聚合板塊邊緣

聚合板塊邊緣

聚合板塊邊緣是兩個或更多的板塊移近和碰撞的位置,由於邊緣位置有碰撞的壓力、摩擦力和熔化的板塊物質,因此地震火山常見。

聚合板塊邊緣是岩石圈板塊對沖、消減、碰撞的場所,故又稱為消減板塊邊緣,由於兩個板塊在這裡聚合,構造活動強烈、複雜,所形成的島弧山脈大多呈弧形。

構造地球化學的研究主要集中於對不同構造背景中岩漿活動的考察,即分析分離或聚合板塊邊緣(如洋中脊島弧大陸邊緣)各岩石單元的稀土元素特徵及微量元素中相關元素體系、元素對的比值(如La/Ta、Ba/Th、Th/Hf、Ba/Zr),並藉助多種微量元素判別圖解,進行對比和趨勢分析。

基本介紹

  • 中文名:聚合板塊邊緣
  • 外文名:convergent plate boundaries
  • 典型例子:喜馬拉雅山脈
  • 形成方法:兩個或更多的板塊移近和碰撞
  • 海洋板塊:形成隠沒帶
  • 又稱:消減板塊邊緣
概念,分類,板塊與島弧,研究意義,

概念

地球上的大多數山脈,都是因為岩體互相擠壓或引伸拉裂所產生的巨大力量形成的。如果兩個板塊相對移動,這兩個板塊碰撞的位置就被稱為聚合板塊邊緣。
聚合板塊邊緣是兩個或更多的板塊移近和碰撞的位置,由於邊緣位置有碰撞的壓力摩擦力熔化的板塊物質,因此地震火山常見。如果其中一個板塊是海洋板塊,它會沉入另一個板塊,形成隠沒帶。如果兩個板塊都是大陸板塊大陸碰撞形成山脈

分類

聚合板塊邊緣有三種,它們各自產生不同形態的山。
①海洋一海洋板塊邊緣
這種類型的聚合板塊邊緣出現在兩個海洋板塊相互碰撞的位置,其中,形成時間較長、較冷的板塊形成隱沒帶,沉入形成時間較短、較溫暖的板塊下面。隱沒帶深處(地表下90至100公里),有大量岩漿在不停地翻滾。隨著時間的推移,大量岩漿抵達地表,形成火山島弧。阿留申群島印度尼西亞群島就是這樣形成的。
②海洋一大陸板塊邊緣
海洋板塊沉人大陸板塊的下方也會產生隱沒帶,這將產生陸地上的火山弧,形成三種火山山脈。第一種是盾狀火山,它有一個由玄武岩流構成的巨型圓錐狀煙囪,火山坡較平緩,例如奧勒岡州喀斯喀特山脈中段的貝克納火山。這種火山十分罕見,第二種是平流層火山(也叫複合火山),由海洋一大陸聚合板塊碰撞形成,它是由安山岩構成的陡坡,很多登山者都以它為攀登目標。華盛頓州的雷尼爾峰、貝克峰,日本的富士山都是這種火山;第三種是火山渣堆,它是由火山碎屑岩堆積而成,一般只有幾十米高,例如奧勒岡州班德附近的布萊克崗及奧勒岡州的克雷特湖。
地殼板塊的移動會產生各種壓力——斷層褶皺和抬升作用——進而構造山脈。這些運用以及侵蝕作用會讓地殼中較深的岩層裸露在地表,比如華盛頓州北喀斯喀特山的片岩片麻岩,它們是由兩億五千萬年前海底的泥沙和泥土形成的。這些物質由於板塊聚合作用,被深埋在地表下30000米的地方,在熱和壓力的作用下變成片岩或片麻岩,持續的板塊運動將這些岩石移至地表,成為現今的模樣。繼續往南走,旺盛的火山再次將這些岩石埋在地表下,形成一條大型的平流層火山帶,從加拿大不列顛哥倫比亞省延伸到加利福尼亞州北部。南美的安第斯山脈和日本的阿爾卑斯山就是這樣形成的。
③縫合帶
地球上許多主要山脈多出現在大陸板塊之間或大陸板塊與島弧板塊相撞的地方,這些地方被稱為縫合帶。例如,喜馬拉雅山脈是由印度板塊和亞洲板塊碰撞、抬升而形成,歐洲阿爾卑斯山脈則是由非洲板塊向北推擠歐洲板塊而形成,北美的洛基山脈也是由許多小板塊碰撞、抬升而形成,並且讓北美西部邊界不斷往西擴展,在過去一億七千萬年里,已擴展了數百公里。在這些山脈中,斷層可能會把山脈的一部分推擠入另一條山脈,例如阿爾卑斯山、加拿大洛基山脈、北喀斯喀特山脈常出現這種大型的逆斷層

板塊與島弧

聚合板塊邊緣是岩石圈板塊對沖、消減、碰撞的場所,故又稱為消減板塊邊緣,由於兩個板塊在這裡聚合,構造活動強烈、複雜,所形成的島弧和山弧大多呈弧形,可分為四種型式:
⑴島弧一海溝系:主要分布於西太平洋邊緣。
根據島弧所處的構造位置或與地殼的相關性,可將島弧分為陸緣弧和洋內弧。陸緣弧是以陸棚淺海與大陸相隔的島弧,如台灣蘇門答臘爪哇島等。洋內弧與大陸之間以具有大洋型地殼的邊緣海或弧後盆地相隔離。洋內弧又可分為:
①分離型洋內弧:弧體本身為大陸型地殼,因弧後擴張作用與大陸分開,如日本島弧;
②穩定型洋內弧:弧後無擴張作用,弧體本身無大陸基底岩石,如阿留申島弧,
③遷移型洋內弧:原是一個島弧,後因擴張作用一分為二,靠近海溝的稱火山弧,遠離海溝的稱殘餘弧或死弧,二者之間為弧間盆地,死弧之後為不活動邊緣海盆地,如馬里亞納群島
④反極的洋內弧:島弧位於海溝靠洋的一側,如呂宋島等。
⑵山弧一海溝系:如南美安第斯山弧一海溝系。
陸間海:如地中海
⑷地縫合線:如雅魯藏布江地縫合線。
前兩種以有海溝為共同特徵;第三種由於洋殼接近完全消減、兩大陸殼合攏,海溝表現不明顯而接近於消失;第四種代表兩個陸殼碰撞接觸面與地面的交線。它們代表板塊俯衝一碰撞過程的不同階段。
在擠壓型板塊邊界處,兩個板塊相向而行,作斂合運動。一個板塊俯衝下去,一個板塊仰衝上來,或表現為兩個大陸板塊相互碰撞。其最常見的情況是:兩個都是海洋板塊的接近。在接觸處產生海溝一島弧系,如馬里亞納群島

研究意義

現代火山活動發生在離散板塊邊緣和聚合板塊邊緣。在這兩種構造環境所產生的火山岩類可以保存在弧後蛇綠岩套中,現今已有早至1000Ma前的含有席狀岩牆的蛇綠岩記錄。
構造地球化學的研究主要集中於對不同構造背景中岩漿活動的考察,即分析分離或聚合板塊邊緣(如洋中脊島弧大陸邊緣)各岩石單元的稀土元素特徵及微量元素中相關元素體系、元素對的比值(如La/Ta、Ba/Th、Th/Hf、Ba/Zr),並藉助多種微量元素判別圖解,進行對比和趨勢分析。楊瑞瑛等用中子活化法對藏南日喀則、藏北斑公湖一怒江、新疆西準噶爾地區唐巴勒、達拉布特蛇綠岩以及四川峨眉山玄武岩進行了研究,對上述岩區的大地構造環境提供了微量元素地球化學依據。

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