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威尔逊旋回

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大陆岩石圈在水平方向上的彼此分离与拼合运动的一次全过程。即大陆岩石圈由崩裂开始、以裂谷为生长中心的雏形洋区渐次形成洋中脊、扩散出现洋盆进而成为大洋盆,而后大洋岩石圈向两侧的大陆岩石圈下俯冲(见俯冲作用)、消亡,洋壳进入地幔而重熔,从而洋盆缩小;或发生大陆渐次接近、碰撞,出现造山带,遂拼合成陆的过程。1974年由J.F.杜威和K.C.A.伯克提出。为纪念加拿大地质学家J.T.威尔逊而命名。

目录

1简介

2发展模式

?萌芽阶段

?初始阶段

?成熟阶段

?衰退阶段

?残余阶段

?消亡阶段

3威尔逊旋回的各阶段特征

4威尔逊旋回的问题

威尔逊旋回

1简介编辑

威尔逊于1966年认为在联合古陆之前还应存在过更早期的曾拼合一起的早期“泛大陆”。这种大陆崩裂,洋盆的开启与闭合,被理解为具开始与终结的过程,可以重复出现的现象(见构造旋回),并把威尔逊旋回的起始和终结用萌发期→青年期→成熟期→衰落期→终结期→地缝合线来表达,相对应的实例为东非裂谷→红海亚丁湾→大西洋→太平洋→地中海→喜马拉雅山。

岩石圈板块基本上重力均衡漂浮于地幔软流圈之上,岩石圈板块因下部热对流而随之被驭拖漂移(见地幔对流说)。板块运动由洋中脊生长边界的扩散速率测算,

或消亡边界的运动特征及被动大陆边缘(见大陆边缘)间的对比,显示出洋盆开与合虽具周期重复性,但其时间可长可短,由几亿年至2000万年不等,并无一定规律性。由于洋中脊的生长扩散速率变化不大,从而认为板块构造运动及其作用,基本上是一个连续的发展过程,递进较为均匀,不具脉冲性运动或间隙性。这是板块构造学对传统大地构造学说造山旋回周期性认识的一个重要改变。

威尔逊旋回是重建古大陆的基础。大陆的拼合界线就是古洋盆闭合遗留下的由蛇绿岩套或蛇绿混杂岩类所代表的洋壳碎片带,沿此带可出现呈带状分布的钙碱性系列的火山岩及花岗岩类的侵入体,也可有大陆边缘带前陆盆地沉积建造等。当然,重建古大陆是有一定难度的,因为前中生代的洋底特征已经消失,古大陆已经支解破碎改造,古大陆边缘及其形态已经消亡,碰撞带岩石记录已经被破坏消毁等。用威尔逊旋回重建古大陆,在北美大陆较为成功,至少可追溯到早元古宙。

2发展模式编辑

从板块构造观点来看,洋壳盆地并非永恒存在,一般都经历开裂、扩张、收缩、闭合的发展过程。加拿大地球物理、地质学者威尔逊(J.T.Wilson,1973)首先联系现代各种海洋实例,系统归纳了洋盆开合的多阶段发展模式:

萌芽阶段

在陆壳基础上因拉张开裂形成大陆裂谷,但尚未形成海洋环境。如现代的东非裂

谷。

初始阶段

陆壳继续开裂,开始出现狭窄的海湾,局部已经出现洋壳。如:红海、亚丁湾. 成熟阶段

由于大洋中脊向两侧不断增生,海洋边缘又出现俯冲、消减现象,所以大洋迅速扩张。如大西洋.

衰退阶段

大洋中脊虽然继续扩张增生,但大洋边缘一侧或两侧出现强烈的俯冲、消减作用海洋总面积渐趋减小。如太平洋.

残余阶段

随着洋壳海域的缩小,终于导致两侧陆壳地块相互逼近,其间仅存残留小型洋壳盆地。如地中海. 消亡阶段

海洋消失,大陆相碰,使大陆边缘原有的沉积物强烈变形隆起成山。 如喜马拉雅山,阿尔卑斯山脉.

上述海洋开闭过程在地质历史中反复出现,即构造运动具周期性。 需要说明,地史中古板块和古洋盆的情况更为复杂,上述威尔逊旋回6个阶段不一定全部依次发展,小型或微型板块的分裂和拼合过程也有特殊性,在实际应用时需要根据具体情况具体分析。 3威尔逊旋回的各阶段特征编辑 阶段

实例

主导作用

特征形态

典型火山

典型沉积 变质作用

I 胚胎期 东非裂谷 抬升并扩张 裂谷

拉斑玄武

岩溢流,碱性玄武岩中心

少量沉积

作用 可忽略

II 幼年期 红海,亚丁

扩张

陆间海

拉斑玄武岩溢流,碱性玄武岩中心 陆架与海盆沉积,可

能有蒸发岩 可忽略

III 成年

大西洋

扩张

有活动中脊的洋盆

拉斑玄武岩溢流,碱

性玄武岩中心,但活动集中于大洋中心 有丰富的

陆架沉积 少量

IV 衰退

太平洋

收缩

有俯冲边缘的洋盆

边缘的安

山岩及花

岗岩、闪长

大量源于

岛弧沉积物

局部广泛

V 终结期 地中海 收缩并抬升 残留海盆

边缘的火

成岩及花岗闪长岩

大量源于

岛弧沉积

物,但可能

有蒸发岩

局部广泛

VI 遗痕

喜马拉雅山 收缩并抬升 年轻山系 少量

红层

广泛

威尔逊旋回

4威尔逊旋回的问题编辑

1、没有详细阐述各阶段的构造特征,事实上非常复杂;

2、裂解的大陆不可能重新闭合,即使重新闭合了,也不可能再在原处裂开,从这个意义上说不具有旋回性;

3、不能解释地体构造;

4、水平走滑运动没有很好地解释;

5、陆碰撞没有全面考虑。

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