板塊運動是什麼﹖

 

地球的內部構造

  地球的組成由地表向下,大致分為三大部分:地殼、地函、地核。地殼(為地球表面覆蓋的薄薄岩石,由我們所熟之的土壤岩石構成﹔地函可分為兩個部分,位在上面的部份為融熔的岩石,下部則為堅硬的固態岩石﹔地核,也就是我們所俗稱的的地心,同樣的也分為液態與固態兩個部分,詳細的分層圖示圖下。

什麼是板塊

  除了上述的區分方法外,地質學家還習慣將地球分為岩石圈、軟流圈、中層圈及地核,這主要是依據「物質的強度及行為表現」而定。所謂的岩石圈是由冷而剛硬的岩石所構成,包括了地殼及一部份的上地函(如上圖),其厚度約為0-100公里。岩石圈可再細分為許多獨立的單元,每個單元有它自己的運動方向及速度,這每個單元即稱之為「板塊」。 全世界大致可分為六大板塊分別為非洲板塊、美洲板塊、歐亞板塊、印度洋板塊、太平洋板塊、及南極板塊。板塊與板塊之間,彼此互相嵌合,就如同拼圖一般漂浮於軟流圈之上。

板塊運動學說

  板塊運動學說是廿世紀自然科學發展上一項重大的成就。這個學說主張由於軟流圈地函的對流作用,導致上方板塊不但會運動,就好像是燒杯內加熱的液體對流,使得液體表面上的塑膠片移動。學說並提出板塊的運動模式遵守一定的法則,也就是:板塊的新物質在中洋脊(mid-ocean ridge)生成,然後向外擴張直到與另一板塊而遇後,較重的一方就向下衝而返回地函。這整個運動過程相當於一個巨大的循環運輸系統,我們將板塊生成的地方稱之為拉張帶而板塊向下衝回地函的地區即稱之為隱沒帶。

   板塊的擴張與隱沒作用伴隨了岩漿的活動,也就造就了火山的產生。此外,由於板塊是相當堅硬的岩石,因此相互碰撞時必然會產生極大的應力,也就會發生地震(當應力超過了岩石所能承受的強度時,岩石即產生破裂,這就是地震)。這也正是何以地震活動的分佈與板塊邊界有如此密切的關係。

板塊的相互作用

  我們已經知道,板塊的種類有「大陸板塊」與「海洋板塊」兩個類型,依據簡單的排列組合我們就可以知道共有三種碰撞組合,分別「海海碰撞」、「陸陸碰撞」與「海陸碰撞」。

海板塊碰撞海板塊


  當兩個海板塊相接觸時,比重較大的將會沉入較輕者之下,這樣的作用稱之為隱沒作用。一般而言較老的海洋板塊擁有較重的比重,較年輕的板塊則比重較小。海陸碰撞會產生海溝與火山島弧。

 

陸板塊碰撞陸板塊


  陸陸碰撞通常不容易發生,但是若陸板塊前員之古海洋板塊完全隱沒,就有可能是陸板塊與陸板塊相互碰撞,這個時候便會使地形隆起,形成一連串的山脈。

海板塊碰撞陸板塊


  這是最常見到的板塊碰撞類型,比重較重的海板塊隱沒到比重較小的陸板塊之下,形成海溝與火山弧。

 

火山與板塊運動

  我們已經了解,火山活動與板塊運動密不可分,現在我們就來瞧瞧到底什麼樣的板塊活動才會產生火山,而且產生的又是怎麼樣子的火山﹗﹗火山的形成主要發生在板塊擴張帶、交接帶與地殼裂縫帶,會造成火山島弧、海底火山、陸地火山等個類型火山。詳細區分如下︰

 1. 板塊擴張帶

  也就是所謂的洋脊,岩漿經由洋脊湧出,並在兩側形成新的板塊,當大量的岩漿湧出時便容易形成火山活動,因此洋脊帶常可見火山分布。例如大西洋中洋脊帶及印度洋中洋脊帶的火山。

 2. 板塊隱沒帶

  兩個板塊接觸時,不斷的擠壓,較重的板塊就會掉落至較輕的板塊之下,這個作用稱之為隱沒作用,而發生隱沒作用的地方便稱之為隱沒帶,三種主要的板塊碰撞與隱沒作用我們已經在先前做過說明,這裡就不再重複。當隱沒的板塊到達一定的深度時,高溫高壓使得岩石融化,在一次進入岩漿的循環,這個作用稱之為部分融熔(Partial melting),這些岩漿沿著地殼的裂縫衝出地表,進行噴發,也就形成了火山。環太平洋帶及地中海帶的火山均屬此類。

 3. 熱點

  當地函物質在固定的特定位置熔融,經地函柱上升至地表後,會在地殼上遺留下痕跡,稱之為「熱點」。當板塊做水平移動時,經過熱點上便有火山生成,連接熱點為熱點鏈,例如夏威夷火山島鏈與帝王島鏈。

         
 

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