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“十故事”——最新版地球“传记”(7)“俯冲”和“板块运动”

作者:大鱼房

地球上的大陆,为什么会漂移和运动?大陆漂移的动力机制与地球自转的两种分力有关﹕向西漂移的潮汐力和指向赤道的离极力。较轻硅铝质的大陆块漂浮在较重的黏性的硅镁层之上,由于潮汐力和离极力的作用使泛大陆破裂并与硅镁层分离,而向西、向赤道作大规模水平漂移,并且向附近移动的活动。这个是一种说法,两种力。

还有一种重要的作用,是“对流”。地幔下层物质因受热膨胀而上升,地幔上层物质因温度低、冷凝收缩、密度大而下降。两者构成封闭式循环流动。 在对流的早期阶段,上升的地幔到达中心大陆(如果那时有大陆的话)后,分成两股,朝着相反方向流动,从而将大陆撕裂,使分裂的大陆块体随着地幔流漂移,而在裂解的地块之间则形成海洋。

如果对流圈出现在大陆下面,则地幔岩浆上升会驱使大陆块体沿着裂谷破裂。且分开的块体两部分会以均一的速度向两侧运动。当大陆的边缘与地幔流相遇,由于洋壳的密度大,体量大,就会发生向下弯曲并随下降流消减沉没。洋脊裂谷带,就是地幔涌出带。在此带动下,海底一直在扩张。大西洋1-2.25厘米/年,印度洋1-2.22厘米/年,太平洋1-1.49厘米/年。

从地球的产生开始,这种“对流”导致的地幔喷发,向两侧流动,然后冷却向下俯冲的运动,分以下几个阶段:

1、热俯冲。即年轻的地幔板片向大洋中脊的两侧俯冲。这时并没有启动板块的运动。因为根据现在的观点,板块运动不是被地幔环流拖着走,不是被张裂的大洋中脊拉开的。90%的板块运动来自板片的俯冲。板片插入地幔是板块运动的开始。热俯冲时,板片是向上涌出的状态。这时影响地球大陆状态的是地幔柱模式。距今30亿年。

2、地球“中世纪”。距今17亿年,在板片俯冲达到最高处,即将向两侧流动的时候,地球板块的运动进入到了一个寂静的不活跃的状态,即地球的“中世纪”。

3、冷俯冲。距今7.5亿年,地幔流进入冷俯冲阶段,俯冲的板片回落,插入地幔的深处,发生高压和超高压的变质作用。地球早期的运动,基本是这个时期开始的。后来的燕山运动,喜马拉雅运动,也是冷地幔俯冲的反应。

距今30亿年、17亿年、7.5亿年。地球正是经历了这样一个由地幔对流所引起的板块运动过程。目前,我们扔处于这个运动的“冷俯冲”的阶段种种,一些必然的发生,正在发生之中。

4、碰撞。在俯冲带,即板块的交汇处,既可能是大洋板块之间,也可能是大洋和大陆岩石圈的交汇处,由碰撞引起的“大陆增生”产生。所以有专家说,俯冲带是大陆增生的加工厂。包括重要的岛弧区。这些运动也必不可少的对大陆内部的地质面貌产生巨大的影响。包括造山运动。

5、板片插入、回到地幔。板片作为加工产,在加工了新增大陆后,它剩下的废料会重新插回地幔中去。但问题远没有那么简单。一部分板片可以回到地幔的下层,核幔交界处的d``层,在那里堆积,形成“板片坟场”。还有一部分将滞留在中地幔界面。这一部分如果发生灾难性的坠落时间,会导致下地幔高温的上升流,造成大量严重的火山活动。

总之,新的地幔柱可能就这俯冲带的这些位置重新产生。新一轮的大陆布局又将开始。这一旋回的周期为6-8亿年。

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