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地質動力學說變動論觀點 -大陸漂移、海底擴張、板塊構造 - Coggle Diagram
地質動力學說變動論觀點
-大陸漂移、海底擴張、板塊構造
大陸漂移學說
內容
一塊原始大陸(盤古大陸),因地球自轉而分裂
形成其他大型大陸,再轉為現代分布
動力並非
地球自轉
圖1.大陸分裂
動力來源
地球自轉(潮汐力差異)
1.動力過小
2.自轉主要造成外營力作用
提出
韋格納(1915)
證據
古地質
古地形連續性
大陸邊緣契合度
大陸斜坡中點(約900m深)為基準
大西洋東西兩側
的陸地接合
*延伸:大陸斜坡(大陸波)
水深200m~2000m,坡度約4度
臺灣:東海大陸斜坡
反映弧後張裂地質背景
花蓮台東外海斜坡~高屏大陸斜坡上
成因
大陸分裂形成新洋底,新生洋殼低於兩側大陸,在大陸、新洋底之間形成陡峭的新生陸坡。
分類
位置
太平洋
大西洋
板塊分裂模式
侵蝕型
礁型
前展堆積型
底辟型
斷裂、陡崖
非洲好望角、南美洲布宜艾諾斯
加里東造山運動關聯
加里東山脈於加拿大紐芬蘭
突然中止
越洋愛爾蘭海岸再度出現
礦產連續性
金屬礦帶(錳、鐵、金)
在大西洋兩側陸地相連
地質年代特定關聯
古老穩定:古生代前
新造山帶:古生代後
大陸漂移發生time:
古生代後~中生代侏儸紀
大西洋兩側地質相同:
白堊紀前的地層
古氣候
冰川方向
冰川冰磧石-冰川移動方向
磁極追溯
、極點移動軌跡
磁極移動路線
大陸運動,非磁極運動
(因大陸漂移,所得磁場記錄不同形成)
圖5.大陸漂移說冰川移動與磁極證據
某大陸磁極位置按時代順序相連
可得連續路線,最終為現在磁極位置
磁極判定
化石磁性
(磁性岩石礦物的古地磁場)
礦物冷卻到居禮溫度以下
,具有磁性(自然存磁性)
冰川連續性分布
石炭紀~二疊紀冰河分布
盤古大陸:明顯連續性分布
圖4.大陸漂移說冰川分布證據
熱帶區域連續性
煤礦(古生代晚期)
全球連續性分布
古熱帶區
古生物
生物連續性分布化石
舌羊齒(種子蕨類)化石
連續分布各大陸
(南美、非洲、印度、
南極
、澳洲)
大陸相連
無法風力傳播(種子大)
犬頷獸(三疊紀)
中龍(二疊紀)
連續分布各大陸
(南美、非洲)
大陸相連
圖2.大陸漂移說生物化石證據
無法渡洋爬蟲類
水龍獸(三疊紀)
連續分布各大陸
(非洲、印度、南極)
大陸相連
無法渡洋陸生哺乳爬蟲類
生物演化證據
說明大陸曾合一再分裂
圖3.大陸漂移說生物演化證據
奠基
地震震測
(地球內部分層)
表1. 大陸漂移學說奠基-地震震測
檢測地球內部分層
海底擴張學說
證據
中洋脊兩側對稱
火成岩
年代地質對稱
近中洋脊新
遠中洋脊老
地震分布、震源
海溝島弧:深源
中洋脊:淺源
地磁對稱
中洋脊兩側
地質逆轉紀錄對稱
(海洋磁性異常值對稱,推論年代)
地磁紀錄
磁鐵礦
自然存磁性NRM
居里溫度
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地磁倒轉
磁北極和磁南極的對調
無明顯週期
逆轉原因不明
地磁生成
自激磁學說循環
1.外地核熱對流
2.科氏力流體偏向
3.金屬流感應地磁生電流
4.應電流生新磁場
地球穩定磁場
海洋地殼沉積物
年代地質對稱
洋底沉積微體化石、洋底地層、同位素年代
、海盆年齡長短
地熱流量
測量深鑽孔的溫度
隨深度增加的變化率,
計算垂直溫度梯度
中洋脊地熱流量最高
海溝最少
地函熱對流上升:中洋脊
地函熱對流下沉:海溝
地形分布
海底地形
環礁形成
島嶼下沉
、珊瑚生長
裙-堡-環
海桌山
上部平坦(海浪侵蝕)
的
下沉火山島
海溝與島弧分布
聲納偵測
分布平行
島弧:隱沒帶前方
海溝:隱沒帶
洋脊擴張
轉形斷層兩側具明顯位移
海洋地殼年代<大陸地殼年代
火成岩
深海鑽探地殼最老年齡
內容
板塊運動:地球內部
運動影響地表
地函熱對流
使海洋地殼新生隱沒
迫使大陸水平移動
中洋脊兩側
正反磁極規則排列
是海洋擴張造成磁力異常帶狀排列
提出
赫斯(1962)
動力來源
地函熱對流
海洋地殼新生隱沒
推動大陸地殼水平移動
缺陷:新生海洋地殼脆弱無力推動大陸,產生
中洋脊破碎帶
發展背景
表2.海底擴張學說背景
板塊構造學說
內容
提出者說明
摩根
研究中洋脊和轉形斷層
正式提出學說,說明板塊交界地質
勒比雄
板塊構造再簡化(七大板塊)
麥肯齊
海洋地殼:中洋脊生成、海溝隱沒
模型(核心)
軟流圈
輸送帶(運動載體)
圖7.板塊構造學說模型
地函熱對流
動力來源(運動動力)
岩石圈
板塊(運動主體)
動力來源
霍姆斯提出
地球內部動力
圖8.板塊構造學說動力來源
提出
核心理論
威爾遜循環
(威爾遜)
圖6.威爾遜循環
提出者
麥肯齊、摩根、勒比雄
證據
班尼奧夫帶
定義
板塊聚合隱沒處
沿隱沒板塊向地球內部彎曲的區域
發現
和達清夫發現傾斜震源帶
班尼奧夫證實確立存在
影響
極深源地震
成為板塊隱沒證據
火山活動
熱點理論(地函熱柱學說)
目的
補充板塊構造學說不足地熱交換機制
提出
摩根
內容
地函熱對流橫向循環
+地函熱柱由靠近地核區
垂直上升
形成
地函柱狀分布熱異常區域
熱柱活動
垂直上升頭部緩慢展開、橫向擴散
大型傘狀結構,行星級岩漿溢流
熱點火山島鏈
熱柱岩漿送到地表
熱點落在移動板塊上
形成島鏈
ex夏威夷島鏈
發展背景
表3.板塊構造學說背景
合併整理觀點
圖9.三學說演進
主要爭議:動力來源
海底擴張
內營力
(地函熱對流)
新生海洋地殼推動大陸
新生海洋地殼過於脆弱,無法推動大陸
板塊構造
內營力
(地函熱對流)
增加軟流圈結構
可解釋動力來源
大陸漂移
外營力
(自轉潮汐力)
營力過小,自轉造成外營力而非造成大陸漂移