大地构造学-第5章-地球动力学理论
地质学中的地球动力学与板块构造
地质学中的地球动力学与板块构造地质学是对地球形成、演化和变化的研究，而地球动力学和板块构造是地质学中重要的分支领域。
本文将探讨地质学中的地球动力学原理以及板块构造的相关内容。
一、地球动力学的基本原理地球动力学是研究地球内部活动和地表现象的学科，主要围绕地震、火山活动、地热活动、地质构造以及地球表面的运动等方面展开研究。
1.1 地球构造的基本概念地球构造是指地球内部及其表面的各种构造特征。
根据地球构造理论，地球内部由固态地核、液态地幔、硅铝质地壳组成。
此外，地球表面存在着陆地和海洋两种不同的地质构造。
1.2 地球的内部运动地球内部运动包括地球幔对流、板块运动和地壳变形等。
其中，地幔对流是指地幔物质的密度和温度变化引起的对流运动；板块运动是地球上地壳板块相对运动的总称；地壳变形则是地球表面由于板块运动而产生的地质构造和地形的变化。
1.3 地球动力学的作用地球动力学研究可以帮助我们深入了解地球的演化过程和内部结构，从而更好地预测地震、火山活动等自然灾害，并为资源勘探与开发提供科学依据。
此外，地球动力学还能帮助我们理解地球的气候变化、环境演变以及生物进化等问题。
二、板块构造的形成与演化板块构造理论是地质学中的重要理论之一，它认为地球上的地壳被划分为若干个大尺寸的板块，并且这些板块以各种方式进行相对运动。
2.1 板块构造的启示板块构造理论的提出得益于地震学和地磁学的研究成果。
通过观测地震震源的深度和地震波传播的速度，科学家们得出了板块构造的重要推论，从而揭示了地球内部的复杂结构和运动模式。
2.2 板块构造的类型根据板块相对运动方式的不同，板块构造可以分为三种类型：边界型板块构造、内陆型板块构造和岛弧型板块构造。
边界型板块构造主要包括：洋脊-洋沟型、洋脊-大陆型和大陆-大陆型。
其中，洋脊-洋沟型板块构造是地球上最常见的一种，如太平洋板块与南美洲板块之间的构造。
内陆型板块构造主要包括大陆内部的板块相互作用，如喜马拉雅山脉的形成。
地球动力学与板块构造
地球动力学与板块构造地球动力学是研究地球内部的力学性质和作用的学科，而板块构造则是地球表面的地质现象，两者密切相关。
本文将从地球动力学的角度探讨板块构造的形成和演变。
地球动力学的基础理论是地球内部的洋壳和大陆构成了动态的陆地板块，它们不断相对运动并形成了地球的地质结构。
这些板块之间存在着不断的推拉、碰撞和剪切作用，使得地球表面的地质构造不断变化，形成了我们今天所见到的山脉、地震、火山等现象。
地球内部的动力是板块构造形成的主要驱动力。
地幔是地球内部的主要组成部分，它由固体岩石组成，然而在地幔的一定深度处存在着一层称为“艾斯托波斯层”的软流层。
这一层由高温和高压下的岩浆组成，具有流动性，形成了地幔对地壳板块的推动力。
板块构造的形成和演变主要有三个过程。
首先是板块边界的划分。
地球上存在着三类板块边界：构造板块边界、转换型板块边界和扩张型板块边界。
构造板块边界主要是指两个板块之间的相对运动导致的地震和火山活动。
转换型和扩张型板块边界则主要是指两个板块之间的相对滑动和分离。
接着是板块运动的方式。
板块运动的方式主要有三种：扩张、弧形推进和交叠。
扩张是指两个板块之间的相对分离，使得洋底岩石在中央儿脊处上升，形成新的洋壳。
弧形推进则是指一个板块相对于另一个板块的向前推进，形成一条地质构造，如弧形山脉。
交叠则是指两个板块之间的相对碰撞，造成岩石的挤压和抬升，形成山脉。
最后是板块构造的影响。
板块构造的影响主要包括地震、火山和地形的形成。
地震是板块运动导致的地壳岩石断裂和运动释放的能量。
火山则是岩浆从地幔上升到地表并喷发的结果，常常发生在板块边界附近。
地形的形成则是由板块运动和岩浆活动所带来的岩石剥蚀、侵蚀和堆积的结果，形成了山脉、高原和盆地等地貌特征。
总结起来，地球动力学与板块构造是地球科学中重要的研究领域。
地球动力学揭示了地球内部的力学性质和作用，而板块构造则是地球动力学作用在地表的表现。
通过对地球动力学与板块构造的研究，我们可以更好地理解地球的地质演化过程，预测地震和火山活动，并为资源勘探和环境保护提供科学依据。
大地构造学
第一章绪论第一节大地构造学一大地构造学的含义大地构造学（Tectonics或Geotectonics）是研究岩石圈组成、结构、运动（包括变形和变位）及演化的一门综合性很强的地质学分支学科。
一般说来，大地构造学应该是一门研究整个地球的组成、结构、运动和演化的学科，但是受技术手段和研究方法的局限，要实现这个目标，还要经过很漫长的道路，目前正在努力之中。
目前，大地构造学是以地质学方法为主来进行研究的，因此还不能真正研究整个岩石圈，更不用说整个地球，实际上重点研究的是大陆地壳表层几千米之内区域的组成、结构、运动和历史演化。
近年来，随着地球物理学和地球化学方法的引入，大地构造学正在逐渐扩展其研究的深度、广度与时间尺度。
研究地壳形成演化基本动力的大地构造学分支统称为地球动力学（Geodynamics），由于地球动力学是各种学说的立论基础，因而成为当今地质学中最热门的话题。
地球动力总的来讲可归结为五大系统：重力、膨胀收缩与脉动、地幔分异与对流、地球自转与星际作用等，它们又可细分为若干个不同的学派或假说，而且新的学说仍在不断涌现。
由于历史的局限，不同学者观察分析手段的不同，分析问题方法的不同，先后提出了以不同地球动力作为自己立论基础的大地构造假说，如地槽地台学、地质力学、板块构造学、地幔柱构造学等，其中在地学领域影响最为深远的是地槽地台假说（槽台说）和板块构造假说。
槽台说是在长期的大陆地质研究基础上提出来的假说，20世纪60年代以前在地学界占有绝对的统治地位，因此被称为经典大地构造理论，深刻影响了地质学的各个领域；板块构造学是在海洋地质研究基础上提出来的假说，它把地幔对流作为动力来源，主要研究板块间的分裂、漂移、俯冲、碰撞等过程，是20世纪60年代以来占主导地位的大地构造学理论。
值得一提的是，地幔柱构造学是针对板块构造说在大陆构造应用中存在的问题的基础上提出来的，创导者认为地幔柱构造学是不同于板块构造学的一种新的全球构造学说，它既能解决大陆构造的问题也能解决大洋构造的问题。
地球动力学与板块构造理论
地球动力学与板块构造理论在我们生活的这个蓝色星球上，地球的内部运作和表面的地质现象一直是科学家们努力探索和理解的奥秘。
地球动力学和板块构造理论就是帮助我们揭开这些神秘面纱的重要工具。
地球动力学，简单来说，就是研究地球内部的各种力量如何相互作用，从而导致地球的演化和变化。
这些力量包括热能、重力、地幔对流等等。
热能来自于地球内部的放射性元素衰变，它使得地幔和地核的物质保持高温状态，从而具有流动性。
重力则时刻影响着地球内部物质的分布和运动。
而地幔对流，则是地球内部物质循环和能量传递的重要方式。
板块构造理论是地球动力学研究的一个重要成果。
这个理论认为，地球的岩石圈并不是一个完整的整体，而是被分割成了若干个板块。
这些板块就像漂浮在软流圈上的“大船”，不断地移动、碰撞、分离和俯冲。
板块的运动是由多种因素驱动的。
地幔对流是其中的主要动力来源。
在对流过程中，上升的热地幔物质会推动板块分离，而下降的冷地幔物质则会拉动板块俯冲。
此外，板块自身的重力作用也会对其运动产生影响。
板块运动带来了一系列壮观的地质现象。
当两个板块相互碰撞时，如果一个板块的密度较大，它就会俯冲到另一个板块之下，形成俯冲带。
在俯冲带，会发生强烈的地震、火山活动以及造山运动。
比如著名的安第斯山脉，就是由南美洲板块和纳斯卡板块碰撞形成的。
当两个板块相互分离时，会形成裂谷。
东非大裂谷就是一个典型的例子。
在裂谷中，地幔物质上升，形成新的地壳，同时伴有火山活动。
板块的相互挤压还会导致地壳褶皱和隆起，形成山脉。
喜马拉雅山脉就是由于印度板块向北挤压欧亚板块而形成的，并且这个过程至今仍在继续，使得喜马拉雅山不断升高。
板块构造理论对于我们理解地球的演化历史具有重要意义。
通过研究板块的运动和分布，我们可以追溯地球上大陆和海洋的形成过程。
在地球的早期历史中，大陆可能是一个整体，随着板块运动逐渐分裂和漂移，形成了今天的格局。
板块构造理论也对资源勘探有着重要的指导作用。
许多矿产资源，如石油、天然气、金属矿产等，都与板块运动和地质构造有着密切的关系。
大地构造学说课件
大地构造学说的历史发展
总结词
大地构造学说的发展历程包括早期的地质学理论和现代的大地构造理论两个阶段 。
详细描述
早期的地质学理论包括地壳均衡说、大陆漂移说等，这些理论为现代大地构造理 论的发展奠定了基础。现代大地构造理论包括板块构造学说、地幔柱构造学说等 ，这些理论进一步深化了对地球表面构造的认识。
塔里木地台
以石油、天然气、钾盐等资源 为主，散布于塔里木盆地周边
地区。
大地构造演变与成矿作用
大地构造演变的不同阶段对成矿作用的影响
例如，板块汇聚带在汇聚初期，岩浆活动频繁，有利于形成铁矿和铜矿；而在汇聚晚期，变质作用加强，有利于 形成金矿和石墨等矿产。
成矿系统的形成与演变
成矿系统是在长期的地质演变过程中形成的，其形成和演变受到大地构造演变的影响。了解成矿系统的形成与演 变有助于预测矿产资源的散布和富集规律。
02
大地构造学说的主要理论
板块构造理论
1
板块构造理论认为地球的外壳由若干个板块组成 ，这些板块在地质应力作用下不断运动和相互碰 撞。
2
板块边界是地壳活动的主要地带，板块的运动和 相互作用导致了地震、火山活动和地形变化等现 象的产生。
3
板块构造理论是目前对地球构造最广泛和最科学 的模型之一，尽管仍有一些未解之谜和需要进一 步研究的问题。
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大地构造学说课件
• 大地构造学说的基本概念 • 大地构造学说的主要理论 • 大地构造学说的研究方法 • 大地构造与矿产资源 • 大地构造与地质灾害 • 大地构造学说的发展趋势与展望
地球科学知识：地球动力学和构造地质学的知识
地球科学知识：地球动力学和构造地质学的知识地球科学是一门研究地球的自然物理和化学过程的学科，包括地球动力学和构造地质学两个主要分支。
地球动力学研究地球内部的物理和化学过程，例如地震、火山喷发、岩浆运动等，而构造地质学则研究地质构造的形成、演化和变化，例如构造地貌、地层和岩石的形成和变化等。
地球动力学是地球科学的重要分支之一，它研究地球内部的物理和化学过程。
地球的内部是由不同层次的物质组成的，包括固态地壳、可塑地幔和铁核。
地壳是地球最外层的坚硬矿物质层，主要由岩石和矿物质组成。
地壳的形成和演化是地球动力学的研究方向之一，它是通过岩石圈运动和板块构造演化而形成的。
板块运动是地球上最主要的地震和火山活动的原因之一。
板块运动是指地球外部的各种板块随着岩介质的运动而发生相对运动的现象。
板块运动具有很强的动力学性质和活性，会导致地球表面的地形、地貌、构造和地震变化。
构造地形包括山、谷、高原和盆地等。
这些构造地形本身就是过去构造活动的结果，而现代的构造活动则可以通过板块运动和地震来观察和分析。
构造地质学是研究地球表面和地壳深处岩石的组成和结构、形成和演化以及变化规律的学科。
构造地质学的研究对象包括岩层、地层、断层、岩浆岩、变质岩和火山岩等。
构造地质学的核心是对地球构造和演化历史的认识与研究，它不仅具有高度的理论性和基础性，还具有应用价值。
例如，它可以在油气资源勘探和开发、地下水资源管理和环境地质工程等方面发挥重要作用。
总之，地球动力学和构造地质学是地球科学的两个重要分支，它们对于我们认识地球内部构造和演化历史，预测地震和火山活动，维护环境与生态等方面具有重要的理论和实践价值。
未来的研究将会进一步探索和发掘这两个学科的研究价值，为人类的生态环境和可持续发展带来更多的启示和帮助。
大地构造学说教程课件
保护与利用
通过大地构造学的知识，可以制定科学的地下水资源保护方案，同时公道利用 地下水资源，满足人类生产和生活需求。
05
大地构造学的前沿问题与 展望
地球深部结构与地球动力学
地球深部结构研究
随着地球物理学和深钻技术的发展，人们对地球深部结构 的认识越来越深入。这涉及到地壳、地幔和地核的结构、 组成和性质，以及它们之间的相互作用。
地质力学的意义
地质力学的发展对于人类认识地球 、保护环境和利用资源具有重要意 义。
地球动力系统
01
地球动力系统的概念
地球动力系统是一个复杂的系统，包括地球内部的热能、化学能、重力
能以及地球表面的气候、水文、地貌等多种因素相互作用。
02
地球动力系统的研究方法
地球动力系统的研究需要综合运用地质学、地球物理学、气象学等多种
气候变化与大地构造之间存在着复杂的相互作用机制，包括碳循环、水循环、生物地球化 学循环等过程。这些机制的研究有助于深入了解地球系统的整体行为和变化规律。
月球与火星的大地构造研究
月球大地构造研究
月球是离地球最近的天然卫星，对其大地构造的研究有助于了解地球自身的构造 和演变历史。月球表面和内部的结构、组成和性质都是重要的研究内容。
与其他学科领域相结合，形成了多学科交叉的研究格局。
02
大地构造学的基本理论
大陆漂移学说
大陆漂移学说
大陆漂移学说的意义
魏格纳提出，地球上原始的大陆是单 一的超大陆，后来由于地球自转产生 的离心力导致大陆块从原始大陆分离 ，并漂移到现在的位置。
大陆漂移学说解释了地壳的运动和演 变，为地质的板块运动、地震活动和火山喷发等地质现象。这些现象又会 对气候变化产生反馈作用，从而影响全球气候的演变。
大地构造课件第五讲板块构造理论优秀PPT
2、板块的扩张增生与 压缩消亡之间的补偿
沿着大洋中脊轴部，地 幔物质上涌形成新的岩石圈， 岩石圈通过俯冲消减来维持 平衡。每年新生岩石圈2平方 公里，每年也有2平方公里的 岩石圈被俯冲销毁。
3、板块沿球面的旋转运动
量
北 美 板 块 -欧 亚 板 块
2 .7
运
太 平 洋 板 块 -可 可 板 块
2 1 .3
动
南 美 板 块 -非 洲 板 块
3 .7
数
非 洲 板 块 -印 奥 板 块
5 .8
据
非 洲 板 块 -南 极 洲 板 块 太 平 洋 板 块 -纳 兹 卡 板 块
1 .9 1 6 .4
7、板块的绝对运动
板块的绝对运动，是指板块相对于地球旋转轴的 运动。如果某一系统在地史期间相对地球旋转轴的位 置固定不变，那么相对该系统的运动（如热点）也可 以当作板块的绝对运动。一千万年来板块的绝对运动 见图，其中以太平洋板块的运动速度最大，向西偏北 方向运动；印奥板块主要是向北运动；北美板块和南 美板块主要向西偏南方向运动；非洲板块的旋转极位 于非洲板块上，它环绕该极作逆时针方向的旋转运动； 欧亚板块主要是向西和向北运动。
如果我们把板块当作刚体来处理，而且地球半径不变， 那么，板块的运动严格遵循球面运动的欧拉定律
⑴欧拉定律
1776年，瑞士数学家欧拉（E. Euler）指出，一 个钢体沿半径不变的球面的运动，必定是环绕通过 球心的轴的旋转运动。在球体表面，任何一点的移 动都不是沿着直线，而是弧线；如果这种移动表现 为复杂的曲线形式，那么它的移动轨迹将由许多圆 弧小段组成。板块的运动遵循欧拉定律（板块沿球 面的旋转运动图片及两板块的相对运动图片）。
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地球隆起说
❁岩浆侵入沉积岩中和火山活动的壮观景象， 给隆起说学者以深刻启发。他们推论地壳的 各种地质现象都是由地下热能在上升过程中 造成的。从而认为地壳运动中起主导作用的 是垂直方向的上升运动，隆起的原因在于熔 融岩浆的上升。岩浆向上侵入岩层，还会派 生出斜压力或水平侧压力，导致岩层褶皱变 形并围绕隆起中心向四周推挤。
重力分异说
❁重力作用可以影响一切构造变 形，在岩石圈-软流圈中由各种 因素引起重力失稳的动力系统中， 会有足够的势能驱动全球板块的 水平运动。
重力分异说
❁重力分异说把地球的垂直运动与水平运动联 系在一起，并能解释局部的水平位移和构造 形变，但把地表大规模的水平运动都用岩石 圈-软流圈的重力失稳来派生却很困难，因 为地表的水平位移量远远地大于垂直位移量。 就地壳运动而言，重力虽然无处不在，但它 往往不是构造作用的起始原因，而是某种构 造作用破坏了地壳或岩石圈的均衡状态，均 衡恢复才导致随后的隆起或沉降。。
地球膨胀说
❁地球膨胀说认为地球的引力常数减小的速率为 5×10-11/a，地球膨胀速率约为0.025mm/a，即地球 半径40亿年间共膨胀了大约100km，体积增大了 1.18％，而地球形成初期半径只有现在的50％。 ❁地球膨胀说的难题是解释地球膨胀所引起的巨大密 度变化，按照地球的直径增加了2倍来算，体积增加 了8倍，密度就减小了8倍，现在地球的平均密度为 5.5g/cm3，那么地球开始膨胀前的平均密度应达到 44g/cm3 ，这样大的密度变化带来的结果是，地球 开始膨胀前的地表重力加速度是现今值的4倍，这是 不符合地质事实的。
地幔柱
地幔柱
❁热点和地幔柱的特征：①热点底下有一个狭 窄(150～200 km宽)的中心热柱，它由温度异 常高的地幔物质组成；②上涌地幔流在板块 下散开，形成一蘑菇状头部，其温度比正常 温度高100～200 ℃；③蘑菇状柱头的直径为 1000～2000 km；④地幔柱引起的岩石圈上 隆幅度可达1000～2000 m。
地球自转说
❁地球自转说可以解释地块的有限水平位移， 其致命弱点在于没有定量计算这种自转速度 的变化到底能够在地壳内引起多大的构造应 力。计算结果显示，地球自转速度变化而引 起的构造应力值为几个Pa，不到大气压力的 万分之一，而实测出来的地壳构造应力值却 都在几十到上百GPa，这样小的应力也许能 使一些共轭剪切节理发生重新活动或者在特 定条件下诱发地震，但不可能引起大规模固 体岩石圈变形。
地幔柱
❁核幔边界附近D”层的稳定性的二 维对流模拟结果表明，如果D”层受 到某种局部热扰动，地幔柱就会激 发产生。热扰动会使D”层物质的粘 度降低，流动必增强，在热梯度的 驱动下，所有受热扰动作用的高温 低粘度物质会向热边界层最低处汇 聚，并在那里形成地幔柱。
地幔柱
地幔柱
❁据估算外核温度高达3800 K左右，而下地 幔底部温度为3000 K左右，二者之间存在 800K左右的温度差。这样地核会不断向地 幔中释放热量。由于原始地核物质组成不 均或其他某些因素，这种放热作用在不同 位置可能有所不同，从而产生热扰动，导 致地幔柱的产生。
地球自转说
❁这些现象用地球自转的动力作用最容易解 释，如凸面朝东的岛弧—海沟系，从地球 自转角度可以提出下述解释：在大陆块体 向西运动过程中，后缘地带普遍处于拉张 状态，导致其与大陆分离，并相对大陆而 言表现为落后的运动状态而形成向东的突 出的弧形。白箭头：地幔流ຫໍສະໝຸດ 东运动；黑箭头：各大板块向西运动；
地球脉动说
地球自转说
❁地球上朝东定向的构造现象：①火山弧和弧后盆地集中 在西太平洋，弧形指向东方；②位于加勒比海和斯科舍 海边缘的火山弧都有弧后盆地，是另外两个凸面朝东的 火山弧；③大陆内的火山弧沿太平洋东缘分布，并且有 关的深海沟紧贴大陆；④许多褶皱带中的SN方向的火 山深成岩带，随着时间向东迁移；⑤走向NW一SE， SW—NE，W—E的火山深成岩带的尖端部分也随时间 向东迁移；⑥SN向褶皱带内的区域构造作用随时间向 东迁移；⑦SN向盆地的沉积中心随时间向东迁移。
地幔柱
❁③理论模拟计算表明，如果地幔柱起源于上地幔底 部，那么由地幔柱释放出的热量将占整个地球放热 的60％，而实际上由地幔柱释放的热量仅是整个地 球放热的6％～10％，这个热量释放范围刚好与地核 释放的热量比例相近，说明地幔柱来源于核幔边界 附近；④理论模拟还表明，在所许可的上升速度范 围内，从上下地幔边界起动的地幔柱穿过上地幔这 样的距离，最多只能形成直径为300 km的球状柱头， 而实际上许多地幔柱头的直径都超过1000～2000 km；⑤上下地幔间不连续面的性质目前并不完全清 楚，也有资料显示其为相变界面而非化学界面。
❁涌流构造的触发机制是地球收缩引起的岩石 圈塌陷，但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 等还不够完善。
层块构造热涌说
❁层块构造热涌说认为，在热涌过程中，被动 的涌流物质也表现为一种构造热动力作用； 热作用和热涌运动的发源地是软流圈，软流 圈中热物质的小对流、平流和涌动受上地幔 层块构造变动的导引和驱动，软流圈物质的 运动又驱动和控制着岩石圈层块的运动；热 涌是幕式的，或者软流圈是时空上幕式变化 的动态系统，这是由软流圈周期性的热聚集 和热释放决定的，或者是受其它周期性动力 因素的调制。
地幔柱
❁地幔柱：是指地幔深处甚至核-幔边界上产 生的圆柱状上升的热物质流，它携带地幔物 质和热能直至地幔上层，并在岩石圈和软流 圈分界处四散外流，激起软流圈的水平运动， 可以解释板块运动的驱动机制。
地幔柱
地幔柱
❁地幔柱提出：太平洋中的夏威夷海岭和天皇海岭，是 由成线状展布的一系列火山锥构成的火山链，从夏威 夷岛沿岛链向西北，随着距离的增加火山岩的年龄依 次增加，在夏威夷海岭与天皇海岭的转折处，火山年 龄约4000万年。天皇海岭呈NNW走向伸向堪察加半 岛东侧，北端的明治海山的年龄则达7000万年。一般 认为，随着岩石圈板块经过热点的不停运动，先形成 的火山从热点处移开并逐渐熄灭成为死火山，新的火 山又在热点上方形成，结果就形成了一串年龄定向分 布的线状火山链。火山链的走向，实际上记录了太平 洋板块的运动方向，即在4000万年前为NNW向运动， 最晚在2600万年以后转变为NWW向运动。
重力分异说
❁重力分异说认为地球最初是冷的固态的，在 放射性热的作用下，地壳下层物质熔化而引 起重力分异作用，轻的物质上升，重的物质 下沉形成垂直流，引起地壳的垂直运动。不 同深度的压力和温度条件不同，熔化和分异 作用的发展是多层的，主要有浅层和深层两 层：浅层的分异作用较强较快；深层的分异 作用较为缓慢。
地幔柱
地幔柱
❁流体力学模拟实验表明，产生于地幔中的低粘度地 幔柱，好像是一个连着输液管的上升的球形囊，也 就是说，地幔柱的最早阶段是体积很大的柱头的发 育和上升。它拖着一条狭窄的、可能长期活动的柱 尾。易漂浮的源物质通过这条管道不断补充到上升 的柱头中。地幔柱头在通过地幔上升时，其直径估 计可达800～1200km。起源于核—幔边界的地幔柱 头上升至接近地表处，扩展成一个热物质的圆盘。 其直径为1500～2500 km、厚度达100～200 km，这 接近于几个大陆溢流玄武岩区大小。起源于650km 震间断面的地幔柱，在地表扩展的直径仅达600 km。
地幔对流说
❁地幔对流是板块运动的第一个动力学机制， 认为岩石圈板块的运动完全取决于深部地幔 的对流。板块被冷的、重的、向下运动的地 幔所带动而产生俯冲作用，在热的、向上运 动的地幔影响下造成洋底板块扩张，上部地 幔的水平运动带动了板块的水平运移。
地幔 对流 原理
地幔对流说
地幔对流说
❁夏威夷火山链被认为是热地幔向上运动、局 部熔融在地表的表现，后来称之为热点。对 于夏威夷火山链的火山岩年龄，从西向东逐 渐变新的现象，被解释为地表附近的板块在 向西运移，而代表地幔热活动中心的热点则 是其参照系，基本不动。火山链就是岩石圈 相对于热点运动的轨迹。
地球隆起说
地球收缩说
地球收缩说
❁该学说认为地球最初是由炽热气体组成的，在其发展
的早期，从外向内逐步冷缩而变成熔融状态，进一步的 冷却，分异为一个铁质的核部和一个基本上是硅质的幔 部，幔部从液态铁核处的基底向外凝固，通过传导逐渐 变冷，地表700km以下范围内，从地球开始凝固以来还 没有来得及发生任何显著的冷却或体积变化； 700km70km范围内，冷却使这一范围内的物质收缩；0-70km 范围内，岩石早已冷却，靠太阳辐射维持热平衡。
地幔柱
地幔柱
❁地幔柱的产生：要求地幔中存在一个高温、低 粘度的热边界层，其温度要高出周围地幔物质 的温度300～400℃，粘度要比周围地幔低几个 数量级，这个高温低粘度层具有极不稳定的物 理性质，一旦受到某种热扰动，就会在浮力作 用下呈柱状上升。地幔中符合这样条件的边界 层只有两个，一个是上下地幔之间的不连续面， 其深度在650～700 km；另一个是核—幔边界 附近的D”层。
涌流构造说
❁涌流通道可分为洋盆涌流通道、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，其长度可达几千km，宽度可以 从1000 km到大于3000 km。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。
涌流构造说
❁也就是说70km以下的熔融物质冷却收缩，以上的地壳
为了保持平衡而挤压成褶皱山系，与苹果失水干缩原理 类似。
地球收缩说
❁地球收缩说无法解释板块运动与大陆位移， 不能解释构造运动的成因，而且该学说认 为全球的应力场是相同的，这与实际事实 不符。
地球膨胀说
地球膨胀说
❁地球膨胀的机制：①热效应；②地球内部 物质的化学变化或相变；③万有引力常数 的缓慢减小。 ❁地球膨胀说优势是可以解释岛弧和海沟的 形成以及海洋造山运动。
地幔柱
❁多数学者则认为地幔柱来自核幔边界附近的D”层， 其理由是：①与洋中脊玄武岩和岛弧玄武岩相比， 大陆溢流玄武岩、洋底高原玄武岩和大洋岛玄武岩 等典型地幔柱成因的玄武岩常反映“富集型”地幔 特点，而上地幔由于分异出地壳后常表现“亏损型” 地幔的化学组成，因此地幔柱不可能来源于上地幔； ②与大洋中脊玄武岩相比，大洋岛弧玄武岩具有较 高的3He/4He比值，反映出原始地球形成物质的特点， 表明地幔柱来源于地幔更深部位；