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板塊的邊界類型及板塊的劃分

板塊邊界的存在是劃分板塊的依據。板塊的邊界常常以具有強烈的構造活動性(包括巖漿活動、地震、變質作用及構造變形等)為標誌。隨著海底擴張說的提出和驗證,有關洋脊擴張、海溝俯沖和轉換斷層的概念越來越明確,這實際上已經揭示出了板塊的邊界類型。從板塊之間的相對運動方式來看,可將板塊邊界分為三種基本類型。

1.分離型板塊邊界

相當於大洋中脊軸部。其兩側板塊相背運動,板塊邊界受拉張而分離,軟流圈物質上湧,冷凝成新的洋底巖石圈,並添加到兩側板塊的後緣上。故分離型邊界也稱為增生板塊邊界或建設性板塊邊界。這類邊界主要分布於大西洋中脊、印度洋中脊和東南太平洋中隆(圖9-12)。大陸裂谷系具有與大洋中脊類似的特征,也屬於分離型板塊邊界。

圖9-12 全球14個主要板塊的分布與邊界關系

(引自陶世龍等,2010,簡化)

2.匯聚型板塊邊界

相當於海溝及板塊碰撞帶。其兩側板塊相向運動,在板塊邊界造成擠壓、對沖或碰撞。匯聚型邊界是最復雜的板塊邊界,又可進壹步劃分為俯沖邊界和碰撞邊界兩種亞型:

(1)俯沖邊界

相當於海溝或貝尼奧夫帶,相鄰的大洋與大陸板塊發生相互疊覆。由於大洋板塊比大陸板塊密度大、位置低,故壹般總是大洋板塊俯沖到大陸板塊之下。俯沖邊界主要分布於太平洋周緣及印度洋東北邊緣,沿這種邊界大洋板塊潛沒消亡於地幔之中,故也稱為消減帶。俯沖邊界又包括兩類:①島弧-海溝型,主要見於西、北太平洋邊緣,指大洋板塊沿海溝俯沖於與大陸以海盆相隔的島弧之下;②安第斯型(或山弧-海溝型),主要見於太平洋東南的南美大陸邊緣,指大洋板塊沿陸緣海溝俯沖於山弧之下。

(2)碰撞邊界

又稱地縫合線,是指兩個大陸板塊之間的碰撞帶或焊接線。當大洋板塊向大陸板塊不斷俯沖時,大洋板塊可逐漸消耗完畢,最後位於大洋後面的大陸與大陸板塊之間發生碰撞並焊接成為壹體,從而形成高聳的山脈並伴隨有強烈的構造變形、巖漿活動以及區域變質作用。現代板塊碰撞帶的典型例子是阿爾卑斯-喜馬拉雅山構造帶,其中喜馬拉雅山部分的碰撞邊界沿印度河—雅魯藏布江分布,稱印度河-雅魯藏布江縫合線,它是印度板塊與歐亞板塊的碰撞邊界(圖9-12)。

3.平錯型(剪切)板塊邊界

相當於轉換斷層,其兩側板塊相互剪切滑動,通常既沒有板塊的生長,也沒有板塊的消亡。它壹般分布在大洋中,但也可以在大陸上出現,如美國西部的聖安德烈斯斷層,就是壹條著名的從大陸上通過的轉換斷層。

上述幾類板塊邊界在全球的分布及相互連接勾畫出了全球巖石圈板塊的輪廓(圖9-12)。1968年法國地球物理學家勒皮雄(X.Le Pichon)將全球巖石圈劃分為6大板塊:歐亞板塊、非洲板塊、印度板塊(或稱大洋洲板塊、印度-澳大利亞板塊)、太平洋板塊、美洲板塊和南極洲板塊。此後,在上述6大板塊的基礎上,人們將原來的美洲板塊進壹步劃分為南美板塊、北美板塊及兩者之間的加勒比板塊;在原來的太平洋板塊西側劃分出菲律賓海板塊;在非洲板塊東北部劃分出阿拉伯板塊;在東太平洋中隆以東與秘魯—智利海溝及中美洲之間(原屬南極洲板塊)劃分出納茲卡(Nazca)板塊和可可斯(Cocos)板塊;在南極洲與南美洲之間劃分出斯科舍(Scotia)板塊;在美國西北側的太平洋沿岸還劃分出胡安德富卡(Juan de Fuca)板塊。這樣,原來的6大板塊便演變成為了現在流行的14個板塊的劃分方案(圖9-12);其中,大板塊有7個(即太平洋、南極洲、歐亞、北美、南美、非洲和印度-澳大利亞板塊),小板塊也有7 個(即菲律賓海、加勒比、納茲卡、可可斯、阿拉伯、斯科舍和胡安德富卡板塊)。大板塊壹般既包括陸地,也包括海洋。如北美板塊和南美板塊除北美洲和南美洲大陸外,還包括大西洋中央裂谷以西的半個大西洋;而大西洋中央裂谷以東的壹半則分屬於非洲板塊和歐亞板塊;太平洋板塊基本上是海域,但也包括北美西部聖安德烈斯轉換斷層以西的陸地。因此,海陸的交界,即海岸線對於板塊的劃分沒有任何意義。全球各板塊之間的相對運動和板塊邊界的分離、走滑、俯沖與碰撞等作用構成了固體地球上部的動力學系統的基本格局。