《青藏高原板塊構造運動研究6200字（論文）》

青藏高原板塊構造運動特性及成因分析報告目錄TOC\o"1-2"\h\u19944關鍵詞:海底擴張;漂移極限帶;板塊;青藏高原 169901青藏高原地震時空規(guī)律分析 251971.1大回旋運動的地震關聯(lián)區(qū) 258661.2關聯(lián)區(qū)地震發(fā)展時空規(guī)律的預測 2211781.3帕米爾高原“拐點”及其產生的后果 3284212青藏高原地震特點 368812.1“高原物質東流說” 313482.2青藏高原地震深度及區(qū)域分布特點 4275632.3“勾住效應”與“橫斷山脈拐點”的形成 4147063青藏高原成因 8143563.1北半球擠壓區(qū)的影響 98913.2最大洋殼流力作用區(qū)的影響 935333.3自東向西大回旋運動的影響 986913.4兩個拐點之間的擠壓影響 987313.5高原不同區(qū)域力作用的影響 10107584結論 1032399參考文獻 11摘要:反駁了傳統(tǒng)的青藏高原隆起“印度板塊碰撞成因說”。洋殼流力學認為，持續(xù)不斷的海底擴張運動至今推動亞歐大陸作自南向北的漂移，但在北半球遇到大陸漂移極限帶后，不能繼續(xù)北進。由于不同區(qū)域的海底擴張力大小不一致，太平洋、印度洋、大西洋三大洋殼流相互形成力差，擴張力作用最大的太平洋洋殼流推動不能繼續(xù)北進的亞歐大陸，以印度板塊北端為支點，向力作用較小的方向作轉向運動，使巖石圈物質形成自東向西的南北大回旋運動;在大回旋運動中形成堵點和拐點，產生全球地質運動力作用最大的區(qū)域，導致青藏高原的隆起。需要強調的是，本文并非否認印度板塊在青藏高原隆升中的重大作用，只是指出:僅僅靠印度板塊的碰撞力量并不足以產生如此雄偉的青藏高原。關鍵詞:海底擴張;漂移極限帶;板塊;青藏高原傳統(tǒng)的主流觀點把“青藏高原隆升成因”簡單地歸于印度板塊的碰撞，這就好像是雞蛋碰石頭，雞蛋沒事，石頭碎了一樣有趣:弱小的印度板塊沒隆起，倒是強壯的亞歐板塊隆起了，并有所謂“雙層地殼”之說。但其中的疑問及反對意見很多，特別是板塊相互碰撞的地方，為什么獨有印度板塊產生的力量能夠形成如此雄偉的青藏高原?僅僅只從印度板塊碰撞的角度去解釋青藏高原的成因是不夠的。青藏高原絕大多數(shù)在我國境內，我國學者得天獨厚有著非常豐富的研究資料。已故中南大學院士陳國達不僅提出“地洼學”這種杰出的地質理論，并且發(fā)現(xiàn)了許多傳統(tǒng)地質理論的錯誤，并想提出一種新理論進行修正。據(jù)研究表明,根據(jù)兩板塊聚匯接合的時間與青藏高原開始隆起的時間比較來看，隆升運動的原因并不直接在此。這兩個事件實際上無論在時間上還是在力學上,都沒有直接的因果關系。在此研究基礎上，我國學者運用“洋殼流力學”分析高原隆升成因，與傳統(tǒng)的“印度板塊碰撞說”相比，相同之處是都以海底擴張理論為基礎;不同之處是“洋殼流力學”把海底擴張運動分析得更細致，從而得出不同的相互力作用因素及運動軌跡。限于篇幅，本文主要分析現(xiàn)代洋殼流相互力作用對青藏高原隆起的影響，而青藏高原隆起時間的分析則在后續(xù)洋殼流歷史變遷中討論。1青藏高原地震時空規(guī)律分析按正常情況，巖石圈物質自東向西的南-北半球逆時針大回旋運動（以下簡稱“大回旋運動”)，就是一個從亞洲東岸→歐洲→北、南美洲的圓弧形，但實際上，在運行過程中形成了一個大“堵點”和兩個“拐點”，由此產生許多鮮明特點的地質現(xiàn)象。1.1大回旋運動的地震關聯(lián)區(qū)大回旋運動導致北半球自東經105°向西至西經15°,北回歸線至北緯60°之間的亞歐板塊,由“自南向北”運動逐漸形成“自北向南”運動，其南側與仍在作“自南向北”運動的印度板塊、非洲板塊的北側相遇，相互對峙擠壓，由此產生“堵點”隆升運動，形成了從青藏高原、伊朗高原、小亞細亞半島、阿爾卑斯山脈、伊比利亞半島這一線的山脈高原。不同板塊之間相互碰撞擠壓，在交匯處形成山脈很正常，但這個分析的主要意義有三個:一是進一步揭示青藏高原至伊比利亞半島這一線山脈高原成因的關聯(lián)性;二是與傳統(tǒng)的觀點不同，過去認為這些山脈的形成，僅僅是印度板塊、非洲板塊“自南向北”主動向亞歐板塊擠壓，似乎亞歐板塊是被動受力的;而新的觀點是這個區(qū)域的亞歐板塊其實在作“自北向南”的運動，也主動向印度板塊、非洲板塊擠壓，這兩股方向完全相反的力都在向對方主動“進攻”，這就比單純的只有印度板塊、非洲板塊“自南向北”擠壓的力作用就要大得多了;這也是青藏高原下面沒有印度板塊的原因;三是推導出一個地震關聯(lián)區(qū)，下面將作進一步分析。1.2關聯(lián)區(qū)地震發(fā)展時空規(guī)律的預測可以設立幾個參考點，如:1)以大回旋運動是自東向西運動為參考點:關聯(lián)帶地震由東向西發(fā)展，且強度自東向西不斷減弱。如，根據(jù)近幾十年來地震發(fā)生情況來看，中國云南發(fā)生地震后，往往中國四川、中國新疆、阿富汗、伊朗、土耳其等地也發(fā)生地震，較少出現(xiàn)地震向東發(fā)展的情況;同時，如中國發(fā)生強震后，伊朗不久也會發(fā)生較大的地震，土耳其也會發(fā)生一定的地震，但更西的歐洲部分則很少發(fā)生較強地震了，地震強度基本自東向西不斷減弱。2)以“堵點”為參考點:在青藏高原、伊朗高原、小亞細亞半島、阿爾卑斯山脈、伊比利亞半島對峙這一線等堵點區(qū)域較易發(fā)生地震,且強度較大。而在非堵點區(qū)域發(fā)生地震的概率較小,且強度也較小。3)以地震深度為參考點:大回旋運動由來自上地殼淺層的三大洋殼流相互力作用形成的，因此該區(qū)域地震深度主要以發(fā)生在淺層為特點。4)以地震強度為參考點:由于該區(qū)地質運動位于力作用最大的太平洋洋殼流的影響區(qū)域，其形成的地震強度相對較大。根據(jù)上述參考點，可對關聯(lián)區(qū)的地震作出一定的預測。如當中國西南部某地發(fā)生地震后，對關聯(lián)的區(qū)域自東向西必須重點加強相應的地震預測及防災準備。1.3帕米爾高原“拐點”及其產生的后果由于印度板塊“自南向北”的碰撞，大回旋由“自南向北”轉為“自北向南”運動的時候，在帕米爾高原處形成一個“拐點”。在“拐點”的東側，亞歐板塊作“自南向北”運動;在其西側則轉變?yōu)椤白员毕蚰稀边\動。正如一根軟水管發(fā)生強烈彎曲，會使水運行受阻發(fā)生膨脹一樣，帕米爾高原“拐點”破壞了大回旋運動圓弧的完美性，自東向西的運動受阻不暢，導致“拐點”東側的物質，在“堵點”已產生隆升運動的同時，進一步增加了滯積隆升效應。2青藏高原地震特點2.1“高原物質東流說”有人提出了青藏高原物質東流的假設，在青藏高原的東邊界、西邊界和北邊界都存在著一些大規(guī)模的走滑斷層，即阿爾金斷層、鮮水河斷層和喀喇昆侖斷層。其中只有喀喇昆侖斷層是右旋的，其余均為左旋走滑斷層。紅河斷層附近的地震為石旋走滑斷層運功，這與紅河斷層的運動形態(tài)相一致，這意味著紅河斷層可能是向東南方向擴展的青藏高原的南邊緣。事實也是如此，紅河斷層南側的海拔高度比其北側要低得多。這種走滑斷層及其運動狀態(tài)可以作為青藏高原物質東流假設的有力支柱。青藏塊體在遭受強烈的北北東向推擠作用時，由于巖石圈物質的流展，派生出向東的運動，造成一系列近南北向地塹系，使東部的川滇塊體以每年8mm速率向南東東運動，其邊界的斷裂帶具有壓剪性質，其中的鮮水河斷裂帶為左旋走滑，平均滑移速率為3~8mm/年,而紅河斷裂帶則以右旋為主，平均滑移速率為5mm/年(圖1)。圖1青藏高原物質東流示意2.2青藏高原地震深度及區(qū)域分布特點1)地震深度的特點。青藏高原是當今世界上大陸內部地震活動最高的地區(qū)。Chen(1983)根據(jù)WWSSN長周期遠震記錄,采取Р波和SH波的波形擬合方法,研究了1966—1980年間發(fā)生在青藏高原及其周圍地區(qū)的11個震級大于6.5級的地殼地震的震源深度。結果表明,除一個發(fā)生在興都庫什的地震的震源深度為22km以外,其余10個地震的震源深度均不超過12km。Molnar和Chen(1983)采用Р波波形擬合方法研究了1962—1976年間發(fā)生在青藏高原的16個地殼地震，結果指出，這16個發(fā)生在青藏高原的主要地震的震源深度全部小于15km。上述研究結果給出了青藏高原地震震源深度分布的總體圖像:在青藏高原及其周邊地區(qū)，絕大多數(shù)較大地震都發(fā)生在地殼內，并且這些地震都集中在上部地殼，深度不超過20km，而下部地殼幾乎是無震的。2)分布區(qū)域的特點。依地震記錄，地震活動水平很高的地帶主要位于高原的周緣，而中部地震活動水平相對較低。例如，北緣有昆侖強震帶，南為喜馬拉雅烈震等，東有巴顏喀拉強震帶，而藏北地洼區(qū)則為中強震區(qū)。2.3“勾住效應”與“橫斷山脈拐點”的形成1)青藏高原地理特點對力作用的影響。由于青藏高原、印度半島、中南半島三者相互連在一起,青藏高原南面是印度半島,其東南側是中南半島與之相聯(lián);印度半島在東面也與中南半島相連。當其中一方受力時，就會對另兩方產生明顯的影響。2)）不同方向洋殼流應力相互作用。從洋殼流分布和運動來看，在青藏高原南面,印度洋洋殼流對青藏高原南側產生自南向北的強大應力;在青藏高原東面，是北太平洋南-北偏西洋殼流對亞歐板塊產生的自東南向西北的力作用;另外,北太平洋南-北偏西洋殼流受亞洲大陸阻擋，產生亞洲南下洋殼流，對中南半島產生自東北向西南的力作用(圖2-a、b、c)。因此，亞歐板塊實際“勾住”了印度板塊，造成亞歐板塊自東南向西北、自東北向西南和印度板塊自南向北力作用等這三股力相互作用在一起。a.太平洋洋殼流運行路線圖b.亞洲陸緣南下洋殼流運行路線圖d.大西洋洋殼流運行路線圖c.印度洋洋殼流運行路線圖圖2三大洋區(qū)域洋殼流運行路線3）三股力作用大小的對比。印度洋洋殼流推動整個印度板塊運動，北太平洋南-北偏西洋殼流推動整個亞歐板塊產生大回旋運動，而亞洲南下洋殼流只是北太平洋南-北偏西洋殼流一個小分支，可見亞洲南下洋殼流力作用最小。4)“高原物質東流”的成因。這三股不同方向力作用的交叉點正在橫斷山脈，橫斷山脈因而發(fā)生了強烈彎曲，形成一個“拐點”，弓背部分因彎曲產生張力而斷裂，于是高原物質從斷裂處流出，因此，此處極易發(fā)生地震;同時力作用向相對薄弱的亞洲南下洋殼流的方向釋放，形成“高原物質東流”的現(xiàn)象，這是汶川地震發(fā)生的根本原因。5)“帕米爾高原”處和“橫斷山脈”兩個拐點的對比。相同點:兩個拐點都導致了大回旋運動的運行不暢，力作用在拐點滯積。不同點:由于中南半島東、南、西側均為海洋，在多個洋殼流的力作用下，其地質運動的可移動空間相對較大，所以橫斷山脈拐點的曲率更大，出現(xiàn)明顯的大斷裂現(xiàn)象，導致青藏高原物質東流。帕米爾高原四周都是陸地，其地質運動的可移動空間相對較小，拐點相對曲率較小，斷裂現(xiàn)象沒有那么顯著。3青藏高原成因我們都知道世界最高峰“珠穆朗瑪峰”在哪里。假如不知道它在哪里，如果你充分了解“洋殼流力作用”理論，就可以方便地推導出“珠穆朗瑪峰”的具體位置。下面以“尋找珠穆朗瑪峰”為例，綜合《太平洋洋殼流運動對地形地貌的影響》、《印度洋、大西洋洋殼流運動對地形地貌的影響》這兩篇論文，簡單地介紹一種洋殼流力作用分析方法。世界最高峰肯定是全球地質運動力作用最大的點（以下簡稱“點”)。這個“點”不能瞎找，先得考慮用什么方法去找?先從哪塊區(qū)域開始找?是以板塊劃分來找?還是以陸地與海洋的劃分來找?是到南半球找?還是到北半球找?是到東半球找?還是到西半球找?洋殼流理論認為，既然地殼地質運動的動力來源于海底擴張，那么就直接以海底擴張力作用為依據(jù)，通過不斷細化分類，對比不同區(qū)域洋殼流力作用的大小，逐步縮小區(qū)域來找出全球地質力作用最大區(qū)域，最后找到“珠穆朗瑪峰”。3.1北半球擠壓區(qū)的影響海底擴張主要是從南半球出發(fā)，推動大陸向北漂移，整個南半球是擴張區(qū)域。由于北極漂移極限帶的阻擋，北半球陸地形成了擠壓狀態(tài)，所以這個“點”產生于北半球的概率較大。3.2最大洋殼流力作用區(qū)的影響太平洋洋殼流、印度洋洋殼流、大西洋洋殼流等三大洋殼流的力作用相比，力作用最大的是太平洋洋殼流，所以“點”形成于北半球的太平洋洋殼流力作用區(qū)的概率較大。3.3自東向西大回旋運動的影響北半球的太平洋洋殼流作用區(qū)非常之遼闊，但由于存在自東向西大回旋運動，太平洋洋殼流與印度洋、大西洋洋殼流相互力作用，其“堵點”沿線形成了從青藏高原至伊比利亞半島這一線的山脈高原，那么“點”形成于北半球的太平洋洋殼流作用區(qū)的西側“堵點”這條山脈高原線上的概率較大3.4兩個拐點之間的擠壓影響“堵點”形成的這條從青藏高原至伊比利亞半島這一線的山脈高原，本來夠堵了，但卻又形成了“橫斷山脈”與“帕米爾高原”兩個“拐點”，是堵上加堵了。由于“橫斷山脈拐點”與“帕米爾高原拐點”的存在，導致大回旋運動運移不暢，力作用在兩個拐點之間滯積，形成“自西北指向東南”和“自東南指向西北”兩股方向完全相反的水平力作用的擠壓，拐點之間的物質在大回旋“堵點”一線已形成山脈的基礎上，進一步隆起，并向西南、東北兩側方向推進。從圖1可清晰地看到這種力作用的存在:1)No.3、No.9、No.10顯示出兩個拐點受到西北-東南方向的擠壓力作用;No.2、No.7、No.8顯示出青藏高原整體上，在西北-東南方向的擠壓力作用下，高原向西南及東北兩個方向擴展。青藏高原地震深度為淺層特點，是因為大回旋運動由來自上地殼淺層的三大洋殼流相互力作用形成的。2)No.1、No.6顯示青藏高原由內向外，向西、東方外擴展;No.4、No.11更顯示出高原西側外延與印度板塊對抗。導致高原四側形成雄偉的山脈，內部則力作用相對較小，地勢相對較低的現(xiàn)象(圖3)。從以上分析來看，前述的多個影啊系枳心不，能形以成青藏高原這也說明，“點”形成于“青藏高原”藏高原的產生,說明僅僅只有印度板塊的擠壓遠不能形成青藏高原。這也說明,“點”形成于“青藏高原”上的概率較大。3.5高原不同區(qū)域力作用的影響1)上面分析了“青藏高原”向西南及東北兩個方向擴展，高原的外側力作用相對較大，內部相對較小。故“點”存在于高原外側的概率更大。2）高原西側與東側相比，西側是太平洋洋殼流與印度洋殼流相對抗;而東側則只有太平洋洋殼流，可見高原西側力作用更大，所以“點”存在于高原西側的概率更大。3)既然青藏高原是兩個拐點之間形成，那么“點”存在于高原西側兩個“拐點”中間的概率較大。4)“橫斷山脈拐點”與“陽米爾局原攜點9比，的力作用重大。“點”存在于靠“橫斷山脈拐點”南方的太平洋洋殼流，可推導出“橫斷山脈拐點”這一邊的力作用更大,“點”存在于靠“橫斷山脈拐點”這邊的概率較大。由此可推導出，全球地質運動力作用最大的“點”，即“珠穆朗瑪峰”的具體位置:應當在青藏高原西側，與印度板塊交界處，“橫斷山脈拐點”與“帕米爾高原拐點”