板块运动的驱动机制

魏格纳提出，潮汐摩擦力和离极力可作为驱使大陆漂移的原动力。据杰弗利斯计算，地球自转与潮汐引起的作用力都太小，难以驱动大陆漂移。

大多数学者相信，板块驱动主导机制应是某种形式的地幔及其与岩石圈的相互作用。

目前讨论最多的是地幔对流模式和热地幔柱模式。

关于地幔对流的规模也有不同的主张。

在极块构造学说初创时期，当时认为下地幔的粘度远大于上地幔，那里不可能发生对流，因而主张对流局限于上地幔，即浅对流模式。

70年代以来，学者们认识到上、下地幔的粘度相差不大，又主张全地幔对流，即深对流模式。

后来发现大洋脊的玄武岩与大洋岛的玄武岩在地球化学上的明显差异，于是浅对流模式又兴起，同时提出上、下地幔的双层对流模式。

（一）地幔对流模式

地幔对流模式有两种基本类型。

深对流模式，早在海底扩张理论形成之前就有人提出。

这种对流包括了全部或大部分地幔参加对流。在洋脊下面热的地幔往上升并向外流动，类似传送带将岩石圈板块带走。

地球中深对流模式图

浅对流模式，只包括软流圈参加对流。由于软流圈呈塑性状态，这类模式已被广泛地接受。它又可分为粘拖型和浮动型两种。

粘拖模式包括洋脊下的地幔上涌对流并向侧向扩张。

由于岩石圈与软流圈之间的强烈藕合，这种侧向扩张必然拖着板块移动。在对流圈一部分下沉同时，它们拉冷却的岩石圈进入软流圈。回流或者出现在软流圈底部，或者出现在深地幔中。

浮动模式是假定软流圈足够的软而不能对上覆岩石圈传递明显的水平剪应力。

板块运动则是由下面几种方式联合引起的：

在洋脊处，板块受到推离作用

远离洋脊后，板块受到重力滑动

在俯冲带，板块被拖拉往下降。

板块下降时的下拉作用或负向浮动，是冷却作用和相交作用的联合影响造成密度增大而引起的。

粘拖和浮动对流模式并不互相排斥，两者在板块运动中都不同程度地在起作用。

粘拖(a)和浮动(b)板块构造模式图

上田诚也等(1975)分析了作用于岩石圈板块上的力有八种。板块拉力就是俯冲板块重力拖拉的力，即负浮力，上田诚也等强调板块拉力是一种重要的驱动力。

摩根(1972)认为大洋中脊串珠状的“地慢柱”或“热点”把那里的岩石圈拱起，使岩石圈板块由洋脊向海沟滑动，推挤板块俯冲、碰撞。哈伯(1975)认为板块从洋脊向两旁滑动是由板块前缘冷却、加重、下沉引起的。根据他的计算，下沉拖拉力比洋脊的推挤力大七倍。上田诚也和福塞思(1975)认为板块运动是八种力综合作用的结果，板块运动的速度主要由板块拉力所控制。

作用于岩石圈板块的八种力

（二）热地幔柱模式

热柱是由Wilson(1963)在解释火山岛链成因时首先提出来的。Morgen(1971)进一步发展了这一概念。

热柱是从核-幔边界升腾而起的一股热流柱体，直径可达几百公里，它可能是由液态外核传递的能量引发的。

也有人认为地幔柱是热地幔上升形成的底辟体。类似沉积岩中的盐丘。

热地幔浮动上升到岩石圈底部，则变为水平方向流动，并呈放射状扩散，形成与热地幔柱集中的上升流相平衡的回流。放射状流体施加给岩石圈板块的合力，以及沿板块边界互相制约所产生的力，确定了板块移动和方向。热地幔柱在岩石圈底部产生的强大应力，足以驱动岩石圈板块移动。

威尔逊(1973)指出，热地幔柱具有下列的特征：

在地貌上呈相对高点，有的洋壳上升在海面以上，这种隆起被活火山所覆盖，喷出拉斑玄武岩或碱性系列的岩浆。

大多数大洋区热地幔柱都是分布在活动的洋脊或其附近。

太平洋盆地内主要的海山和火山岛链包括夏威夷—皇帝岛链、马克萨斯群岛、社会群岛和南方群岛，是热地幔柱形成热点轨迹的反映，是太平洋板块在热地幔柱上移动形成的热点轨迹。

放射性年龄测定证实，最近30Ma，夏威夷岛链的火山作用中心，每年以约10m线速度向东南迁移。

在大约距今45Ma，夏威夷-皇帝岛链的弯曲记录了太平洋板块移动方向的大变化。

线状火山岛链和东太平洋盆地测深图

科学家们用相对于板块运动大致固定的热地幔柱以及岩石圈中不断延伸的裂缝来解释这些火山岛链的成因。

地幔柱形成的热点轨迹，在大陆上也有表现。但它们的肯定程度要比大洋中的差些。例如距今80一160Ma之间的北大西洋盆地的大密太洛(Creat Meteor)热点，向西北移动至大陆上。

距今80-160Ma间大密太洛热点的预测轨迹 实心点是已测定年代的侵入体， 位于它们形成时热点的估算位置附近

大陆区热点轨迹的实例，还有

尼日利亚的中生代花岗岩；

从冰岛到爱尔兰的图林火山链，它记录了北大西洋的张开；

从联邦德国延伸到波兰的欧洲中部的火山链；

怀俄明州黄石公园下浅层的高热流值、低地震速度、低密度和低电阻串，曾被解释为地幔热点的反映。

热地幔柱的活动可以造成大陆的初始破裂、产生三联点。因此，沿张开的大陆边缘呈现不规整性，大概就是继承了原先热地幔柱分布的特征。

张用夏根据航磁等资料研究指出，在华南及邻近地区广泛出现有各种级别的环形构造，它们是中生代以来深部地幔热源对上部岩石圈，特别是对上地壳塑性基底作用而成的一种构造形式。

这样就用地幔热柱解释了板内环形构造的形成。

　　免责声明：本文由用户上传，与本网站立场无关。财经信息仅供读者参考，并不构成投资建议。投资者据此操作，风险自担。 如有侵权请联系删除！