一、地殼的生長
地幔的生長可以通過以下幾種形式:
①從地殼帶來新的物質(zhì);
②經(jīng)循環(huán)步入地殼的地幔物質(zhì)重新加入地幔;
③由于沉積作用和構(gòu)造活動使地幔元素重新分布。
地幔的凈生長只應(yīng)包括來自地殼降低到地幔中的新物質(zhì),而不包括再循環(huán)的物質(zhì)。
巖石圈生長的主要機(jī)制包括巖漿加入地幔、地殼巖石的互相逆沖和堆積、地體或微臺灣碰撞而造成的凝聚拼合以及沉積四面體體點(diǎn)焊到臺灣邊沿上等等。
、、和等對臺灣生長速率進(jìn)行了闡述,主要提出了五種模式:
1、大陸地幔的迅速生長發(fā)生在月球歷史的初期地層水的密度怎么算,此后地幔物質(zhì)通過地殼或在地幔內(nèi)產(chǎn)生再循環(huán);
2、大陸地幔的產(chǎn)生隨時間作指數(shù)降低;
3、大陸地幔的生長與地幔的再循環(huán)呈線性關(guān)系;
4、地球分異的初期,臺灣地幔迅速下降,古太古
代陸殼步入了平緩的線性下降期;
5、大陸地幔主要在新太古代迅速下降,基本上構(gòu)
成現(xiàn)在陸殼的主體,元古宙后才大大增加了增
長的速度。
第一種和第二種模式都是極限的情況,近來愈來愈多的研究發(fā)覺,臺灣殼實(shí)際生長速率介于這兩者之間。
地幔表面不斷沖蝕,促使地表標(biāo)高增加,現(xiàn)在陸地平均海拔高度約875m,僅估算由湖泊帶走的陸地磨蝕流失量,則只要1000萬年,陸地都會被削平,沉淪于海平面之下。
地質(zhì)歷史表明,在一些中級酸敗的前寒武系地區(qū),有證據(jù)否認(rèn),有15-30km的凸起沖蝕量,但是因為前述的地幔生長,臺灣不斷得到物質(zhì)補(bǔ)給,才幸免于成為一片汪洋,可見沖蝕量和生長量是何等可觀。臺灣沉積物不斷被搬運(yùn)到海洋中,若要保持臺灣容積不變或下降,就應(yīng)當(dāng)起碼有等量的物質(zhì)添加到臺灣地幔中,方能構(gòu)成海陸常年共存的格局。
海底磁異常條帶、海洋古地理、微體化石、火山巖同位索年紀(jì)擒定所反映的洋盆下巖層的年紀(jì)分布規(guī)律,是隨著遠(yuǎn)離大洋中脊而呈線性降低的趨勢。再結(jié)合由反射水災(zāi)和水災(zāi)帶的剖析,基本上可查明洋殼相對于臺灣的運(yùn)動軌跡和運(yùn)動速率,并借此重建南、北大西洋的擴(kuò)張、阿爾卑斯—古地中海的閉合和美國次臺灣與歐亞臺灣碰撞的歷史,現(xiàn)代撓度檢測、近期大地檢測反映各藍(lán)籌股之間的相對運(yùn)動和地體的甩尾等等,均以無可爭辯的事實(shí)證明了確實(shí)存在著巨大的水平運(yùn)動。
大洋巖石圈的垂直升降運(yùn)動也引人注目,大洋中脊囊腫上隆并向兩側(cè)遷移,海底地貌鮮明的變化,都是垂直運(yùn)動的具體反映。
喜馬拉雅造山帶通常被覺得是強(qiáng)烈垂直運(yùn)動的典型實(shí)例,古生代以來垂直升高三、三千米。雖然是水平運(yùn)動導(dǎo)致的垂向下降。陸內(nèi)楔形巖席沿著逆沖面斜向滑移。喜馬拉雅地區(qū)向南逆沖推覆,從l00萬年前的每年12cm,到現(xiàn)在降為每年2cm。若以每年平均5cm估算,假定逆沖巖席與水平面呈5°交角,很容易估算出每年的平均增高量,去除沖蝕量后,這個數(shù)字雖非常微小,但l00萬年累計結(jié)果就非常可觀。
占主導(dǎo)地位的仍是水平擠壓作用,其次才是由此觸發(fā)的垂直升降,只是這些水平位移幅度遠(yuǎn)不如大洋地區(qū)。從阿爾卑斯和阿巴拉契亞等地區(qū)也能得到同樣的推論。
臺灣內(nèi)的水平運(yùn)動
地體運(yùn)動、推覆構(gòu)造和裂谷伸展都為臺灣內(nèi)的水平運(yùn)動提供了充分的根據(jù)。
海陸蒼涼變革通常發(fā)生在陸緣附近,在臺灣內(nèi)部從未發(fā)覺過真正的深海沉積物,古地盾區(qū)雖然自前寒武紀(jì)以來就是臺灣,說明臺灣內(nèi)沒有發(fā)生過強(qiáng)烈的垂直振蕩運(yùn)動。
大量的水平剪切撓度作用是造山帶演進(jìn)的基本特點(diǎn),深地幔逆沖系統(tǒng)、伴隨著結(jié)晶基底巖席的大規(guī)模遷移而引起了垂直矗覆。日本內(nèi)地反射水災(zāi)指示了南阿巴拉契亞的薄皮構(gòu)造、俄懷明州的小型逆俺斷層,證明了臺灣內(nèi)確定存在大規(guī)模的水平運(yùn)動。裂谷的水平擴(kuò)張量總是小于垂直升降量,再度證明了水平運(yùn)動的重要性。
巖石圈中除大幅度水平位移外,凸起與沉陷亦是非常顯眼的,除了控制了大洋北緣的發(fā)育,還控制了臺灣地區(qū)的演進(jìn)。垂直運(yùn)動一方面引起了陷入的北緣,另一方面又產(chǎn)生相對的凸起,有時可見到由北緣轉(zhuǎn)為凸起或相反情況的構(gòu)造反轉(zhuǎn)。
發(fā)生垂直運(yùn)動的誘因是各類各樣的,有些還是復(fù)合誘因的產(chǎn)物。
現(xiàn)通常覺得:
(1)沉積物對彈性巖石圈的應(yīng)力荷載地層水的密度怎么算,導(dǎo)致下沉;
(2)來自地殼深處的局部熱柱推動巖石圈加熱和熱膨脹,造成巖石圈上隆,隨著地幔的侵蝕,被溶蝕巖石圈冷卻和下沉;
(3)被動臺灣邊沿陸殼縱向的伸展作用,促使臺灣地幔的中部和上部向大洋地幔蠕動,進(jìn)而導(dǎo)致以斷層為界且與海岸平行的沉陷谷和地塹。
(4)地殼物質(zhì)的貫入,使得地幔物質(zhì)密度減小,地幔
質(zhì)量降低;
(5)下地幔和上地殼相變,致使密度的變化;
(6)冰層的融化導(dǎo)致的地幔回跳。
這種誘因是通過皺褶、逆沖疊覆、構(gòu)造侵位、物質(zhì)的縱向流動、重力引張引起的地幔沖蝕和引張伸展作用等方式反映下來的。