地壳构造与地壳运动研究

2015-03-31 09:34卢佳爽
地球 2015年10期
关键词:原动力大洋褶皱

■卢佳爽

(天津市蓟县中上元古界国家自然保护区管理中心 天津 301900)

地壳构造与地壳运动研究

■卢佳爽

(天津市蓟县中上元古界国家自然保护区管理中心 天津 301900)

地壳是地球固体圈层的最外层,其构造可分为大洋地壳和大陆地壳两个部分进行研究,而地壳运动则是指在内营力作用下地壳结构发生改变的构造运动,地壳构造与地壳运动联系密切。本文基于大陆和大洋地壳构造的特点,对地壳区域性运动方向及整体运动方向进行分析,并对地壳运动的原动力进行探讨,以期增进人们对地壳构造及地壳运动的认识。

地壳构造地壳运动原动力

地壳是地球表层的固态物质,是由岩石组成的固体外壳,平均厚度约17km,最厚地方在青藏高原,厚度超过了70km,最薄地方在马里亚纳海沟,仅有1.6km。

从地壳构造来看,大陆地壳明显要比大洋地壳厚,在内营力作用下,地壳结构会发生变化,引起岩石圈的演变,就其演化阶段来看,可分为太古代、元古代、古生代、中生代和新生代五个阶段,距离我们最近的新生代又包括老第三纪、新第三纪和第四纪,地壳运动使得地壳内部物质变位,进而式自然地理环境以及地球生物都发生了变化,其影响是巨大的,探讨和研究地壳构造与地壳运动有着重要的现实意义。

1 地壳构造的基本特征

地壳构造分为大陆地壳构造和大洋地壳构造,现分别对其基本特征进行分析和探讨。

1.1 大陆构造的基本特征

对于大陆构造运动问题,多通过地质力学来加以解决,通过对大量构造现象的分析和规律的总结,能够反映局部区域地壳运动的形式,地壳构造体系类型有很多种,这里以东亚为例,基于纬向和经向构造体系,对该区域地壳构造特点进行分析。

地壳表层与其上下部各层的构造,并不是完全一致的,在水平运动中也会发生脱节,如阴山—天山构造带,主要是由古老变质岩系以及古生代、中生代的紧密褶皱构成,整个构造体系经过反复的强烈构造运动,伴随着张裂性、扭压性断裂,在该构造带南部边缘,就呈现出强烈的横移断裂痕迹;再有欧洲南部,在较新的地质时代也发生过大规模的旋扭构造[1]。

走向南北的强烈褶皱带群在我国境内集中在四川西部,这些强大的褶皱地层多限于地壳表及其上部,川滇黔发生的地震多为浅震,这种现象体现了地壳上部水平滑动的征象,大陆上有很多径向构造带,如乌拉尔山脉、安第斯山脉等[2]。

1.2 大洋构造的基本特征

大洋底下的岩石多属于硅镁层,这部分地壳在结构以及构造形态上均有其自身的特点。

在大西洋存在一个“之”字形海岭,其形状恰与欧非大陆的西边和南美大陆弯曲的形状非常相似,在赤道附近,由于平移的关系,大西洋中间海岭被分割为两个部分,有着明显的构造上的变化;印度洋有三条南北走向的海岭,马达加斯加东北部的新月形海岭,深度在4000m以下,从硅镁层构成的深海中突出,通过对这一地区石块的研究,属于古生代的产物,这一弧形海底隆起带,与大陆旋扭运动关系密切,很可能是地壳运动后保存下来的构造遗迹,而最东端的海岭一直延伸到印度半岛西部,并被玄武岩覆盖,对于这些新生代溢出的玄武岩流,其合理解释是可能与海岭中存在的裂口有关;太平洋构造的不同在于其主体为基性岩石,在海陆相接的巨大褶皱带上,地震非常频繁,这都是地壳运动的结果,大洋底下岩层与大陆地壳岩石的一致性,反映的是太平洋东部平移断裂的地壳构造现象[3]。

2 地壳运动的原动力

2.1 地壳运动的类型及影响

我们将地壳及组成物质岩石相对某一参照物发生的位置变化称之为地壳运动,因分类标准不同,地壳运动的类型及形成原因也不同,根据运动方向,可分为水平运动和垂直运动,通常也将水平运动成为褶皱运动或造山运动,多会幸好曾巨大的褶皱山系,垂直运动则被称为升降运动或造陆运动,岩层的隆起可形成高原、断块山,还能够促使海陆变迁。地球表面的海陆分布以及各种地质作用的发生、发展和构造形态的改变均受地壳运动的控制。

再有就是按照速度来划分,在此不做表述。

地壳运动引起的岩层变形和变位的形迹就是地质构造,地壳运动与地质构造的关系是因果关系,前者是后者的原因,后者是前者的结果,地壳运动是不断进行的,主宰着海陆的变迁和地貌形态的变化,当岩层受到强大的挤压作用时,就会发生褶皱,隆起后会形成高达的山脉,如喜马拉雅山、安第斯山等都属于褶皱山脉;当岩石受到的张力超过自身能够承受的程度时,就会出现断层,如东非大裂谷。

2.2 地壳运动的体变机制

关于地壳运动方面的学说有很多,如最开始的收缩说和膨胀说,两者因都无法解释大规模挤压褶皱及逆掩断层形成的问题,因此都被学界否定了;再有就是脉动说,但是这种学说最大的问题就是水平运动,此外还有速度变化说、地幔对流说、大陆漂移说、板块构造说、地球外球转动说等。

关于地壳运动,如果以黄道面为参照物,其原因是由太阳系的起源及演化所致;如果以地轴为参照物,其原因是在太阳和月球引力作用下地球发生转动而形成的。

根据体变机制,地壳运动是通过地球自身体积变化来实现的,我们将地球体积的增长称之为地球体积变化,地球体积的变化会呈现出不对称周期性波动,其变化速度表现为缓增快减,而体积变化则表现为球面的形变特征,地壳运动实际上就是地球体变,其原动力就是地球在体积变化过程中施加给地壳的张力和挤压力[4]。

3 结论

地壳是指由岩石组成的固体外壳,通过对其大陆构造和大洋构造的基本特征进行分析,并在此基础上探讨地壳构造与地壳运动之间的关系,同时根据体变机制对地壳运动的原动力进行研究,希望能够对地壳运动有一个更加全面的认识。

[1]瞿伟.基于空间大地测量反演理论的汾渭盆地地壳形变及地裂缝群发机理研究 [D].长安大学,2011.

[2]王伟.中国大陆现今地壳运动的GPS分析与构造变形模拟 [D].中国地震局地球物理研究所,2013.

[3]周德敏.中西天山现今地壳形变特征及地震危险性分析 [D].中国地震局地质研究所,2013.

[4]胡道雄,胡晓天.地球起源与地壳运动初探 (二) [J].新疆石油地质,2008,12(3):393-396.

P313.2[文献码]B

1000-405X(2015)-10-282-1

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