它像傳送帶一樣,推動岩石圈水準移動。

2.認為地幔提供熱量的基本功能,導緻淺對流循環,不是闆的主要驅動機制,如果是由地幔的對流機理驅動的,那麼兩種性質的束張力和壓力機制就會同時出現, 這顯然與實際情況不符。

為了更準确地估計地幔對流的大小,有必要考慮溫度,密度和粘度的橫向變化,流體的熱導率,岩石圈與軟流動環之間的摩擦力,闆的載荷力和許多其他因素。

岩石圈運動學與動力學(I)

三、重力牽引

岩石圈的大部分運動是由闆塊俯沖産生的。如地震、火山爆發、弧後盆地的形成、大陸碰撞、闆塊運動的變化、造山活動、地層增生、構造侵入、沉積生長減法等,都與闆塊俯沖有着千絲萬縷的聯系。

溝槽深度的變化、俯沖闆塊的年齡、俯沖速率和闆塊運動之間存在明顯的相關性。具有較長俯沖帶的闆塊是俯沖速度較短的俯沖帶闆塊,海底膨脹速率随俯沖帶的長度而變化。

地震層析成像研究表明,俯沖帶從地表到地核存在地震波速度異常,岩石圈和軟流圈三維模型表明,下降趨勢僅在俯沖帶明顯。

随着俯沖帶岩石層變厚,其品質增加,通常随着闆塊的老化和變厚。

俯沖帶的密度高于周圍地幔的密度,溫度較低,其自身的引力牽引使其下沉,海洋岩石圈繼續下沉,導緻附近大陸側的前沿應力松弛,地幔對流之後是岩石圈逐漸冷卻到前緣區域, 廣闊的海洋岩石圈通常處于緊張應力狀态。

重力牽引不能局限于俯沖闆的邊界,應從整個對流系統進行動态論證。

重力存在于整個海洋岩石圈,海脊、俯沖帶和岩石圈的漂移是由重力引起的。

從闆塊運動的角度來看,地球内部的總動力學取決于剛性和高密度闆塊本身,因為它們的溫度低于地幔,密度高于地幔,地幔本身自然下沉,需要潛入地幔。

俯沖帶下沉的原因是那裡的海洋岩石圈溫度和密度已達到允許的沉降值,如果海洋岩石圈與地幔之間的溫度和密度差異産生的重力不足以導緻其下沉和俯沖,則不會形成俯沖大陸的邊緣, 但成為大西洋邊緣的被動大陸。重力引起的拉伸也導緻地幔和岩漿的上升進入海脊。

岩石圈運動學與動力學(I)
岩石圈運動學與動力學(I)

繼續閱讀