构造学是研究地球岩石圈板块的成因、运动、演化、物质组成、构造组合、分布和相互关系以及地球动力学等问题的地质学的一个分支学科。
构造学以整体的研究观点开拓了地球科学研究的深度和广度,是地球科学领域中的一场革命,不过板块构造学还存在一些有待解决的难题。板块构造说对于板块构造活动总的轮廓已比较清楚,但具体作用过程和细节还不十分明确;对板块动力学的确定依然有困难;对板块内部的构造和岩浆活动研究不足;对板块俯冲、消亡及伴随的岩浆活动、边缘盆地起源等还了解不够;还不能圆满地解释大陆岩石圈的成因和演化。
板块构造学,是研究地球岩石圈板块的成因、运动、演化、物质组成、构造组合、分布和相互关系以及地球动力学等问题的学科。地质学的一个分支。它认为地球的岩石圈分解为若干巨绑的刚性板块即岩石圈板块,重力均衡地位于塑性软流圈之上,并在地球表面发生大规模水平转动;板块与板块之间或相互离散,或相互汇聚,或相互平移,引起地震、火山和构造运动。板块构造学说囊括了大陆漂移说、海底扩张说、转换断层、大陆碰撞等概念和学说,为解释地球地质作用和现象提供了极有成效的模式,是当代最有影响的全球构造理论。
板块构造学的创立和发展大致可以分为 3个阶段:
①1912年德国学者A·L·魏格纳提出了大陆漂移说。当时由于多数人的反对而没有被接受。50年代古地磁学的研究测得各地在地质时代中的磁极位置变化多端,用大陆固定论无法解释,采用大陆漂移说则可以得到圆满的解释,大陆漂移说随之重新复活。
②60年代初美国地质学家H.H.赫斯和R.S.迪茨在古地磁学研究的基础上提出了海底扩张说,随后英国的F.J.瓦因和D.H.马修斯通过海底磁异常的研究对海底扩张说作了进一步论证,论述了地壳的产生和消亡,并得到深海钻探的验证。
③1965年加拿大人J·T·威尔逊建立转换断层概念,并首先指出,连绵不绝的活动带网络将地球表层划分为若干刚性板块。1967~1968年法国的X.勒皮雄、美国的D.P.麦肯齐将转换断层概念外延到球面上,定量地论述了板块运动,确立了板块构造学的基本原理。
地球上层构造根据物理性质在垂向上可以分为两个截然不同的层圈,即下部塑性的软流圈和上部刚性的岩石圈。岩石圈在侧向上被地震带所分割,形成若干大小不一的块体,称为岩石圈板块,简称板块。板块的厚度变化较大,约在几十公里至200公里。
板块边界
两个板块之间的接触带。板块边界是构造活动带,可分为3类。①离散型边界,又称生长边界,两个相互分离的板块之间的边界。见于洋中脊或洋隆,以浅源地震、火山活动、高热流和引张作用为特征。洋中脊轴部是海底扩张的中心,由于地幔对流,地幔物质在此上涌,两侧板块分离拉开。上涌的物质冷凝形成新的洋底岩石圈,添加到两侧板块的后缘上(见地幔对流说)。②汇聚型边界,又称消亡边界,两个相互汇聚、消亡的板块之间的边界。相当于海沟或地缝合线。可分为两个亚类:大洋板块在海沟处俯冲潜没于另一板块之下,称为俯冲边界,现代俯冲边界主要分布在太平洋周缘(见俯冲作用);大洋板块俯冲殆尽,两侧大陆相遇汇合开始碰撞称为碰撞边界,欧亚板块南缘的阿尔卑斯-喜马拉雅带是典型的板块碰撞带的实例(见大陆碰撞)。③守恒型边界,两个相互剪切滑动的板块之间的边界。相当于转换断层。地震、岩浆活动、变质作用、构造活动等主要发生在板块边界。板块边界的研究是板块构造学的重要内容之一。