對地球表面的行為地質(zhì)學(xué)家有一個(gè)科學(xué)理論的解釋,即板塊構(gòu)造。構(gòu)造意味著大規(guī)模的構(gòu)造。因此,“板塊構(gòu)造”說地球外殼的大型結(jié)構(gòu)是一組板塊。
構(gòu)造板塊
構(gòu)造板塊與地球表面的大陸和海洋不太匹配。例如,北美板塊從美國和加拿大的西海岸延伸到大西洋中部。太平洋板塊包括加利福尼亞的大部分地區(qū)以及太平洋的大部分地區(qū)(請參見板塊列表)。這是因?yàn)楦鞔笾藓秃E枋堑貧さ囊徊糠?。但是板塊是由相對較冷和堅(jiān)硬的巖石制成的,并且比地殼更深地延伸到上地幔中。組成板塊的地球部分稱為巖石圈。平均厚度約為100公里,但各地差異很大。
巖石圈是堅(jiān)固的巖石,堅(jiān)硬如鋼。在它的下面是一塊柔軟的,較熱的固體巖石層,稱為軟流層(“ es-THEEN-osphere”),向下延伸至約220公里深。因?yàn)樘幱诟邷貭顟B(tài),所以軟流圈的巖石很薄弱(“ astheno-”在科學(xué)希臘語中是軟弱的)。它不能抵抗緩慢的壓力,并且會像土耳其太妃糖一樣以塑性方式彎曲。實(shí)際上,盡管巖石圈都是固態(tài)巖石,但它們?nèi)云≡谲浟魅ι稀?/span>

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板塊運(yùn)動(dòng)
板塊不斷變化的位置,在軟流圈上緩慢移動(dòng)?!熬徛笔侵副戎讣咨L慢,一年不超過幾厘米。我們可以通過GPS和其他長距離測量(大地測量)方法直接測量它們的運(yùn)動(dòng),而地質(zhì)證據(jù)表明它們過去的運(yùn)動(dòng)方式相同。幾百萬年來,各大洲已遍及全球各地。(請參閱測量板運(yùn)動(dòng))
板相對于彼此以三種方式移動(dòng):它們一起移動(dòng)(會聚),分開移動(dòng)(發(fā)散)或彼此移動(dòng)。因此,通常認(rèn)為平板具有三種類型的邊緣或邊界:會聚,發(fā)散和變換。
*收斂時(shí),當(dāng)一個(gè)板的前緣與另一個(gè)板相遇時(shí),其中一個(gè)向下彎曲。這種向下運(yùn)動(dòng)稱為俯沖。俯沖的板塊向下進(jìn)入并穿過軟流圈,并逐漸消失。(請參閱關(guān)于收斂區(qū)域)
*板塊在海盆的火山區(qū),中海脊處發(fā)散。這些是長而巨大的裂縫,熔巖從下方升起并凍結(jié)到新的巖石圈中。裂縫的兩側(cè)不斷被拉開,因此板獲得了新的材料。冰島北大西洋島是海平面以上發(fā)散區(qū)的典型例子。
*板塊彼此移動(dòng)的位置稱為變換邊界。這些并不像其他兩個(gè)邊界那樣普遍。在圣安地列斯加州的斷層是一個(gè)眾所周知的例子。(請參閱關(guān)于變換)

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*三個(gè)板的邊緣相遇的點(diǎn)稱為三重結(jié)。它們響應(yīng)于三個(gè)板塊的不同運(yùn)動(dòng)而在地球表面上移動(dòng)。
車牌的基本卡通圖僅使用這三種邊界類型。但是,許多板塊邊界不是尖線,而是擴(kuò)散區(qū)域。它們約占世界總數(shù)的15%,并出現(xiàn)在更逼真的板圖中。美國的擴(kuò)散邊界包括阿拉斯加的大部分地區(qū)以及西部各州的盆地和山脈省。中國大部分地區(qū)和整個(gè)伊朗都屬于分散邊界區(qū)。
板塊構(gòu)造解釋了什么
板塊構(gòu)造學(xué)回答了許多基本的地質(zhì)問題:
*在三種不同類型的邊界上,板塊運(yùn)動(dòng)會產(chǎn)生特的地震地質(zhì)斷層。(請參閱總括式故障類型)
*大多數(shù)山脈都與板塊匯聚有關(guān),這回答了一個(gè)長期存在的謎團(tuán)。(請參閱山區(qū)問題)
*化石的證據(jù)表明,今天曾經(jīng)相距遙遠(yuǎn)的大洲曾經(jīng)相互連接。曾經(jīng)我們通過陸橋的興衰來解釋這一點(diǎn),今天我們知道板塊的運(yùn)動(dòng)是負(fù)責(zé)任的。
*世界上的海底地質(zhì)很年輕,因?yàn)榕f的洋殼因俯沖而消失了。(請參閱關(guān)于俯沖)
*世界上大多數(shù)火山與俯沖有關(guān)。(請參閱關(guān)于弧形火山活動(dòng))
板塊構(gòu)造學(xué)還使我們能夠提出和回答新的問題:
*我們可以建立過去的地質(zhì)世界地圖(古地理地圖)并模擬古代氣候。
*我們可以研究大滅與諸如火山活動(dòng)等板塊構(gòu)造的影響如何相關(guān)。(請參閱滅:論物種的命運(yùn))
*我們可以檢查板塊相互作用如何影響特定區(qū)域的地質(zhì)歷史。

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板塊構(gòu)造問題
地球科學(xué)家正在研究有關(guān)板塊地質(zhì)構(gòu)造本身的幾個(gè)主要問題:
*是什么移動(dòng)板塊?
*是什么在俯沖帶以外的“熱點(diǎn)”(如夏威夷)中形成火山?(請參閱熱點(diǎn)替代方法)
*板的剛性如何,邊界有多精確?
*板塊構(gòu)造何時(shí)開始,如何開始?
*板塊構(gòu)造如何與下面的地球地幔連接?(請參閱關(guān)于地幔)
*俯沖板塊會怎樣?(請參閱板塊的死亡)
*板材要經(jīng)歷什么樣的循環(huán)?
板塊構(gòu)造是地球有的。但是,在過去40年中對它的了解為科學(xué)家提供了許多理論工具,幫助他們了解其他行星,甚至是環(huán)繞其他恒星的行星。對于我們其他人來說,板塊地質(zhì)構(gòu)造學(xué)是一個(gè)簡單的理論,有助于理清地球的面容。
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