购买
下载掌阅APP,畅读海量书库
立即打开
畅读海量书库
扫码下载掌阅APP

第二节
壳下发生了板块脱落现象

一种板块脱落现象是:断层脱落,在撞击事件发生之后,地壳垂向断裂,水平出现断层,板块漂移使围岩丧失,熔岩液面潮动,板块在相互挤压碰撞漂移运动中发生脱落。另外一种板块脱落现象是:叠层脱落,叠层板块脱落也是在发生上述事件的运动过程中,尤其是在地球自转加快、熔岩流自西→东形成力矩之后发生。

1.“断层脱落”形成断层脱落的前提是天体的重撞,使之在水平方向出现层间裂隙,垂直方向出现断裂。随着板块北漂松动、围岩解体,导致地壳刚性拱力结构垮塌。水平断层裂隙应发生在硅镁层面,并在其重力作用下脱落在熔岩层面,还有一定的“吃水线”。板块下硅镁岩层的脱落使上层硅铝层也在自身重力作用下塌落,但由于其结构较硅镁层松软且平面积一般大于硅镁层,在板块缓慢运动中“随行就市”缓慢下沉,直到补拱到位、围岩形成、周边密度加大、熔岩充斥,以及在定时熔潮浮力的综合作用下,完成二代地壳的部分结构更替,这一过程也许是导致硅铝层中断、不连续的原因之一。地球上的一些洋盆、湖盆及盆地的形成与此可比拟。

我们将断层脱落的板块称之为脱落板块。脱落板块的脱落位置在熔岩层面,这是因为地壳物质平均比重是3.3g/cm 3 ,到地核处物质比重增至为5.6g/cm 3 ,地核中心处物质比重则为13g/cm 3 ,由此可见地下物质比重随深度增加而加大,壳下熔岩的比重至少也要大于等于地壳物质比重。而据有关资料数据给出:硅铝层平均密度值为2.7g/cm 3 、硅镁层平均密度值为2.9g/cm 3 ,因此,脱落板块不会沉入熔岩之下,更不可能沉入地幔、地核。脱落后的板块只能漂浮在熔岩海上,我们可以深信熔岩层面足以能够承载脱落的巨型板块,这如同海洋载小舟载巨舰一样。对于这种在壳下脱落后,漂浮于熔岩层面运动的板块我们以下均称之为壳下漂板。

2.“叠层脱落”叠层板块脱落除了经过上述过程之外,还要具备以下几个情况的出现:首先是最下叠层板块;其次是脱离叠加压力;再有就是板块面积小于相邻的上叠层板块。最下叠层板块的脱落完成过程也是一个缓慢的时间过程,我们得知陆地板块移动速度大概每年只有几厘米,壳下叠层在叠加的过程中大概也差不多,它的输送速度兴许还要慢些。板块输送叠加的动力仍然是由地球绕太阳公转时产生的离心力作用使板块北漂及相互推顶,当被推顶的是叠层之中的板块时,地面或多或少必然要抬升;当被推顶的是叠层底部板块并达到一定程度时,板块会发生倾斜,发生倾斜是叠层压力和板块水平推力以及倾斜板块自身重力所导致。倾斜是脱落的开始,当推顶到板块失去叠层压力时,脱落完成,成为壳下漂板。

导致叠层板块的脱落,还因有新的力向出现并影响了壳下物质宏观运动现象的发生:由于板块的北漂导致了地球转动惯量减小,自转速度加快;又由于地球自转加快导致了自转离心力的加大;自转离心力的加大使北半球板块产生了南返力矩,这样一种新的力矩产生使板块和熔岩的运动方向受到了影响。首先,从板块及叠加说起,北半球板块南返使地面的抬升原则上停止(个别区域或有抬升),也就是楔入叠加中止,并开始有板块撤出、叠层松动和整体叠层南移。据中国测绘局确认2015年尼泊尔地震使朱峰西南移动3cm。对这种宏观物体的位移不能单独归结于该次地震所为,因为发动这次地震运动的主体之一是壳下运动板块,因此,正确的理解是板块西南向的运动形成了此次地震,以及壳下板块逆时针方向的运动、南返运动,当然还有合外力之因。此次位移的位置发生在北纬30°一带板块叠加区域,这也从另外一方面,反映出板块南向运动至今尚未停止。两千年来,地球自转速度变慢也是受地壳板块南向运动作为主要影响因素所导致。

叠层脱落的板块不能认定仅仅是脱落一层,还有双层甚至多层脱落,脱落层的围岩一般未有形成且接近水平叠层居多,瓦叠式叠层整层不昜脱落,叠层前端部分脱落较多。这种以叠层形式而脱落后形成的壳下漂板对地壳破坏力极大。沿着与赤线纬线呈22° ~24°夹角线所形成的凸起山峰和火山多是此类漂板所为。例如:冰岛的华纳达尔斯火山(2119米)与大约相距17,400千米远的夏威夷峰冒纳罗亚火山(4170米)、摩洛哥图卜卡勒山(4165米)与新几内亚岛查亚峰(5028米)和拉明顿火山(1687米),这些山峰或火山相距万里,均在上述夹角线上,并且各条直线间基本平行的区间形成,这说明壳下叠层脱落后而形成的漂板规模能量巨大,且作直线运动所致。我们还应注意到上述夹角线与地磁轴线基本相垂直,且南北半球低中纬环域均多有地震现象发生。由此看来壳下脱落板块所形成的壳下漂板数量不在少数,这从全球每天大小地震次数之多也可以得到佐证。从如下关系中我们也可看出脱落漂板总量的宏观概况:

原始板块缺失量=新生带地壳面积=壳下叠层+壳下漂板 由此关系析出:壳下漂板总面积=新生带地壳面积-壳下叠层 立方 /地壳平均厚度指出:认定壳下形成叠层的区域需要大于地壳厚度的平均值。

以上我们只是演示了一个路数愿望,未达合理之测算。当然,到现今仍然存在的壳下漂板也有着一个量变过程:二次被叠加、被镶住、火山爆发支出等等。可以设想在地球造山造陆阶段,地壳上下板块的运动是怎样的宏观,运动空间在时间过程上大尺度的巨变。根据地震所释放出的能量来分析,壳下漂板个体有宏观量级的、次量级和小微量级都存在。所有重大地震现象均是上下板块在合力作用下、在壳下环境条件变化的情况下形成摩擦撞击、并释放出不同的能量、以不同的震动方式的运动过程。据此,我们还应该赋予壳下漂板量值的概念和对其规模进行评估。

壳下漂移运动的板块规模在获得最大合外力时质能( F ·m EK )有多大?我们暂估壳下漂板的面积假如为百万平方千米级、十万平方千米级和万平方千米级即宏观量级、次量级和小微量级三种规模。因其为假设数值,所以没必要详细具体计算了,当然,针对全球较强的地震有专门计算过某地震的能量相当于广岛原子弹若干。壳下漂板的厚度不外乎断层板块、撞击砸入的全板和叠层整体脱落的板块。叠层板块大都在造山阶段支出、损毁破碎成为半层漂板,因此,造山运动结束后,壳下漂板的厚度大都处于地壳厚度平均值以下,或硅镁层厚度。通过用上下板块摩擦撞击的观点方式分析火山爆发所爆突出的火山灰的颜色,来研判是哪一层岩石种类与另外一层岩石种类相摩擦,才导致爆发出灰黑色、灰白色,以及二者兼而有之的火山灰的,或经化学检测等手段,据此来判断壳下漂板的层面质别与高/厚度;判断火山底部层面与崆峒高度、地壳厚度。例如:①爆突出较黑色火山灰,可能是上下层为沉积岩摩擦所致;②爆突出灰黑色火山灰可能是被摩擦的上层是沉积岩,下层是花岗岩或玄武岩互为摩擦接触面时所致;③爆突出灰白色火山灰,可能是上层为石灰岩,下层为花岗岩或玄武岩所致。对作为壳下漂板的下层来说,无论摩擦面是石灰岩、沉积岩还是花岗岩都是硅铝层的岩石,这说明脱落时为基本全板,它的厚度接近地壳厚度的平均值。这种厚度的壳下漂板当遇到较薄的地壳处时极易引发火山爆发。大州板块接缝处引发火山爆发与此大不相同,首先:由于没有上下两个接触面的摩擦,所爆突出的仅仅是垂向挤压产物而不能喷出大量的火山灰,接近地表时加热了大量地下水形成水蒸气。板块背向远离接缝处运动时所喷出的灰尘更少了,大量的是熔岩流。我们通过分析还可以看出,当壳下漂板与壳下接触面做摩擦运动时,首先形成了大量的高温火山灰;二是岩石密度变化使火山下口形成了崆峒空间的内部巨大压力。正是由于这股强大的内部压力才导致突破断裂地层爆发,并形成火山通道。由此看出:火山爆发的火山灰越多说明内部压力越大,喷射的高度越大;在这个巨大压力产生的摩擦阶段,也正是火山爆发前兆的地震阶段现象。导致火山爆发或地震时,除了壳下漂板自身属宏观量级外,Z点(震中)的板块质能( m EK )要小于壳下漂板( m EK )的质能;在合外力最大时,在熔岩大潮的冲动下,壳下漂板获得数倍于自身质量的惯力撞击、摩擦、通过Z点下地壳,形成一次能量的释放过程,即先地震然后发生火山爆发。由此看出地震与火山爆发是同一机制,只是表现形式不同:震动未开裂——地震;震动并开裂——火山爆发。 1knHaQoe/zWvXcAtBIz1NsaY6/iL+196+sJpeJTyKMQclNwwxRkOZQO1oh3VAHzG

点击中间区域
呼出菜单
上一章
目录
下一章
×