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[科普中国]-海洋板块

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概念

板块可分成大陆板块和海洋板块。海洋板块是由来自于洋脊深部的岩浆涌出来并冷凝固结产生的。大陆板块比海洋板块厚且轻,形成陆地和高山,而海洋板块则被海水所覆盖。板块并不是静止的,而是处于不断运动和变化的状态中。2

内容在海洋地壳中主要的成分便是岩石圈,这些岩石圈主要是由密度比较大的硅镁质岩石构成,其比较偏向于基性。相对于大陆地壳而言,海洋地壳中的硅酸盐成分比较少,其密度却比较大,平均密度大约为3克/厘米3,而大陆地壳的密度仅仅只有2.7克/米3。因为海洋地壳的密度比较大的缘故,依据地壳均衡学说可以推断,海洋的地壳是无法像大陆地壳那样在地幔上浮得非常高的。

存在于海洋地壳中的主要组成物质是玄武岩,其地壳的厚度大约在5~10千米之间。在海洋的中洋脊处则是由来自于深部的岩浆涌出来而产生的海洋板块,在浅处是玄武岩,在深处是辉长岩。在海洋地壳之上最大的当属太平洋海板块,其他的都是一些比较小的板块。依据海底扩张学说,人们可以得知,海洋板块以2厘米每年的速度不断向外部扩张,一直到其与大陆板块边缘相交处。因为海洋板块比较重,所以它会隐没到大陆板块之下并产生聚合板块的边缘。聚合板块的边界是由两种不同性质的板块发生碰撞所产生的挤压而不断累积形成能量,这种能量如果超出了岩石所能承受的极限,使得累积的能量在一瞬之间爆发出来,就会导致地震的发生。由于碰撞的力量巨大,令聚合板块的边缘出现许由浅到深、逆冲断层式的大地震。由于海洋板块会沿着隐没带俯冲下插到大陆板块下的大约700千米处才会发周围的物质同化,因此,地震的发生最深可以出现在大陆板块下700千米的地方。3

形成原因地球是由地核、地幔、地壳组成的。地幔的厚度达2900千米,是由硅镁物质组成,占地球质量68.1%。因为地幔温度很高,压力大,像沸腾的钢水,不断翻滚,产生对流,形成强大的动能。大陆则被动地在地幔对流体上移动。因为热对流,洋脊下方的地幔中较热的物质变轻、往上漂移,然后因为压力降低,部分橄榄岩开始熔解。就橄榄岩而言,最后熔解产生的液体成分,和地表所见的玄武岩类似。这些液体慢慢形成液体岩浆。一旦岩浆所占比例超过橄榄岩的20%,两者就要分离。然后由于岩浆较轻,会因为浮力往上升。熔解的岩浆往上移动到接近海底时,有的岩浆会在地下凝固,成为海底地壳。这类固化的岩浆就是玄武岩。另一方面,岩浆流出后剩下的部分,已经没办法产生新岩浆,于是再度变成坚固岩石,黏在新形成的海底地壳下方。这些熔解剩余岩石也是橄榄岩,因此,整体而言橄榄岩的量是增加的。洋脊下方地幔上升,形成的橄榄石后来分解成构成海底地壳的玄武岩,以及黏在海底地壳下方的其他种类玄武岩。如此一来,就会形成上下两层的海底板块,也就是所谓的“海洋板块”。1

形象地说,当岩浆向上涌时,海底产生隆起是理所当然的,岩浆不停地向上涌升,自然会冲出海底,随后岩浆温度降低,压力减少,冷凝固结,铺在老的洋底上,变成新的洋壳。当然,这种地幔的涌升是不会就此停止的。在继之而来的地幔涌升力的驱动下,洋壳被撕裂,裂缝中又涌出新的岩浆来,冷凝、固结、再为涌升流动所推动。这样反复不停地运动,新洋壳不断产生,把老洋壳向两侧推移出去,这就是海底扩张。同样板块的内部分离,也是这样的。4

特点我们将古洋壳开始形成到古海洋顿块俯冲消减结束所经历弦时间称之谓古海洋板块旧演化期,将古海洋盆地演化的仝过程所历经的时间称之谓威尔逊旋回期,蓝提出了相应的计算方法,算得古秦岭海洋板块的演化期为179ma,其古洋壳开始形成的时代为561ma相当于寒武纪早期;开始关闭的起始时代为433.3ma相当于奥陶纪末期,关闭的终止时代为382ma相当于泥盆纪早期。

翻开贡建的亚洲大陆与西太平洋古地理图,在180百万年或130百万年,古太平洋板块,即法拉龙和伊萨纳基海洋板块,正以每年20厘米的速度向北移动。海洋板块的移动速度每年约为5厘米,大陆板块的速度约为1.5厘米,海洋板块之间的边界移动速度约为2厘米,海洋和大陆板块之间的边界移动速度约为1.5厘米。

根据目前板块构造学和运动学研究结果。海洋板块的内部及边缘形变与大陆板块相比是比较小的。因为海洋板块一般都对应有海沟消减带,受到的阻力与陆陆相撞边界相比要小得多,海洋岩石圈板块对应的洋脊和海沟边界形变区也比较窄。海洋板块发生碰撞时,其中一块板块下移到另一块之下,造成火山。若熔岩冲出表面并慢慢地累积起来,便会形成火山岛。5

板块与海洋能天然气水合物储藏在300~4000米深的海洋中、高纬度大陆地区永久冻土带以及水深100~250米以下的极地陆架海中,而以在海洋中为主。它是通过海洋板块的活动形成的,海洋板块下沉时,海底石油和天然气由板块的边缘涌上来,当在深海的压力下接触到冰冷的海水时,天然气就与海水形成水合物。水深500米的海底温度约为5℃,1000米的海底温度约为10℃,在这样的条件下,可燃冰能够保持稳定状态。随着陆域资源的开发利用,在陆上资源日益短缺的今天,海洋对人类的生存具有十分重要的意义。人们正在向海洋区域寻找新的经济发展空间。6