奇石地質(zhì)講壇|第三講：地球的表面結(jié)構(gòu)

第三講 地球的表面結(jié)構(gòu)

01

地球表面的海陸分布

地球自誕生以來(lái)，風(fēng)云變幻，歷經(jīng)滄桑，處于永恒的運(yùn)動(dòng)和變化之中（圖1）。按照板塊構(gòu)造理論，地球表層巖石圈被裂解為巨大的六大板塊（圖2）。

圖1 大陸漂移景觀

圖2 世界六大板塊分布

剛性的巖石圈板塊馱伏在塑性軟流圈之上，在地球表層作大規(guī)模水平運(yùn)動(dòng)。板塊與板塊之間，在地幔對(duì)流的驅(qū)動(dòng)下，或相背分離，或相向聚合，或相互平移，從而發(fā)生板塊的擴(kuò)張、俯沖、碰撞或錯(cuò)動(dòng)。板塊運(yùn)動(dòng)及其相互作用，帶動(dòng)了大陸漂移和大洋的啟閉，導(dǎo)致了造山運(yùn)動(dòng)、火山、地震等種種地質(zhì)構(gòu)造作用。板塊構(gòu)造學(xué)家認(rèn)為，在早古生代，地球上存在統(tǒng)一的南方大陸和離散的北方大陸。到古生代末，北方大陸（勞亞古陸）與南方大陸（岡瓦納古陸）聯(lián)為一體，叫做泛大陸。此時(shí)全球是由一個(gè)大陸和一個(gè)大洋組成。從中生代至新生代，新大洋先后開(kāi)啟，大陸則在漂移中由合而分。其中岡瓦納古陸發(fā)生多次分裂解體，多數(shù)裂解的塊體向北漂移，相繼歸并于勞亞古陸，后者擴(kuò)展增生；在勞亞古陸內(nèi)部，北大西洋開(kāi)始啟開(kāi)，北美大陸與歐洲乃沿此裂開(kāi)、分離。全球便逐步演變?yōu)榻裉旄鱾€(gè)大陸和各個(gè)大洋的分布格局，但這不過(guò)是地球發(fā)展歷史中的一幕。地球表面高低起伏懸殊，形態(tài)變化多樣。喜馬拉雅山脈的珠穆朗瑪峰的高度為海拔8844.43m，這是陸地上的最高點(diǎn)；而西亞約旦河的尾閭死海的水面為-392m，是陸地上的最低點(diǎn)，高低差距9236.43m(圖3)。由于地球上海洋面積廣大，陸地面積小，基本上是七分海洋(70.8%)，三分(29.2%)陸地。按理說(shuō)應(yīng)該叫水球，但由于當(dāng)時(shí)交通工具不發(fā)達(dá)，人們的活動(dòng)和觀察范圍都小，他們看見(jiàn)周?chē)菑V闊的土地，所以把我們居住的大地叫地球。

圖3 海陸起伏曲線(xiàn)

02

陸地

最早出現(xiàn)的地殼，應(yīng)該與現(xiàn)代海洋底部的巖石相似，是硅鎂質(zhì)的。地殼一旦形成，圓球殼體就像碎裂的雞蛋殼一樣，分成了幾大塊（板塊）。由于當(dāng)時(shí)的地殼很薄，因此板塊的邊緣非常脆弱?？茖W(xué)家們猜測(cè)，形成陸地硅鋁層的物質(zhì)，就是從那里涌出的。兩個(gè)板塊相互碰撞，其中的一方難以力敵，便俯沖下降，到達(dá)地幔附近時(shí)，板塊在高溫下熔化，熔融的產(chǎn)物輕者上浮，重者下沉。上浮到地表的物質(zhì)主要是硅鋁質(zhì)的，冷卻后又變成地殼的一部分。當(dāng)板塊繼續(xù)擠壓時(shí)，比重輕的硅鋁質(zhì)地殼不會(huì)被帶到地下，于是便褶皺成為山脈的雛形。長(zhǎng)期產(chǎn)生的硅鋁質(zhì)物質(zhì)積累在某個(gè)位置，就形成了最早高過(guò)海面的陸地。

陸地的表面形態(tài)按照高程和起伏特征，陸地表面可分為山地、丘陵、平原、高原、盆地和洼地等地形。

（1）山地

山地是指地形起伏較大，海拔高程大于500m，相對(duì)高程在200m以上的地區(qū)。其中，海拔在500-l000m的稱(chēng)為低山；l000-3500m的稱(chēng)為中山；大于3500m的稱(chēng)為高山；呈線(xiàn)狀分布的山地稱(chēng)為山脈，如歐洲的阿爾卑斯山脈，亞洲的喜瑪拉雅山脈等。

（2）丘陵

丘陵是指介于山地和平原之間的高低不平、連綿不斷的低矮渾圓的小山丘地形。一般高程在海拔500m以下，相對(duì)高差多在數(shù)十米，最大高差不超過(guò)200m。如我國(guó)的川中丘陵、東南丘陵。

（3）平原

平原是指面積較大、地勢(shì)平坦或略有起伏的地區(qū)。其內(nèi)部相對(duì)高差一般不超過(guò)數(shù)十米。世界上最大的平原是亞馬孫平原，面積達(dá)560萬(wàn)km2。我國(guó)則有華北平原、松遼平原、長(zhǎng)江中下游平原等。

（4）高原

海拔高程在600m以上，表面較為平坦或略有起伏的廣闊地區(qū)稱(chēng)為高原。世界上著名的高原有伊朗高原、埃塞俄比亞高原、巴西高原及我國(guó)的蒙古高原、青藏高原等。其中，青藏高原是世界上最高的高原，海拔4000m以上；巴西高原是最大的高原，面積達(dá)500萬(wàn)km2以上。

（5）盆地

盆地是指四周為高原或山地，中央為低平的平原或丘陵地區(qū)，因其外形似盆而得名。如我國(guó)的四川盆地，柴達(dá)木盆地等。

（6）洼地

陸地上高程在海平面以下的地區(qū)稱(chēng)為洼地。-155m，則是我國(guó)陸地的最低處吐魯番盆地艾丁湖的海拔。

我國(guó)陸地地形大體是“七山二坡一平原”，山地33%，高原26%，盆地19%，丘陵10%，平原僅12%。

03

海洋

原始地球由于不斷散熱，灼熱的表面逐漸冷卻下來(lái)，原來(lái)從大地上跑到天空中去的水，凝結(jié)成雨點(diǎn)，又降落到地面，持續(xù)了許多億年，形成了原始海洋。原始海洋，海水不是咸的，而是帶酸性、又是缺氧的。水分不斷蒸發(fā)，反復(fù)地形云致雨，重又落回地面，把陸地和海底巖石中的鹽分溶解，不斷地匯集于海水中。經(jīng)過(guò)億萬(wàn)年的積累融合，才變成了大體均勻的咸水。同時(shí)，由于大氣中當(dāng)時(shí)沒(méi)有氧氣，也沒(méi)有臭氧層，紫外線(xiàn)可以直達(dá)地面，靠海水的保護(hù)，生物首先在海洋里誕生。大約在38億年前，即在海洋里產(chǎn)生了有機(jī)物，先有低等的單細(xì)胞生物。在6億年前的古生代，有了海藻類(lèi)，在陽(yáng)光下進(jìn)行光合作用，產(chǎn)生了氧氣，慢慢積累的結(jié)果，形成了臭氧層。此時(shí)，生物才開(kāi)始登上陸地。

海底地形和大陸地形一樣復(fù)雜多樣，而且在規(guī)模上更龐大，外貌上更為奇觀。既有比大陸更廣泛、更平坦的平原，也有更險(xiǎn)峻、更宏偉的山脈和深陡的峽谷。但因海底不像大陸那樣長(zhǎng)期經(jīng)受著各種外力的破壞，而是受以沉積作用為主的改造，故總體上看仍比大陸表面簡(jiǎn)單些。根據(jù)海底地形的基本特征，可將其分為大陸邊緣、海嶺、海溝、深海盆地等地形單元（圖4）。

圖4 海底地形主要單元
（1）大陸邊緣：大陸邊緣是大陸與大洋盆地之間的連接地帶，占海底總面積的l/5左右。通常將大陸邊緣分為兩類(lèi)：一類(lèi)由大陸架、大陸坡和大陸基（大陸坡和大洋盆地的過(guò)渡地帶）組成，這類(lèi)大陸邊緣主要分布于大西洋，稱(chēng)為大西洋型大陸邊緣；另一類(lèi)大陸邊緣是由大陸架、大陸坡及海溝組成，它主要分布于太平洋，稱(chēng)為太平洋型大陸邊緣。

（2）海嶺：一般將海底山脈稱(chēng)為海嶺。其中，位于大洋中間，常發(fā)生地震和地殼運(yùn)動(dòng)較強(qiáng)烈的海嶺稱(chēng)為洋脊或洋中脊。洋脊或洋中脊為海底線(xiàn)狀隆起地帶，呈一系列魚(yú)鰭狀山脈，其中部最高，中央部位常有一條巨大的裂谷，稱(chēng)為中央裂谷，谷深可達(dá)1~2km，谷寬可達(dá)13-48km。洋中脊通常高出海底2~3km，寬度可達(dá)l500~2000km，太平洋洋中脊因其裂谷不明顯而稱(chēng)之為洋隆或洋中隆。洋中脊在各大洋中均有分布，且相互銜接，全長(zhǎng)65000km，占地球表面積近l/4，是地球表面最大的“山系”。

（3）海溝：平行于島弧或沿著大陸邊緣呈斷續(xù)延伸的兩壁較陡、狹長(zhǎng)的水深大于6000m的深海槽稱(chēng)為海溝。海溝是地球表面最低洼的地區(qū)，其長(zhǎng)一般在500~4500km，寬40~120km，深度多在6000m以上，全球已知海溝近30條，多發(fā)育于太平洋和大西洋，而印度洋的海溝不甚發(fā)育。海溝多位于大洋盆地的邊緣，其兩側(cè)邊坡中靠近大洋側(cè)的邊坡較緩，而靠近大陸側(cè)則較陡。海溝的一個(gè)重要特點(diǎn)是在其靠近大陸的一側(cè)有一條與其平行的隆起地形。若海溝緊靠大陸時(shí)，該隆起地形為海岸山脈，二者組成海溝-山弧系；若海溝靠近大陸一側(cè)為海時(shí)，該隆起則是呈弧形排列的島嶼，弧頂朝向大洋一側(cè)，稱(chēng)為島弧。二者組成海溝-島弧系。海溝-島弧系是地球表面地震頻繁的地帶，常有火山分布。

（4）深海盆地(大洋盆地)：深海盆地是海洋中另一類(lèi)大型地形單元，它是介于大陸邊緣及洋中脊之間的平坦地帶，是海底地形的主體，約占海洋面積的43%，平均深度在海平面以下4 000~5 000m。