地球的时间有多少个板块?它们是哪些盘子?

它由六大板块组成,即亚欧板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、印度洋板块和南极洲板块。

从“大陆漂移说”到“板块构造说”

一度被否定的“大陆漂移理论”

1910,有人先提出了这个问题:为什么大西洋两岸的南美和非洲海岸线如此相似?这个人就是德国地球物理学家和气象学家阿尔弗雷德·魏格纳,这个想法成了他提出大陆漂移学说的契机。

被海洋隔开的两岸有相似的海岸线这一现象很久以前就被注意到了。魏格纳从地质学、古生物学和气候学的角度对这一事实进行了科学研究。他指出,根据造山带和其他小动物的地质结构,如蕨类植物和蜗牛,它们不能穿越海洋,在3亿年前的冰河时期广泛分布于南美洲和非洲。他总结说,大约3亿年前,我们今天所知道的所有大陆都属于一个“超级大陆”,后来这个“超级大陆”分裂成几个大陆。过了很久,

魏格纳提出的大陆漂移学说后来发展成为板块构造学说,成为20世纪地球科学的主流。“大陆漂移说”之所以有如此强大的生命力,是因为它是一个可以回答包括古生物学、古气候、地质构造、地形学在内的广大领域诸多问题的理论。然而,魏格纳在1915年出版的《大陆和海洋的起源》一书并不容易被接受。虽然得到了地质学家和古生物学家的认可,但却遭到了大多数地球物理学家的鄙视,有人提出了有分量的反驳。

反对者的主要论点是,还没有找到能让大陆水平移动几千公里的动力。虽然地质学家Alsa Holmes认为地幔对流可能是大陆漂移的动力,但随着1930年格陵兰岛探险中魏格纳的消失,大陆漂移理论逐渐被人忽视,以至于到了40年代人们就把它遗忘了。“大陆漂移说”终于又开始在春风流行了。

20世纪50年代,“大陆漂移说”在完全不相关的领域卷土重来。这个完全不相干的场,就是研究古地球磁场的课题——古地磁。今天,地球的两个磁极——南磁极和北磁极——几乎是固定的,但随着时间的推移,它们的位置在漫长的地质历史中发生了移动和逆转。科学家根据古地磁,恢复了以前地质时期产生的岩石原始磁场,并由此推断出南北磁极的位置。磁极随时间的移动轨迹称为“极移曲线”。1950年,英国的基思·兰坎(Keith Lancan)和帕特里克·布兰科特(Patrick Blancott)基于对欧洲大陆和北美大陆各个地质时期岩石中残余磁场的精确测定,成功获得了“极移曲线”。地球只有两个磁极:南磁极和北磁极,从各大洲研究的南磁极或北磁极的“磁极运动曲线”应该是一致的。然而,兰坎等人得到的两条“极移曲线”形状相似,但沿子午线方向偏离。如果把大西洋两岸的北美大陆和欧洲大陆合在一起,对应的“极移曲线”正好可以重合。这个事实恰恰说明大陆漂移是可能的。因为导致大陆漂移的动力学问题没有解决,所有地球科学家一直忽略“大陆漂移说”,但“大陆漂移说”却因为古地磁的发现而重新出现。“海洋扩张论”应运而生。

50年代初,二战中发展起来的新技术被广泛应用于海洋观测,如用声纳装置观测海底地形,用海洋磁场仪器探测海底磁场异常等。通过这些探索,科学家们终于搞清楚了全球海底上被称为“海陵”的巨大海底山脉是相互连接的。

魏格纳对大西洋海底山脉的中央山脊并不陌生。然而,类似的海脊在太平洋、印度洋、北冰洋等地球所有海洋中都存在,像网络一样分布在海底。中央海脊中部还有一个“大规模山谷”,在大西洋中部南北方向绵延654.38+00000多公里。科学家还发现,这个“中央山谷”与中央山脊并排相连。所以有科学家提出,大西洋是地球的裂缝,海底可能在这里扩张。后来,科学家测量了从地球内部流出的地壳热流,得知热物质似乎是从山脊以下的深处喷涌而出。

根据上述探测结果,科学家得出结论,中央海脊下地幔对流抬升形成洋壳,海底扩张,支持“海洋扩张论”,“海洋扩张论”也解释了大陆的分裂和运动。当构成大陆地壳的物质密度很小时,地幔就会漂浮。根据“海洋扩张理论”,大陆下地幔的对流抬升导致大陆分裂,然后地幔的水平运动将大陆推开。

此后,美国加州大学斯克里普斯海洋研究所的科学家们在美国西海岸附近的太平洋上观测到了可以解释海底地壳形成的地磁异常,并发现在20公里至30公里的宽度内有1%的磁异常,在南北数百公里的范围内呈条状。此外,随着同期岩石测年技术的进步,科学家们已经搞清楚了过去几百万年间地磁场反复倒转的历史。

1963年,弗雷德·万(Fred Vain)和德拉蒙多·马修斯(Dramondo Matthews)提出了一个大胆的假设:加州的地磁异常带是地球磁场反转的反映。在中央海脊,由于高温岩浆冷却形成了海底地壳,也形成了磁场与当时地球磁场方向一致的岩石。Vain等人认为,地球磁极多次倒转,各个地质时期具有磁场方向特征的海底地壳在海底呈并排条纹状,这是观测所证实的。由于海底向海脊两侧扩展,如果Vain等人的意见符合实际,那么观测到的反映磁场异常的条纹应该是关于海脊两侧对称的。这种对称性也为实际观察所证实。收集到的观测数据都支持“海洋扩张理论”,并根据海底磁场异常的数据,将科学家目前掌握的地球磁场反转历史一下子扩大到2亿年。板块构造论

因为“极移曲线”和海底扩张提供的证据,大陆漂移确实是正在发生的事实。在1965年,科学家们使用计算机使地球上的大陆按照它们现有的形状拼合在一起。而且海地的地形、地震位置、火山等活动部位都连成一条带,于是就产生了“板块构造理论”的革命性观点。

1970后,板块构造学说建立。根据这一新理论,地球表面覆盖着未变形的固体板块(地壳),这些板块确实在以每年1厘米到10厘米的速度运动。由于地球表面积有限,地球板块可分为三种状态:一是相互靠近的会聚板块边界;二是相互远离的分离板块边界;三是相互交错的转化板块的边界。板块本身没有变形,地球表面活动集中在这三种状态。例如,山脊形成于分离板块的边界之下,而海沟形成于会聚板块的边界之下,在那里海洋板块相互碰撞,一个板块俯冲到另一个板块之下。沿北美大陆西海岸分布的圣安地列斯断层是在太平洋板块和北美大陆板块之间形成的典型过渡板块边界下形成的。

因为它与被称为“环太平洋”的太平洋板块周围的状态有关,这个地区的大地震、深震和火山活动非常活跃。由于印度次大陆和欧亚大陆的碰撞,形成了喜马拉雅山和青藏高原。在大陆板块相互碰撞的汇聚板块边界下,形成了大陆之间的冲突带,也造成了大型褶皱山脉。

由于板块构造理论的发展,迄今为止被视为谜团的大部分地球活动都得到了解释。自20世纪70年代以来,旨在证实板块构造理论的世界尺度地球观测蓬勃发展。通过这些观测,详细确定了海底的年代分布,并弄清了以前地质时期的板块运动过程。而且由于空间观测技术的发展,即使是每年一厘米的板块运动,也可以观测好几年。解读整个地球的历史。

板块构造理论证实了魏格纳当年提出的“大陆漂移说”。由于“大陆漂移说”依赖于板块运动,解决了长期被视为未解之谜的“大陆漂移说”的动力问题。然而,板块构造理论并不能理解所有的地球活动。板块构造理论只是证实了地球46亿年历史中最后2亿年的事实。以前的地球活动在今天仍然是一个重要的研究课题,导致板块运动的地幔深处的活动需要进一步的观测和研究。

自20世纪80年代以来,科学家们利用被称为“地震X射线层析成像”的技术,通过利用地震波来研究地球中的不均匀结构,并在研究中取得了进展。结果表明,曾经被认为是板块运动驱动力的地幔对流的实际状态似乎是可以触摸的。至于地球的板块结构在地球的演化历史中是什么时候开始形成的,科学家将进一步研究一些比2亿年前更古老的海底地壳。

德国科学家魏格纳在20世纪初提出的“大陆漂移说”就是在上述曲折过程中探索和发展的,直到20世纪70年代科学界认可的板块构造学说问世。最新的对地观测结果,为解开同样对板块构造理论犹豫不决的地幔深部和地核活动之谜,为厘清地球46亿年的演化历史提供了新的线索。

回顾20世纪地球科学的发展历史,魏格纳的“大陆漂移说”为研究地球活动创造了契机,同时也为我们全面了解已经细分为地质学、古生物学、观测学和地震学的地球科学领域提供了良机。在上述意义上,“大陆漂移说”起到了开拓作用。