大洋演化.pptx

大大陆陆分分合合与与大大洋洋开开闭闭:大大洋洋出出现现之之前前经经历历了了由由大大陆陆拉拉张张、出出现现大大陆陆裂裂谷谷；随随着着拉拉张张运运动动进进行行，大大陆陆分分离离，出出现现新新生生洋洋壳壳(红红海海)，一一个个板板块块分分裂裂为为两两个个；随随着着两两个个板板块块的的分分离离运运动动和和相相背背漂漂移移，洋洋底底不不断断展展宽宽(大大西西洋洋)；成成熟熟的的大大洋洋在在边边缘缘通通过过俯俯冲冲作作用用逐逐渐渐收收缩缩变变小小(太太平平洋洋)，两两侧侧大大陆陆相相向向漂漂移移；相相向向运运动动板板块块的的前前缘缘陆陆地地相相互互接接近近，大大洋洋趋趋于于关关闭闭 (地地中中海海)；当当板板块块的的前前缘缘陆陆块块相相遇遇，大大洋洋消消亡亡，板板块块碰碰撞撞、挤挤压压、隆隆起起成成为为高高大山脉大山脉(喜马拉雅山喜马拉雅山)。威威尔尔逊逊将将上上述述大大洋洋盆盆地地的的形形成成和和发发展展归归纳纳为为六六个个阶阶段段。其其中中，前前三三个个阶阶段段代代表表大大洋洋的的形形成成和和扩扩展展，后后三三个个阶阶段段标标志志着着大大洋洋的的收收缩缩和和关关闭闭，这这就就是是迄迄今今具具有有重重要要意意义义的的著著名名的的“威威尔尔逊旋回逊旋回”(Wilson Cycle)。根根据据“威威尔尔逊逊旋旋回回”，现现今今的的大大西西洋洋和和印印度度洋洋正正在在扩扩展展，太太平洋则处于收缩阶段。平洋则处于收缩阶段。(1)大大陆陆断断陷陷大洋孕育大洋孕育板块构造学说认为，大陆裂谷是大洋形成中的胚胎或孕育中的海洋。东非大裂谷(实为多支裂谷形成的裂谷系)即其典型实例。萌芽阶段萌芽阶段大陆裂谷的形成可能与地幔物质的上涌有关。（A），地幔物质上升导致岩石圈拱升呈穹形隆起,岩石圈拉长减薄。地幔物质上升至岩石圈之下发生扩散，产生张应力，在张力作用下，穹隆上出现张性裂隙，进而发育成正断层，并伴有岩浆活动。（B）随着岩石圈继续拉长变薄，穹隆顶部断裂陷落，形成典型的半地堑地堑系.各穹隆的地堑系彼此连接，沿整条断裂带延展，就形成了大致连续的裂谷体系。大洋诞生前的胚胎期(大陆裂谷阶段)相当漫长，大约需要几千万年的时间。据推测，东非大裂谷总有一天会完全裂开，迎进海水成为海洋。(2)大陆分离大洋诞生大陆分离大洋诞生大大陆陆岩岩石石圈圈在在拉拉张张应应力力作作用用下下完完全全裂裂开开，地地幔幔物物质质上上涌涌形形成成新新洋洋壳壳，裂裂谷谷轴轴发发育育于于洋洋壳壳之之上上，并并成成为为典典型型的的分分离离型型板板块块边边界界，两两侧侧陆陆块块分分离离，形形成成陆陆间间裂裂谷谷（C C）。这这样样就就意意味味着着一一个个新新大大洋洋的的诞诞生生，并并进进入入大大洋洋发发展展的的幼幼年年期期，以以狭狭长长海海或或海海湾湾为特征。为特征。幼年阶段幼年阶段红红海海两两侧侧的的非非洲洲岸岸线线和和阿阿拉拉伯伯岸岸线线明明显显吻吻合合，其其他他有有关关地地质质和和地地球球物物理理证证据据(发发育育有有轴轴裂裂谷谷、浅浅源源地地震震活活动动、高高热热流流值值、轴轴部部极极少少沉沉积积覆覆盖盖、对对称称于于裂裂谷谷轴轴的的磁磁异异常常条条带带等等)都都表表明明红红海海是是海海底底扩扩张张形形成成的的幼幼年年海海洋。洋。由由磁磁异异常常得得出出的的海海底底扩扩张张速速度度约约为为1.1 1.1 cmcma a，按按红红海海宽宽 300 300 kmkm推推算算，它它形形成成于于中中新新世世中中期期(距距今今15 15 Ma)Ma)。在在红红海海发发现现的的海海底底热热液液活活动动的的迹迹象象及及热热液液矿矿床床，说说明明红红海海是是正正在在扩扩张张中的幼年大洋。中的幼年大洋。红海、亚丁湾红海、亚丁湾就是幼年期大洋的实例。(3)(3)大陆相背漂移大洋扩展成长大陆相背漂移大洋扩展成长成熟阶段成熟阶段 幼年期海洋进一步发展，陆间裂谷两侧幼年期海洋进一步发展，陆间裂谷两侧大陆随着板块的分离运动相背漂移越来大陆随着板块的分离运动相背漂移越来越远，洋底不断展宽，逐渐形成宏伟的越远，洋底不断展宽，逐渐形成宏伟的大洋中脊体系和开阔的深海平原，这标大洋中脊体系和开阔的深海平原，这标志着大洋的发展进入了成年期。大西洋志着大洋的发展进入了成年期。大西洋和印度洋即处于蓬勃发展的成年阶段。和印度洋即处于蓬勃发展的成年阶段。像大西洋这样正在成长中的大像大西洋这样正在成长中的大洋，其两侧发育着被动洋，其两侧发育着被动(稳定稳定)大陆边缘，该边缘位于板块内大陆边缘，该边缘位于板块内部而不是板块边界，被动地随部而不是板块边界，被动地随着板块运动而移动，因此是无着板块运动而移动，因此是无现代强烈地震、火山和造山运现代强烈地震、火山和造山运动的稳定区；动的稳定区；洋中脊一般位居大洋的中央位洋中脊一般位居大洋的中央位置，轴部裂谷发育，往往称为置，轴部裂谷发育，往往称为中央裂谷，是板块的拉张型边中央裂谷，是板块的拉张型边界，并且是新岩石圈板块不断界，并且是新岩石圈板块不断增生的场所。由于其边缘缺失增生的场所。由于其边缘缺失板块消亡的边界，不断增生的板块消亡的边界，不断增生的洋壳使海洋展宽，故处在成长洋壳使海洋展宽，故处在成长期。期。(4)(4)大陆相向漂移大洋收缩消减大陆相向漂移大洋收缩消减随着大洋不断张开展宽，大陆边缘被推离中脊轴的距离随着大洋不断张开展宽，大陆边缘被推离中脊轴的距离越来越远。岩石圈随时间推移不断冷却、增厚变重，加越来越远。岩石圈随时间推移不断冷却、增厚变重，加之被动大陆边缘长期积聚的巨厚沉积物荷载，在地壳均之被动大陆边缘长期积聚的巨厚沉积物荷载，在地壳均衡作用下导致洋缘岩石圈发生显著沉陷。在板块水平挤衡作用下导致洋缘岩石圈发生显著沉陷。在板块水平挤压应力作用下，大洋岩石圈向下潜没，形成以海沟为标压应力作用下，大洋岩石圈向下潜没，形成以海沟为标志的俯冲带，志的俯冲带，被动大陆边缘转化成为具有沟被动大陆边缘转化成为具有沟弧体系的弧体系的主动大陆边缘主动大陆边缘。收缩阶段收缩阶段现在的太平洋是泛大洋收缩后的残余大洋，从中生代初现在的太平洋是泛大洋收缩后的残余大洋，从中生代初联合古陆解体时的古太平洋至今日的太平洋，其面积减联合古陆解体时的古太平洋至今日的太平洋，其面积减少了少了13左右。左右。俯冲带是板块向下潜俯冲带是板块向下潜没消亡的破坏型边界，没消亡的破坏型边界，当板块消减量大于增当板块消减量大于增生量时，表观上是两生量时，表观上是两侧大陆侧大陆相向漂移相向漂移(运动运动)、大洋收缩、大洋收缩(面积减面积减小小)，大洋便进入衰退，大洋便进入衰退期，太平洋就是逐渐期，太平洋就是逐渐收缩的大洋。收缩的大洋。由由于于太太平平洋洋两两缘缘具具有有俯俯冲冲带带，板板块块俯俯冲冲作作用用导导致致强强烈烈的的地地震震、火火山山活活动动及及其其他他构构造造变变动动，形形成成了了著著名名的的环环太太平平洋洋地地震震带带、火火山山带带、构构造造活活动动带带和和造造山山带带。当当然然太太平平洋洋洋洋底底岩岩石石圈圈还还是是在在不不断断增增生生的的，只只不不过过俯俯冲冲消消减减的的总总量量超超过过了了增增生生的的总总量量，所以太平洋呈缩减趋势。所以太平洋呈缩减趋势。结束阶段结束阶段中中生生代代时时的的古古地地中中海海，北北缘缘为为活活动动型型大大陆陆边边缘缘，与与现现在在的的西西太太平平洋洋很很相相似似，也也发发育育了了一一系系列列以以海海沟沟为为代代表表的的俯俯冲冲带带，其其南南缘缘则则为为被被动动大大陆陆边边缘缘。古古地地中中海海洋洋底底沿沿北北缘缘俯俯冲冲带带向向北北潜潜入入欧欧亚亚大大陆陆之之下下，古古地地中中海海逐逐渐渐收收缩缩关关闭闭。现现代代的的地地中中海海，特特别别是是东东地地中中海海，乃乃是是古古地地中中海收缩后的残余海洋。海收缩后的残余海洋。(5)(5)大陆靠拢大洋关闭大陆靠拢大洋关闭地地中中海海的的海海盆盆相相当当狭狭小小，也也不不见见活活动动的的洋洋中中脊脊，说说明明洋洋壳壳不不再再增增生生，只只有有俯俯冲冲消消亡亡，两两缘缘陆陆地地逐逐渐渐靠靠拢拢，海海盆盆日日益益缩缩小小，意意味味着着大大洋洋演演化化已已进进人人终终了了阶阶段段。目目前前东东地地中中海海海海底底继继续续向向北北缘缘大陆之下俯冲，地中海总有一天会完全闭合。大陆之下俯冲，地中海总有一天会完全闭合。现今地中海的残留海洋特征现今地中海的残留海洋特征 大陆碰撞阶段大陆碰撞阶段(6)(6)大陆碰撞大洋消亡大陆碰撞大洋消亡 残余海洋会进一步收缩，当洋壳俯冲殆尽，两岸陆块残余海洋会进一步收缩，当洋壳俯冲殆尽，两岸陆块拼合、碰撞，海盆完全闭合、海水全部退出，大洋就拼合、碰撞，海盆完全闭合、海水全部退出，大洋就消亡了，这一阶段称为终了期。大洋闭合、两侧大陆消亡了，这一阶段称为终了期。大洋闭合、两侧大陆碰撞时，会有很大的挤压应力，在地表将留下这一作碰撞时，会有很大的挤压应力，在地表将留下这一作用过程的痕迹用过程的痕迹(称称地缝合线地缝合线)，故把这一阶段称为大洋，故把这一阶段称为大洋演化的遗痕期。演化的遗痕期。这种由大洋封闭、陆陆挤压形成的缝合线（或地缝合这种由大洋封闭、陆陆挤压形成的缝合线（或地缝合线）是大洋消减形成的造山带的重要特征，是区别于线）是大洋消减形成的造山带的重要特征，是区别于板内造山带的根本。板内造山带的根本。威尔逊旋回威尔逊旋回：n萌芽阶段；萌芽阶段；n幼年阶段；幼年阶段；n成熟阶段；成熟阶段；n收缩阶段；收缩阶段；n结束阶段；结束阶段；n大陆碰撞阶段。大陆碰撞阶段。当当板板块块的的前前缘缘陆陆块块相相遇遇，大大洋洋消消亡亡，板板块块碰碰撞撞、挤挤压压、隆隆起起成成为为高高大大山山脉脉(喜马拉雅山喜马拉雅山)。大洋出现之前经历了由大陆拉张、出现大陆裂谷；大洋出现之前经历了由大陆拉张、出现大陆裂谷；随着拉张运动进行，大陆分离，出现新随着拉张运动进行，大陆分离，出现新生洋壳生洋壳(红海红海)，一个板块分裂为两个；，一个板块分裂为两个；随着两个板块的分离运动和相背漂移，随着两个板块的分离运动和相背漂移，洋底不断展宽洋底不断展宽(大西洋大西洋)；成熟的大洋在边缘通过俯冲作成熟的大洋在边缘通过俯冲作用逐渐收缩变小用逐渐收缩变小(太平洋太平洋)，两，两侧大陆相向漂移；侧大陆相向漂移；相向运动板块的前缘陆地相互接近，相向运动板块的前缘陆地相互接近，大洋趋于关闭大洋趋于关闭(地中海地中海)；大洋盆地演化的大洋盆地演化的WilsonWilson旋回各阶段的特征（据旋回各阶段的特征（据Jacobs 1974Jacobs 1974）