活动论的兴起
本世纪 60 年代中期开始,由于海底磁异常带的不断发现,大洋中脊地质资料的不断丰富,海底扩张事实受到地质学家们的重视,于是对地壳构造的新构想也就日趋活跃。例如:1965 年加拿大地球物理学家威尔逊在研究海洋地质构造时,发现大洋中脊被一系列横向断裂带所切割,其间距离约为 50~ 300 公里。这种断裂带与中脊的轴线垂直,表面一看,颇似中脊形成以后被后来的平移断层错开,但仔细观察,这种断层却是由于中脊轴部向两侧的海底扩张所引起的,于是他把这种新发现的断层类型命名为转换断层。再深入观察时,发现洋底的中脊与中脊、中脊与海沟、海沟与海沟之间都是由转换断层连接起来的。而且洋中脊、海沟、转换断层这三种地质构造都属于地壳的活动构造带,以地震的频繁出现为主要特征。这种活动构造带没有终端, 它们连绵不断地从一种活动带转换为另一种活动带,直到封住自己的端部。这样,整个地壳(岩石圈)并不是连续完整的圈层,而是由这种活动带首尾相接所分割,形成大小不一的块体,称为岩石圈板块,简称板块。
1968 年,法国地球物理学家勒皮雄,根据大量新资料的分析后提出地壳是由板块构成的学说,或称之为新的全球构造理论。这个理论认为:固体地
球表面是刚性和粘性都比较大的岩石圈,厚度约 50~150 公里,而大洋底部的岩石圈的厚度则不到 10 公里。它的下面是厚约 100~200 公里的脆性和粘性都较小的软流层。岩石圈被一些活动带(洋中脊、海沟、岛弧和大断层) 切割成若干大小不同的板块。全球大致划分为欧亚板块、非洲板块、印度洋板块(或称印度板块、印度—澳大利亚板块)、太平洋板块、美洲板块、南极洲板块六大板块。这些板块沿岩石圈与软流圈的界面在地幔对流作用下作大规模的水平(漂移)运动。这也正是全球构造大规模相对运动是地壳运动的最基本的因素。这些板块的边界不一定正好是海陆边界。例如北美板块的范围除包括北美大陆外,还包括大西洋中央裂谷(大西洋的洋中脊)以西的半个大西洋;同时,其西部边界还包括了西伯利亚最东部的楚科奇地区。又例如太平洋板块,虽然基本上是在洋底范围,但其东部边缘则包括了旧金山附近圣安德列斯断层以西的狭长陆地和加利福尼亚半岛。各板块的划分依据是考虑到同一块体内的地层分布、地质构造、地球物理资料等等都是相同的。
总之,板块是稳定区的地壳构造,其内部没有剧烈的地壳运动,地热相当平坦,颇有些类似于地台区;而板块的周边的狭长地带则是强烈的地壳运动发生区,地势的反差极大,颇有些类似于地槽区的特点。板块与地台相比, 其最大的区别在于能活动,在地质历史时期曾发生过多次漂移,这也就是活动论者最基本的出发点。就拿欧亚板块与印度板块的关系来说吧:在二叠纪以前,印度板块原是南半球贡瓦纳大板块的一部分,三叠纪以后,从贡瓦纳板块分裂出来,并向北漂移,到早第三纪时,越过赤道,并与欧亚板块相撞, 促使喜马拉雅山的形成,于是印度板块就与欧亚板块连结在一起了。
后来的板块研究者在勒皮雄的基础上再进一步分出若干,如 1983 年司多
坎将全球划分为 12 个板块,还有划出几十个之多的。他们是怎样划分板块的?各板块的边界又有什么样的特征呢?一般说来,海洋里的板块边界主要有洋中脊、海沟、地震活动带。在陆地上,则有高大的山系,蛇绿岩套(一种深海沉积与来自上地幔的蛇绿岩的混杂岩)、混杂岩组成的断层带,大型的断裂带等等。
最近二十几年来,通过海洋地质、古地磁、大陆边缘的电脑拼接技术、深部岩石的分布、地震带的分布等多门类科学研究证明:海底裂谷的诞生与海底的扩张是由于洋中脊向两侧推移的结果;地壳的表面是由若干大小不同的板块组合而成的;板块会随着洋中脊的分裂扩大而漂移。即所谓海底扩张
——板块构造——大陆漂移组成了地学革命的三部曲。