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經(jīng)濟(jì)特區(qū)里的石油巖心庫丨那些年的地質(zhì)生活(十七)
編者按:首先向讀者們道個(gè)歉,上一篇南方的模樣丨那些年的地質(zhì)生活(十六)應(yīng)該是第十七篇了,特在此更正,所以今天的應(yīng)該是十八。謝謝各位朋友一年來的支持,今天難得意外獲了個(gè)獎(jiǎng):由鄂爾多斯市委宣傳部網(wǎng)信辦頒發(fā)的網(wǎng)絡(luò)達(dá)人獎(jiǎng),我激動(dòng)了一天,感覺應(yīng)該繼續(xù)寫點(diǎn)什么。本來寫作是自己的愛好,寫作之余,能夠認(rèn)識(shí)一幫書友文友,很是開心。那么,我就繼續(xù)開始寫吧。
相信提起地震,大家都不會(huì)覺得陌生。一次次的電影和現(xiàn)實(shí)經(jīng)歷告訴我們,要如何選擇三角加固地帶保護(hù)自己,如何盡快跑到寬敞開闊的地方。記得我寫過《我曾那么近地感受地震》,里面詳細(xì)記述了當(dāng)時(shí)我在長(zhǎng)安大學(xué)里做畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)遭遇“5·12”大地震的情形。可是經(jīng)歷了這些事情,好多人還是對(duì)地震不太了解。今天我想說說板塊運(yùn)動(dòng)的知識(shí)。
其實(shí)好多上過中學(xué)地理課的人都知道,板塊運(yùn)動(dòng)是一個(gè)地質(zhì)概念,那時(shí)候?qū)W得淺,還會(huì)講很多關(guān)于國(guó)家版圖的知識(shí)。記得初中時(shí),學(xué)校舉辦國(guó)家版圖拼圖大賽,大家每天就跟把地圖印在腦子里一樣練習(xí)。后來有人因此選擇了上大學(xué)學(xué)習(xí)地理專業(yè),或者地理信息系統(tǒng)專業(yè),還有人會(huì)將地質(zhì)學(xué)和地理學(xué)搞混,殊不知,上了大學(xué)之后,學(xué)科分支更細(xì)了,根本不是那么回事。光地質(zhì)學(xué)一個(gè)專業(yè)就要開設(shè)二十幾門專業(yè)課,例如普通地質(zhì)學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、巖石學(xué)、礦物學(xué)、礦相學(xué)、結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)、寶玉石鑒定、測(cè)量學(xué)……但是板塊運(yùn)動(dòng)和地震是如何引起的,永遠(yuǎn)是每個(gè)學(xué)生熱衷的學(xué)說。
我們先來看看板塊運(yùn)動(dòng)。板塊運(yùn)動(dòng)是一個(gè)地質(zhì)學(xué)專業(yè)術(shù)語,指地球表面一個(gè)板塊對(duì)于另一個(gè)板塊的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。1968年,法國(guó)地質(zhì)學(xué)家勒皮順把地球的巖石層劃分為六個(gè)大板塊;所有板塊都漂浮在具有流動(dòng)性的地幔軟流層之上,隨著軟流層的運(yùn)動(dòng),各個(gè)板塊也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的水平運(yùn)動(dòng)。
板塊變化 (1)板塊運(yùn)動(dòng) 地球堅(jiān)硬的地殼位于地表以下70-100公里厚的巖石層也不像蛋殼那樣完整。無論是在大洋底下或大陸底下的巖層,原來都是由一塊塊大板塊構(gòu)成的。在這些大板塊之間不是大洋中脊的裂口,就是幾千米深的海溝或者是巨大的斷層。 全球六大板塊即太平洋板塊、亞歐板塊、美洲板塊、印度洋板塊、非洲板塊和南極洲板塊。其中,除了太平洋板塊全部侵沒在海洋底部外,其他五個(gè)板塊上,既有大陸也有海洋。隨著研究的深入,有人在這些大板塊中又分出一些較小的板塊,例如,把美洲板塊分為北美洲板塊和南美洲板塊;從太平洋板塊中分出東太平洋板塊;從亞歐板塊中分出以中國(guó)大陸為主體的東亞板塊等等。還有據(jù)一些科學(xué)家們說(1)印度洋板塊和非洲板塊發(fā)生張裂,紅海不斷擴(kuò)張。 (2)亞歐板塊與印度洋板塊發(fā)生擠壓碰撞,地面隆起,喜馬拉雅山不斷升高[1] (3)地中海會(huì)消失,南極大陸向北漂……
板塊學(xué)說 板塊學(xué)說認(rèn)為,由巖石組成的地球表層并不是整體一塊,而是由板塊拼合而成。全球大致分為六大板塊,各大板塊處于不斷運(yùn)動(dòng)之中。一般來說,板塊內(nèi)部地殼比較穩(wěn)定;板塊與板塊交界的地帶,地殼比較活躍。據(jù)地質(zhì)學(xué)家估計(jì),大板塊每年可以移動(dòng)1-6厘米距離。這個(gè)速度雖然很小,但經(jīng)過億萬年后,地球的海陸面貌就會(huì)發(fā)生巨大的變化:當(dāng)兩個(gè)板塊逐漸分離時(shí),在分離處即可出現(xiàn)新的凹地和海洋;大西洋和東非大裂谷 就是在兩塊大板塊發(fā)生分離時(shí)形成的。喜馬拉雅山,就是三千多萬年前由南面的印度板塊和北面的亞歐板塊發(fā)生碰撞擠壓而形成的。有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)另一種情況:當(dāng)兩個(gè)堅(jiān)硬的板塊發(fā)生碰撞時(shí),接觸部分的巖層還沒來得及發(fā)生彎曲變形,其中有一個(gè)板塊已經(jīng)深深地插入另一個(gè)板塊的底部。由于碰撞的力量很大,插入部位很深,以至把原來板塊上的老巖層一直帶到高溫地幔中,最后被熔化了。而在板塊向地殼深處插入的部位,即形成了很深的海溝。西太平洋海底的一些大海溝就是這樣形成的。 板塊構(gòu)造學(xué)說誕生后,已成功地解釋了一些大地構(gòu)造現(xiàn)象。同時(shí),仍存在一些尚不能圓滿解釋的問題,有些推論也未得到最后的證實(shí)。但這些都不會(huì)影響這一學(xué)說的發(fā)展,相反會(huì)對(duì)它起推進(jìn)作用。 相對(duì)運(yùn)動(dòng) 舉例來說,大西洋中脊兩側(cè)的歐亞板塊和北美板塊正在相互分離,但這并不能斷定大西洋中脊相對(duì)于地理極是靜止的,也無法確定兩個(gè)板塊之中哪一個(gè)是靜止不動(dòng)的,我們只能假定其中一個(gè)板塊靜止不動(dòng),然后去分析另一板塊相對(duì)于它的運(yùn)動(dòng)。由此可知,歐亞板塊相對(duì)于北美板塊是向東運(yùn)動(dòng),而北美板塊相對(duì)于歐亞板塊則是向西運(yùn)動(dòng)。歐亞板塊相對(duì)于太平洋板塊是向東運(yùn)動(dòng),相對(duì)于印度洋板塊則是向南運(yùn)動(dòng)。舉例說來,大西洋四周各大陸間的距離,在過去2億年的時(shí)間內(nèi),至少移動(dòng)了數(shù)千千米,而利用現(xiàn)代空間技術(shù)所觀測(cè)到的現(xiàn)代板塊間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),則可以達(dá)到每年幾個(gè)厘米的量級(jí)。 剛體板塊沿地球表面的運(yùn)動(dòng),應(yīng)遵循球面運(yùn)動(dòng)原理,即必定是環(huán)繞通過球心(地心)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在球面上,任何一點(diǎn)的移動(dòng)都不是沿著直線而是沿著弧線的運(yùn)動(dòng)。平行于赤道(離旋轉(zhuǎn)極90°的大圓)的一系列同軸圓。W拉緯線)標(biāo)明了板塊旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的方向,同軸圓弧的垂線(大圓)相交于旋轉(zhuǎn)極。正因?yàn)榘鍓K運(yùn)動(dòng)是一種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),所以, 板塊上不同位置的線速度隨遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)極而增大,至旋轉(zhuǎn)赤道線速度最大。板塊的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由旋轉(zhuǎn)極(歐拉極、擴(kuò)張極)的地理坐標(biāo)(γ、)和旋轉(zhuǎn)角速度(ω)確定。 由于轉(zhuǎn)換斷層的走向平行于相鄰板塊之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向,也就是說,相鄰板塊在球面上的運(yùn)動(dòng)軌跡就是轉(zhuǎn)換斷層,故采用求轉(zhuǎn)換斷層為界的各對(duì)板塊之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)極(ρ),例如,采用作圖法對(duì)大西洋中脊不同轉(zhuǎn)換斷層分別作垂直于它們的球面大圓,結(jié)果都相交于球面上一個(gè)很小的范圍內(nèi),理解為一個(gè)極點(diǎn),即旋轉(zhuǎn)極,實(shí)際位置在58°E及38°W附近。
絕對(duì)運(yùn)動(dòng) 學(xué)科:板塊構(gòu)造學(xué)說 詞目:板塊絕對(duì)運(yùn)動(dòng) 英文:the absolute plate velocity model 板塊的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)是指板塊相對(duì)于深層地幔(地幔—熱點(diǎn))的運(yùn)動(dòng)。相對(duì)于深層地幔平均位置固定的框架,稱為板塊絕對(duì)運(yùn)動(dòng)參考架(參照系),這種參考架是通過熱點(diǎn)和巖石圈的無整體旋轉(zhuǎn)(No-net-rotation)或稱為平均巖石圈參考架來實(shí)現(xiàn)的。熱點(diǎn)參考架的含義是,在地幔中存在一系列熱點(diǎn),一些學(xué)者認(rèn)為,熱點(diǎn)位置相對(duì)于地球自轉(zhuǎn)軸和深層地幔是長(zhǎng)期固定的,板塊相對(duì)于熱點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)也就是板塊的絕對(duì)運(yùn)動(dòng),它可通過測(cè)量跨越熱點(diǎn)火山鏈的年齡和長(zhǎng)度得到。巖石圈無整體旋轉(zhuǎn)參考架的含義是,如果巖石圈與軟流圈的耦合側(cè)向均勻,并且板塊邊界的力矩對(duì)稱作用于兩個(gè)相鄰板塊,則平均巖石圈參考架就是相對(duì)于深層地幔不動(dòng)的參考架。板塊相對(duì)于該框架的運(yùn)動(dòng)就是板塊的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)。即為基于上述兩種參考架所標(biāo)定的全球各主要板塊的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)(A.E.格里普等,1990;D.F.阿古斯等,1991)?梢姡诖蠖鄶(shù)板塊上兩種參考架標(biāo)定的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)基本一致,但也有一定的差別,這主要是由平均巖石圈參考架相對(duì)于熱點(diǎn)參考架有整體西向漂移的緣由所致。
然后我們?cè)賮砜纯吹卣鸬脑砗头罏?zāi)減災(zāi)知識(shí)。在長(zhǎng)安大學(xué)讀本科時(shí),我們學(xué)校最有名的要屬?gòu)埐菏苛耍覀兊臉?gòu)造地質(zhì)學(xué)老師就是他的關(guān)門弟子。關(guān)于他的故事,我們知曉得不多,但是著名的“波浪鑲嵌構(gòu)造”學(xué)說就是他老人家首創(chuàng)的。曾經(jīng)準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)了西安要經(jīng)歷的一次地震,拯救了整個(gè)城市的市民。后來我才知道,雖然科學(xué)技術(shù)發(fā)達(dá)了,但是地震預(yù)測(cè)還是跟天氣預(yù)報(bào)一樣難以精準(zhǔn)。現(xiàn)在聽老公說,天氣預(yù)報(bào)越來越準(zhǔn)了,儀器也越來越高端。希望地震預(yù)警也能及時(shí)地發(fā)布,不要落后。
說起來,我特別感謝自己所學(xué)的專業(yè)。雖然期間經(jīng)歷了“抵觸→不喜歡→懷疑→好奇→產(chǎn)生興趣→喜歡”的過程,曾經(jīng)也很糾結(jié),但是現(xiàn)在所從事的工作,卻不得不感謝這個(gè)專業(yè)。我是專業(yè)出身,就得為自己所學(xué)負(fù)責(zé),雖然工作中用到的專業(yè)知識(shí)不是100&,但如果沒有以前在學(xué)校時(shí)的那些學(xué)習(xí)和積累,不會(huì)有我的今天。此時(shí)此刻,我的大腦飛速運(yùn)轉(zhuǎn),曾經(jīng)與我一同學(xué)習(xí)的同學(xué)們,認(rèn)識(shí)的朋友們,都是一大筆人生財(cái)富。也是他們,讓我了解了我所生活的國(guó)度,了解了世間還有那么多來自各個(gè)角落的溫暖和問候。
板塊會(huì)有擠壓、沖撞,地殼運(yùn)動(dòng)會(huì)有活躍期或者平靜期。人生也一樣,不可能一輩子一直風(fēng)平浪靜。就像那句話說的,“沒有風(fēng)暴的人生,不是海洋,是泥塘。”
我喜歡未知的驚喜。
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