地壳板块运动、挤压冲撞是大多数地震产生的原因

地壳运动(crustal movement)

【概述】

        由内营力引起地壳结构改变、地壳内部物质变位的构造运动叫地壳运动

        地球表层相对于地球本体的运动。通常所说的地壳运动,实际上是指岩石圈相对于软流圈以下的地球内部的运动。岩石圈下面有一层容易发生塑性变形的较软的地层,同硬壳状表层不相同,这就是软流圈。软流圈之上的硬壳状表层包括地壳和上地幔顶部。地壳同上地幔顶部紧密结合形成岩石圈,可以在软流圈之上运动。

【地壳分类】

        按运动方向可分为水平运动和垂直运动。水平运动指组成地壳的岩层,沿平行于地球表面方向的运动。也称造山运动或褶皱运动。该种运动常常可以形成巨大的褶皱山系,以及巨形凹陷、岛弧、海沟等。垂直运动,又称升降运动、造陆运动,它使岩层表现为隆起和相邻区的下降,可形成高原、断块山及拗陷、盆地和平原,还可引起海侵和海退,使海陆变迁。地壳运动控制着地球表面的海陆分布,影响各种地质作用的发生和发展,形成各种构造形态,改变岩层的原始状态,所以有人也把地壳运动称构造运动。

        按运动规律来讲,地壳运动以水平运动为主,有些升降运动是水平运动派生出来的一种现象。

【地球表层的大规模移动】

        传统地质学最早发现了地球表层的垂直升降运动,证据是在高山上发现海相的沉积岩,并且有海中特有的贝类化石。这表明某些大陆地区的地壳在过去的地质年代中曾经是海洋。地质学中有所谓海进和海退之说,表明局部地壳是有升降变化的。但是传统地质学否认地球表层曾有过大尺度的水平运动。

        20世纪60年代以后总结了一系列的地学研究成果,证明地球表层在地球的历史中曾经有过大规模的水平位移 ,各大陆的相对位置曾有过显著的变化。最主要的证据是:① 全球地震带勾画出6大板块的轮廓,证明地球表层的岩石圈不是完整的一块。②古地磁学的研究表明,由各大陆岩石磁性所得到的古地磁极位置不相重合,而根据各大陆不同地质年代的岩石磁性所绘制的极移曲线,在近代趋向重合于今地磁极位置。③大洋中脊两侧的磁异常条带,表明海底地壳在不断从中脊向两侧扩张,各板块所负载的大陆岩石圈随之而发生水平漂移。

【地球表层的垂直运动】

        由于 6大板块和其他小板块的互相镶嵌式拼合,板块的水平向移动必然在板块边界和板块内部产生次生的竖直向运动:①板块消减带上海洋板块向地幔中以一定倾角下沉;②相邻的大陆板块边缘受消减运动的影响有牵连地下沉,地震时产生回跳;③大陆内部由于横向的推挤压力产生地壳的抬升或岩石圈的加厚,地质上产生岩层的褶皱,形成山脉和河谷。

        另外,由于地幔物质的上涌在某些地区的岩石圈中可能产生拉伸的张应力,形成张性的裂谷或断陷盆地。从地壳均衡的方面说,地球表层的竖直向运动从根本上还受着地球重力的制约。

【地壳运动的形成】

        地壳运动使沉积岩层发生弯曲,产生裂缝、断裂,并留下永久形迹,这样就形成了地质构造。所谓地质构造就是地壳运动引起的岩层变形和变位的形迹(结果)。地壳运动是形成地质构造的原因,地质构造则是地壳运动的结果。

【用证据能证明地壳运动】

        自地球诞生以来,地壳就在不停运动,既有水平运动,也有垂直运动。地壳运动造就了地表千变万化的地貌形态,主宰着海陆的变迁。人们可用大地测量的方法证明地壳运动。例如,人们测出格林尼治和华盛顿两地距离每年缩短0.7米,像这样发展下去,1亿年之后,大西洋就会消失,欧亚大陆就会和美洲大陆相遇。化石也是地壳运动的证据。在喜马拉雅山的岩层里,找到了许多古海洋生物化石,如三叶虫、笔石、珊瑚等,说明这里曾经是汪洋大海。文化遗迹也是很好的证据。意大利波舍里城一座古庙的大理石柱离地面4~7米处,有海生贝壳动物蛀蚀的痕迹,可见该庙自建成以后曾一度下沉被海水淹没,以后又随陆地上升露出了水面。另外,火山、地震、地貌及古地磁研究等都能提供大量的地壳运动的证据。地壳运动引起的地壳变形变位,常常被保留在地壳岩层中,成为地壳运动的证据。在山区,我们经常可以看到裸露地表的岩层,它们有的是倾斜弯曲的,有的是断裂错开的,·这些都是地壳运动的“足迹”,称为地质构造,形成的地貌,称为构造地貌。
   (一)褶皱
   当岩层受到地壳运动产生的强大挤压作用时,便会发生弯曲变形,这叫做褶皱。地壳发生褶皱隆起,常常形成山脉。世界许多高大的山脉,如喜马拉雅山、阿尔卑斯山、安第斯山等,都是褶皱山脉。它们是由地壳板块相互碰撞、挤压,在板块交界处发生大规模褶皱隆起而形成的。
褶皱有背斜和向斜两种基本形态。背斜岩层一般向上拱起,向斜岩层一般向下弯曲。在地貌上,背斜常成为山岭,向斜常成为谷地或盆地。但是,不少褶皱构造的背斜顶部因受张力,容易被侵蚀成谷地,而向斜槽部受到挤压,岩性坚硬不易被侵蚀,反而成为山岭。
  (二)断层   
   壳运动产生的强大压力或张力,超过了岩石所能承受的程度,岩体就会破裂。岩体发生破裂,并且沿断裂面两侧岩块有明显的错动、位移,这叫做断层。
在地貌上,大的断层常常形成裂谷或陡崖,如著名的东非大裂谷、我国华山北坡大断崖等。断层一侧上升的岩块,常成为块状山地或高地,如我国的华山、庐山、泰山;另一侧相对下沉的岩块,则常形成谷地或低地,如我国的渭河平原、汾河谷地。在断层构造地带,由于岩石破碎,易受风化侵蚀,常常发育成沟谷、河流。
    了解地质构造规律,对于找矿、找水、工程建设等有很大帮助。例如,含石油、天然气的岩层,背斜是良好的储油构造;向斜构造盆地,利于储存地下水,常形成自流盆地。在工程建设方面,如隧道工程通过断层时必须采取相应的工程加固措施,以免发生崩塌;水库等大型工程选址,应避开断层带,以免诱发断层活动,产生地震、滑坡、渗漏等不良后果。

【为什么地壳会运动?】

(一)收缩说:
核心思想:地球最初是熔融体,逐渐冷却。冷却是从外表开始的。地壳最先冷却形成,而后地球内部逐渐冷却收缩后,体积变小,这时地壳就显得过大而发生褶皱。(如同干苹果一样,外皮皱)。存在问题:按这种理论,地壳上的褶皱分布应是随机的,但实事上褶皱的分布有一定的规律。尤其是放射性元素的发现,说明地球并非由热变冷却。否定了收缩论的观点。

(二)膨胀说
核心思想:地球曾有很高温的时期,同时在地壳下部有一个膨胀层,由于膨胀层受热膨胀,使地壳裂开,解释了一些深大断裂、洋脊、裂谷的成因。存在问题:无法解释大规模挤压褶皱,逆掩断层的形成。而且膨胀性应具有宇宙性,其它星球尚无发现。

(三)脉动说
核心思想:由于地球内部冷热交替,导致地壳周期性的振荡运动(脉动)受热隆起,冷却地区坳陷。存在问题:忽视了水平运动。同时没有冷、热交替的证据。

(四)地球自转速度变化说
李四光提出:地球自转速度的变化导是致地壳运动的重要原因。核心思想:地质构造可分为走向东西向的纬向构造带。走向南北向的经向构造带。当地球自转加快时,由于离心力作用,地壳物质向赤道集中,相当于受到南北向的挤压,形成纬(东西向)构造带。相反地球自转减慢时,地壳物质从赤道向两极扩散,形成经向(南北向)构造带。

(五)地幔对流说
板块构造理论所畅导的,最早由英国的霍尔姆斯提出。核心思想:地幔物质热对流,带动驮在其上的岩石圈水平运动。存在问题:地幔物质能否热对流?对流的范围和规模有多大?以上这些论点我就不详细评述了,简而言之,这些观点只分析到了部分情况并没能分析到全部。以上这些观点长期共存正说明了一个问题,那就是人类没有找到真正的造山运动和海底扩张的原因。如果找到了,就不可能有多个相互矛盾的理论共存。希望本文的出现能结束混乱的局面。  

参考视频:地壳板块运动、挤压冲撞是大多数地震产生的原因