板塊構(gòu)造學

板塊構(gòu)造學是研究地球巖石圈板塊的成因、運動、演化、物質(zhì)組成、構(gòu)造組合、分布和相互關(guān)系以及地球動力學等問題的地質(zhì)學的一個分支學科。

　　板塊構(gòu)造學認為地球的巖石圈分解為若干巨大的剛性板塊即巖石圈板塊，重力均衡地位于塑性軟流圈之上，并在地球表面發(fā)生大規(guī)模水平轉(zhuǎn)動，板塊與板塊之間或相互離散，或相互匯聚，或相互平移，引起地震、火山和構(gòu)造運動。

　　板塊構(gòu)造學說囊括了大陸漂移說、海底擴張說、轉(zhuǎn)換斷層、大陸碰撞等概念和學說，為解釋地球地質(zhì)作用和現(xiàn)象提供了極有成效的模式，是當代最有影響的全球構(gòu)造理論。

　　1912年，德國學者魏格納首先提出了大陸漂移說，當時由于多數(shù)人的反對而沒有被人們接受。50年代古地磁學的研究測得各地在地質(zhì)時代中的磁極位置變化多端，用大陸固定論無法解釋，采用大陸漂移說則可以得到圓滿的解釋，大陸漂移說隨之重新復活。

　　60年代初美國地質(zhì)學家赫斯和迪茨在古地磁學研究的基礎(chǔ)上提出了海底擴張說，隨后英國的瓦因和馬修斯通過海底磁異常的研究，對海底擴張說作了進一步論證，論述了地殼的產(chǎn)生和消亡，并得到深海鉆探的驗證。1965年加拿大人威爾遜建立轉(zhuǎn)換斷層概念，并首先指出，連綿不絕的活動帶網(wǎng)絡(luò)，將地球表層劃分為若干剛性板塊。1967～1968年法國的勒皮雄、美國的麥肯齊將轉(zhuǎn)換斷層概念外延到球面上，定量地論述了板塊運動，確立了板塊構(gòu)造學的基本原理。

　　地球上層構(gòu)造根據(jù)物理性質(zhì)在垂向上可以分為兩個截然不同的層圈，即下部塑性的軟流圈和上部剛性的巖石圈。巖石圈在側(cè)向上被地震帶所分割，形成若干大小不一的塊體，稱為巖石圈板塊，簡稱板塊。板塊的厚度變化較大，約在幾十公里至二百公里。

　　板塊邊界是構(gòu)造活動帶，可分為離散型邊界、匯聚型邊界、守恒型邊界三類。

　　離散型邊界，又稱生長邊界，是兩個相互分離的板塊之間的邊界。常見于洋中脊或洋隆，以淺源地震、火山活動、高熱流和引張作用為特征。洋中脊軸部是海底擴張的中心，由于地幔對流，地幔物質(zhì)在此上涌，兩側(cè)板塊分離拉開。上涌的物質(zhì)冷凝形成新的洋底巖石圈，添加到兩側(cè)板塊的后緣上。

　　匯聚型邊界，又稱消亡邊界，是兩個相互匯聚、消亡的板塊之間的邊界。相當于海溝或地縫合線。可分為兩個亞類：大洋板塊在海溝處俯沖潛沒于另一板塊之下，稱為俯沖邊界，現(xiàn)代俯沖邊界主要分布在太平洋周緣；大洋板塊俯沖殆盡，兩側(cè)大陸相遇匯合開始碰撞稱為碰撞邊界，歐亞板塊南緣的阿爾卑斯—喜馬拉雅帶是典型的板塊碰撞帶的實例。

　　守恒型邊界，是兩個相互剪切滑動的板塊之間的邊界。相當于轉(zhuǎn)換斷層。地震、巖漿活動、變質(zhì)作用、構(gòu)造活動等主要發(fā)生在板塊邊界。板塊邊界的研究是板塊構(gòu)造學的重要內(nèi)容之一。

　　引起板塊運動的機制是未解決的難題。一般認為板塊運動的驅(qū)動力來自地球內(nèi)部，可能是地幔中的物質(zhì)對流。新生的洋殼不斷離開洋中脊向兩側(cè)擴張，在海溝處大部分洋殼變冷而致密，沿板塊俯沖帶潛沒于地幔之中。

　　板塊構(gòu)造學深刻地解釋了地震和火山分布、地磁和地熱現(xiàn)象、巖漿與造山作用；闡明了全球性大洋中脊和裂谷系、大陸漂移、洋殼起源等重大問題；更新了地質(zhì)學中的許多概念，使得既承認水平運動也承認垂直運動的活動論觀點取代了曾占統(tǒng)治地位的固定論。

　　板塊構(gòu)造學以整體的研究觀點開拓了地球科學研究的深度和廣度，是地球科學領(lǐng)域中的一場革命，不過板塊構(gòu)造學還存在一些有待解決的難題。板塊構(gòu)造說對于板塊構(gòu)造活動總的輪廓已比較清楚，但具體作用過程和細節(jié)還不十分明確；對板塊動力學的確定依然有困難；對板塊內(nèi)部的構(gòu)造和巖漿活動研究不足；對板塊俯沖、消亡及伴隨的巖漿活動、邊緣盆地起源等還了解不夠；還不能圓滿地解釋大陸巖石圈的成因和演化。