探析海沟与岛弧之成因


探析海沟与岛弧之成因

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地球上的海洋面积远大于陆地面积 , 大洋板块之下的软流层中轻流质从洋脊深处向两岸缓慢流动 , 拖曳了洋底的撕裂及洋底板块的扩张 。这种扩张力是巨大的 , 它驱动着洋底岩层潜伏插入陆壳之下 , 形成重叠的三层岩石圈 。它可能是大陆板块岩石圈之下软流层中轻流质流动的一种重要方式 , 它对地震的影响也是重要的 。今天就带大家去探索一下海沟岛弧的形成~
一、 海沟的形成
徐先生文章开头就指出;“依据板块构造理论 , 洋脊两侧的海床以对称扩张方式产生的新洋壳 , 不断推向两侧海岸方向 , 洋壳板块遇到陆壳的阻挡 , 由于洋壳密度大、在强大驱动力下俯冲于陆壳下地幔中 , 从而形成海沟 。于是海沟又成为洋壳向下俯冲、潜没于陆壳板块的地形地貌证据 。”我认为板块理论的总体思路是对的 , 不过太笼统 , 缺少细化 。
本人在此前的几篇文章中已经指出 , 三层岩石圈是分层形成的 。这一思路能很好的理解造山运动[2] , 海湾及盆地的形成[3] 。只有岩石圈的原始的第一层(花岗层)是在全球的各地经冷凝固化而成 。第二层玄武岩和第三层橄榄岩都是在洋中脊形成 , 尔后经洋底海床扩张 , 慢慢潜伏而复插于上层岩层之下并推布到陆区 。
第一层花岗岩由自然冷凝而成 , 其厚度服从阿基米德定律 。即 , 最原始的只有一层的花岗地壳 , 地上越高的地方 , 地下越深 , 岩层越厚 , 成镜像对称 。在陆地的古地盾(克拉通)区花岗层最厚 , 也最深 。当第二层玄武层洋底板块推进到某一古地盾之下时 , 其前沿就要向下俯冲 。俯冲时 , 越向下岩浆密度越大 , 温度越高 , 本身变软 , 遇到的阻力也越大 , 因此前沿变厚 , 推进变慢 。其结果 , 花岗岩层越厚的地方 , 玄武岩层也越厚 。
当在大陆边缘遇到的花岗岩层比较薄时 , 玄武岩层并不需要明显的向下俯冲 , 几乎平推就能潜伏于第一层之下 。因此 , 像徐先生说的“洋壳板块遇到陆壳的阻挡” , “俯冲于陆壳下地墁中”的现象并不代表岩石圈的第二层玄武岩层形成的大多数情况 。如果玄武岩质的洋壳板块刚推进到大陆边缘 , 就俯冲下插到地墁中 , 那么 , 大陆的内陆纵深地区的岩石圈中的玄武岩层就形不成了 。因此 , 在洋壳板块向陆壳岩层底部推进时 , 尤其是岩石圈第二层的推进 , 大多数都是以潜伏平冲推进为主 , 而潜伏俯冲推进只是在遇到像克拉通或盆地、海湾等比较厚重的上层时才会发生 。而更普遍的应该是平冲和俯冲的过渡形式 。
离洋脊最近的海沟应该是最新的断裂缝 , 其沉积物是比较新的 , 不会超过2亿年 。并不像徐先生说的 , 是洋壳形成一遍2亿年的N倍 。
徐先生还想到 , 当洋壳潜入陆壳之下时 , 像生锈的钢钉打入硬质木头或水泥地时 , 会把剥落的铁锈留在外面那样 , 将洋壳上的沉积物留在海沟处 。我们认为 , 海沟只是洋壳岩层的断裂缝 , 并非潜入陆壳之下的入口处 。真正能把沉积物残留下来的地方 , 应该是潜伏平冲的入口处 。我想印度大陆的形成就应该属于此种情况 , 它就应该是印度洋海相沉积物与上层陆壳的复合物 。印度大陆靠近青藏高原的许多地质构成物就应该是徐先生所说的“从钢钉上脱落下来的铁锈” 。因为印度大陆同属于印度洋板块 , 并且一起不断地潜伏平冲插入青藏高原的上层陆壳之下 , 而不是俯冲 。或者说 , 虽然具有稍微的俯冲角度 , 但基本上还应该算潜伏平冲模式 。当然 , 当平冲插入的距离太大时 , 由于插入部分受热变软及密度差的影响 , 也会发生断裂和折沉现象 , 这些都可能发生在我国青藏高原的地下 。


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