太阳系引力变化说新地球脉动理论-第4/9页

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    脉动学说虽然较好地解释了构造运动的周期性,但却不能解释地壳构造的方向性,并且对胀、缩的原因有不同看法,因此,自1933年布契尔(W.N.Bucher)提出这一学说以来,一些研究者曾试图将此学说加以改进。

    ΚРОПОТΚИЙ(1989)提出了一个将脉动说与壳下流和大陆活动论结合起来的地球动力学新模式。他认为,地球动力学模式既要考虑地球的收缩,也要考虑它的膨胀,即建立在脉动假说的原则上。按此观点,当地球收缩和膨胀交替时,收缩效应集中在一些带上,而膨胀效应集中在另一些带上,在此种情况下,处于中间的断块应该从拉张带移向挤压带,所以在脉动的地球动力学模式中自然包括大陆活动论原则。这一模式还考虑了在地球半径增减交变作用下地幔内物质的移动,认为地球挤压力可促使壳下流观点主张的物质分离和移动。该模式的提出者认为,体现脉动假说和解释岩石圈移动的假说相结合的地球动力学模式是目前最有前景的模式。

    1.4涌流构造(SurgeTectonic)说

    涌流构造是迈耶霍夫等(Meyerhoffetal.1992)提出的一个新全球构造和地球动力学模型。他们认为,大多数地表构造,包括板块构造不能解释的一些构造现象,可用软流圈的涌动来解释。软流圈涌动的驱动机制是地球收缩引起的岩石圈塌陷。当冷却凝固了的岩石圈块段塌陷到软流圈中时,部分岩浆按重力法则上涌,一直达到岩浆密度与周围岩石密度基本平衡的位置上,才会稳定下来。这一过程像巨型液压机一样,遵循帕斯卡定律,能将所受压力通过岩浆的涌动传递到各个方向。强的岩浆涌动对构造运动起决定作用。

    岩浆涌动的通道,迈耶霍夫等(Meyerhoffetal.1992)称为涌流通道,是岩石圈中最基本的构造单元,可以通过近40种物性标志加以鉴别。涌流通道暂分为洋盆涌流通道、大陆边缘涌流通道和大陆涌流通道三大类。大洋中脊及其主要分支下的通道,是洋盆涌流通道中的主干通道,其长度可达几百万米,宽度可以从1000km到大于3000km。这些通道可为构造运动提供浅层作用机制。它们的存在可以用全球地热图来证实。

    迈耶霍夫等(Meyerhoffetal.1992)认为,全球高热流带(>55mW/m2)相互连通的网状分布形式,用现有的地球动力学假说无法解释,但可以认为这些高热流带是由下伏的浅层岩浆通道-涌流通道形成的。如果涌流通道被强烈压缩,它们应该变成裂谷带或褶皱带。每个通道的变形形式是它上面的岩石圈厚度的函数。

    据说,在由从事板块构造研究的科学家自1965年以来汇集的36个数据集中,用板块构造学说只能解释13个。它们是洋中脊、大陆裂谷、走滑带、岩浆弧、大洋和大陆山区、深海沟、贝尼奥夫带、地槽、造山岩体、蛇绿岩套、混杂岩、变质核杂岩体和拆离断层带。其余23种构造现象的时代都为侏罗纪或更新一些,它们仅出现在高热流带之下,都和浅部的岩浆运动,因而和涌流通道有关。这23种现象包括高热流带、微地震带、长的线性断裂和裂隙带、构造带分段性、两侧对称的双向褶皱带、地幔底辟、构造地层地体、与褶皱带平行的拉抻线理、反向变质梯度、地幔片麻岩穹隆、热泉链、成行的熔岩区、岩墙群、非造山岩体链、金伯利岩筒、长条状蒸发岩盆地、岩石圈低速带、异常上地幔透镜体、高导层、向东迁移的构造带、弥散板块边界、大地电磁复合体和旋卷构造等。

    声谱仪显示洋中脊被成千上万条平行洋中脊的裂隙切割,证实洋中脊下面软流圈流动并不与洋中中脊垂直,而是与洋中脊平行。迈耶霍夫等(1992)把这作为批判海底扩张和证实岩浆通道存在的证据。

    涌流构造假说的提出者认为,这一假说的一个重要优点是,它不仅提供了一个将岩浆活动和构造作用的各个方面统一起来的机制,而且还在解释所观测到的所有构造现象上具有内在的协调一致性。不过应该看到,他们对许多构造现象的解释还是很初步的。例如,前已提及,迈耶霍夫等列出了54种向东迁移的构造现象,笼统地指出这与地球自转有关,但未作深入的机制分析。涌流构造的触发机制是地球收缩引起的岩石圈塌陷。地球收缩引起岩石圈塌陷的可能性和强度以及地球收缩与地质旋回的相关性等也是涌流构造假说还须深入解决的问题。虽然还不能说涌流构造假说已很完善,但它对板块构造假说的批判和所提出的许多问题对地球动力学研究确实是有启发性的。……
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