板块构造学说与地震活动结课总结

第1页板块构造学说与地震活动通过学习，对地震的形成、危害、预防等相关知识有了进一步的了解，结合搜集整理的资料，更加系统的认识了地球地质及板块构造学说与地震活动的相关知识，总结出以下结课报告。一、板块构造学说（一）板块构造学说的基本内容板块构造学说，亦称全球大地构造学说。该学说是法国科学家勒比逊于1968年提出的学说。板块构造学说是在大陆漂移学说和海底扩张学说的理论基础上，又根据大量的海洋地质、地球物理、海底地貌等资料，经过综合分析而提出的学说，有人把大陆漂移说、海底扩张说和板块构造说称为全球大地构造理论发展的三部曲。板块构造学说是近代最盛行的全球构造理论。这个学说认为地球的岩石圈不是整体一块，而是被地壳的生长边界海岭和转换断层，以及地壳的消亡边界海沟和造山带、地缝合线等一些构造带，分割成许多构造单元，这些构造单元叫做板块。全球的岩石圈分为亚欧板块（、非洲板块、美洲板块、太平洋板块、印度洋板块和南极洲板块，共六大板块。其中太平洋板块几乎完全是在海洋，其余五大板块都包括有大块陆地和大面积海洋。大板块还可划分成若干次一级的小板块。这些板块漂浮在“软流层”之上，处于不断运动之中。一般说来，板块内部的地壳比较稳定，板块与板块之间的交界处，是地壳比较活动的地带，地壳不稳定。地球表面的基本面貌，是由板块相对移动而发生的彼此碰撞和张裂而形成的。在板块张裂的地区，常形成裂谷和海洋，如东非大裂谷、大西洋就是这样形成的。在板块相撞挤压的地区，常形成山脉。当大洋板块和大陆板块相撞时，大洋板块因密度大、位置较低，便俯冲到大陆板块之下，这里往往形成海沟，成为海洋最深的地方；大陆板块受挤上拱，隆起成岛弧和海岸山脉。太平洋西部的深海沟和岛弧链，就是太平洋板块与亚欧板块相撞形成的。在两个大陆板块相碰撞处，常形成巨大的山脉。喜马拉雅山就是印度板块在向亚欧板块碰撞过程中产生的。板块构造学说认为，地球表层的硬壳——岩石圈（或称构造圈），相对于软第2页流圈来说是刚性的，其下面是粘滞性很低的软流圈。岩石圈并非是整体一块，它具有侧向的不均一性，被许多活动带如大洋中脊、海沟、转换断层、地缝合线、大陆裂谷等分割成大大小小的块体，这些块体就是所说的板块。换言之，整个岩石圈可以理解为由若干刚性板块拼合起来的圈层，板块内部是稳定的，而板块的边缘和接缝地带则是地球表面的活动带，有强烈的构造运动、沉积作用、深成作用、岩浆活动、火山活动、变质作用、地震活动，又是极有利的成矿地带。其次，岩石圈板块是活动的，是围绕着一个旋转扩张轴在活动的，并且以水平运动占主导地位，可以发生几千千米的大规模的水平位移；在漂移过程中，板块或拉张裂开，或碰撞压缩焊结，或平移相错。这些不同的相互运动方式和相应产生的各种活动带，控制着全球岩石圈运动和演化的基本格局。总之，板块构造说是海底扩张说的发展和延伸，而从海底扩张到板块构造，又促进了大陆漂移的复活。（二）板块构造结构分析板块构造，又叫全球大地构造。所谓板块指的是岩石圈板块，包括整个地壳和莫霍面以下的上地幔顶部，也就是说地壳和软流圈以上的地幔顶部。新全球构造理论认为，不论大陆壳或大洋壳都曾发生并还在继续发生大规模水平运动。但这种水平运动并不是发生在硅铝层和硅镁层之间，而是岩石圈板块整个地幔软流层上像传送带那样移动着，大陆只是传送带上的“乘客”。板块构造学说是指构成地球固态外壳的巨大板块的运动学说。板块运动常导致地震、火山和其它大地质事件。从本质上来讲，板块决定了地球的地质历史。地球是我们所知道的唯一一个适合板块构造学说的行星。地球板块运动被认为是生命进化的必要条件。物质不断从这里涌出，冷却固结成新的大洋地壳，以后涌出的热流又把先前形成的大洋壳向外推移，自中脊向两旁每年以0.5～5厘米的速度扩展，不断为大洋壳增添新的条带。因此，洋底岩石的年龄是离中脊愈远而愈古老。当移动的大洋壳遇到大陆壳时，就俯冲钻入地幔之中，在俯冲地带，由于拖曳作用形成深海沟。大洋壳被挤压弯曲超过一定限度就会发生一次断裂，产生一次地震，最后大洋壳被挤到700公里以下，为处于高温溶融状态的地幔物质所吸收同化。向上仰冲的第3页大陆壳边缘，被挤压隆起成岛弧或山脉，它们一般与海沟伴生。太平洋周围分布的岛屿、海沟、大陆边缘山脉和火山、地震就是这样形成的。所以，海洋地壳是由大洋中脊处诞生，到海沟岛弧带消失，这样不断更新，大约2～3亿年就全部更新一次。因此，海底岩石都很年轻，一般不超过二亿年，平均厚约5～6公里，主要由玄武岩一类物质组成。而大陆壳已发现有37亿年以前的岩石，平均厚约35公里，最厚可达70公里以上。除沉积岩外，主要由花岗岩类物质组成。地幔物质的对流上升也在大陆深处进行着，在上升流涌出的地方，大陆壳将发生破裂。如长达6，000多公里的东非大裂谷，就是地幔物质对流促使非洲大陆开始张裂的表现。（三）板块构造学说存在的问题板块构造学说是综合许多学科的最新成果而建立起来的大地构造的学说，是当代地学的最重要的理论成就，并被认为是地球科学的一次革命。它从大量海洋调查实际材料出发，对大洋壳的新生和代谢过程作了详尽的论证，获得最近两亿年来地壳变化的理论模式，从一个侧面丰富了地质学和地球物理学的理论。特别是它以地球整个岩石圈的活动方式为依据，建立世界范围的构造运动模式，所以板块构造学说又称全球构造学说，这是其他以大陆范围内的各种地质现象为依据而建立的各种大地构造学说所无法比拟的。虽然如此，板块构造学说毕竟是以海洋和大洋壳为基础建立起的构造学说，大洋壳上的沉积物年龄只有2亿年，而大陆壳的岩石年龄可以高达30多亿年，个别甚至超过40亿年，岩浆活动、构造作用、变质作用也复杂得多，目前对板块边界和大陆边缘等活动情况已了解很多，但是对板块内部（简称板内）及大陆地质历史演化过程，如何利用板块理论来予以揭示，仍然是一个难题。尤其是关于地壳生长的机制，主要依据上地幔物质对流或热柱等学说予以解释，而所有这些说法目前无法以实验或令人足以信服的方式予以论证。关于板块驱动力的问题，虽然有关学者提供了多种可能方式，但仍然是处于求索过程中。除此，还有一些难于解释的矛盾现象，如已知大洋中脊是地幔物质上升形成新洋壳的场所，海沟和岛弧是洋壳俯冲消融的地方，但在东太平洋北部发现两种情况却在一个地第4页方同时存在。又如，陆壳厚度很大，可达数十千米，褶皱变形非常复杂，而洋壳厚度很小，最薄处只有5—6km，却不曾褶皱而只作刚性运动，这样现象也是一时不容易讲清楚的。二、地震活动地震是一种自然现象，地球表面山川地貌的形成在很大程度上就是一次次强烈地震的结果。在地球内部动力作用下，能量在断裂的特殊部位缓慢积累，当其超过岩石或断裂能够承受的限度时，就会突发错动，使已积累的巨大能量以地震波的形式瞬间释放，引起地球表面的剧烈振动，导致建筑破坏和自然地貌改观，并可能产生长达几十到几百公里的地表破裂带。衡量一次地震释放能量的大小用震级表示，而一次地震对地面和建筑物的破坏程度用地震烈度表示。地震地带就是几块相对较坚硬的部分拼接在一起，当这些部分相互挤压或者偏离或者错动时，就容易地震的地带。是与发生地震有关的地质构造、构造运动和地壳的应力状态。（一）世界主要地震带分析据统计，全球有85%的地震发生在板块边界上，仅有15%的地震与板块边界的关系不那么明显。而地震带是地震集中分布的地带，在地震带内地震密集，在地震带外，地震分布零散。世界上主要有三大地震带：1、环太平洋地震带（实际的位置是美洲大陆以西的东太平洋的中亚美利亚海沟、秘鲁智利海沟以及亚洲的俄国、日本、菲律宾以东的西太平洋的千岛海沟、日本海沟、琉球海沟、马里亚纳海沟、菲律宾海沟以及澳大利亚以东的汤加海沟和克马德克海沟）这是一条地震活动最强的地震带，全球约80％的浅源地震、90％的中源地震以及几乎全部深源地震都发生在这个地震带内。所释放的地震总能量约占全球地震释放能量的76％。该带地震活动的特点是：地震带宽度大，地震频次高，地震震级大（达8.9级），浅源、中源、深源地震由海沟向大陆一侧有规律分布，构成贝尼奥夫地震带。2、阿尔卑斯（地中海）-喜马拉雅-印度尼西亚地震带（位于印度洋板块和第5页非洲板块与亚洲板块南端的分界线处）该带为世界上第二大地震带，地震释放总能量约占全球的22％。地震活动的特点是：地震带宽度很大，震中很分散；地震频次较高；基本上是浅源地震，深源地震很少，中源地震分布在局部地段。3、大洋中脊及大陆裂谷地震带该带主要沿大洋中脊的中央裂谷附近及转换断层分布，在大陆上则是沿狭长的裂谷系分布，延伸长达60000km，但地震带宽度窄，全部为浅源地震，地震活动频次及震级均不及上述两地震带。（二）地震预报地震是大地构造活动的结果，所以地震的发生必然和一定的构造环境有关。同时，地震不是孤立发生的，它只是整个构造活动过程中的一个事件，在这个事件之前，还会发生其他事件。如果能确认地震前所发生的事件，就可以利用它作为前兆来预测地震。另外，地震的发生又带有随机性。在积累着的构造应力作用下，岩石在何时、何处发生破裂，决定于局部构造中的薄弱点及其性质，而对这些薄弱点的分布和性质常常不能清楚了解；此外，地震还可能受一些未知因素的影响。因此，预测地震有时就归结为估计地震发生的概率问题。根据以上这些考虑,地震预测方法大致可以分为3类：地震地质、地震统计和地震前兆。它们不是彼此无关，而是互有联系的。（三）地震预测的方法（1）地震地质。地震发生在地壳中上层，故认定地震应属于地质过程。研究已发生的大地震的地质构造特点，应有助于今后判定何处具备发生大地震的地质背景。但有些地震发生前，地质构造往往不甚明朗，震后才发现有某个断层，认为与地震有关。（2）地震统计。对过去已发生的地震，运用数理统计方法，从中发现地震发生的规律，特别是时间序列的规律，根据过去以推测未来。此法把地震问题归结为数学问题。因需要对大量地震资料作统计，研究的区域往往过大，所以判定地震的地点有困难，而且外推常常不准确。（3）地震前兆。地震是地球介质的破裂，故认定地震应属于物理过程。观测地球物理场各种参量以及地下水等异常变化，可能找到有用的地震前兆。前兆研第6页究中的最大困难是，观测中常遇到各种天然的和人为的干扰，而所谓的前兆与地震的对应往往也是经验性的。尚未找到一种普遍适用的可靠的前兆。地震的中长期预报是指地震中期预报和地震长期预报。对某地几年至几十年内，甚至上百年内可能发生的地震做出预报，叫做地震长期预报。对某地几个月至几年内可能发生的地震做出预报，叫做地震中期预报。对某地几天至几十天，甚至几个月内可能发生的地震做出预报，叫做地震短期预报。对某地几小时至几天内可能发生的地震做出预报，叫做临震预报。地震中长期预报，特别是地震长期预报，主要目的是预测出可能发生的地震的地区、时间范围和可能发生的最大地震烈度，并作出某一地区的地震趋势分析。短期预报，特别是临震预报，要求迅速、纪实、准确地确定发震的地点、时间和震级，以便在强烈地震到来之前，采取必要的坚决的预防措施。短期预报要以中长期预报为基础，而临震预报又是在短期预报的基础上进行的。不过，地震预报工作一环扣一环，要严格区分开也是不可能的。三、板块构造与地震活动的关系地震大都集中分布在板块的边缘，因为板块的边缘是构造活动最强烈的地方亚欧板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、印度洋板块和南极洲板块。板块边界类型俯冲汇聚、扩张、转换断层。环太平洋地区是世界火山地震的集中分布地区用板块理论解释这一现象，亚洲板块与太平洋板块碰撞形成了包括日本在内的火山地震带还有海沟带，其中就有世界上最深的海沟——马里亚纳海沟。太平洋板块与美洲板块碰撞形成了纵贯美洲的安第斯山脉是从南美到北美还有环太平洋火山地震带的另一部分。太平洋的中间不断的有新的物质喷发出来比如包括夏威夷在内的岛基本都是热点火山形成的。新的地幔从大洋中心涌出老的地幔在板块碰撞边缘沉入地下。构造运动主要概括了内生的构造作用。地球的重力促使地球内部按物质比重以及元素地球化学特征形成完好的圈层结构。这种圈层形成过程已使地球在地质史中释放出了大量的重力能。现今地球的构造运动的产生，则主要因地球内部