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一个板块的理论运动轨迹

网上有关“一个板块的理论运动轨迹”话题很是火热,小编也是针对一个板块的理论运动轨迹寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。

板块运动伴随着纬度的变化。在已经获得的各种地质动力中,强中纬力的主要控制因素即地球的黄纬,板块在强中纬力的作用下发生黄纬的改变,即可影射成地球纬度的改变。

地球运转的胀缩力公式的获得,使我们认识到地球绕行银核一周要分别发生膨胀和收缩的运动过程。而地球公转所产生的强中纬力、潮汐力等的获得,使我们已完全具备了分析球面板块在各种作用力的作用下运移的条件。

无论是在地球的膨胀期,还是在地球的收缩期,只要地球球面上存在分离的板块,这一板块将受到地质动力的作用,就会产生运移,板块间即出现相对运动,甚至接触、碰撞。

相邻两板块的主体关系有如下几种:

(1)分别位于不同的地质动力作用带,受不同的地质动力的作用。由于所受作用力不同、或者主作用力不同、或者作用力相同而参数不同的影响,加上两个板块的质量差异,两板块的相对运移速度不同,从而产生板块间的距离缩短、碰撞、挤压、褶皱、推叠与成山,或者出现距离增加而逐渐远离。

(2)位于同一地质动力作用带,受相同作用力作用,因板块质量不同,产生的运动速率不同。这样,相邻两板块间也会出现远离或靠近直至成山的两种现象。

(3)位于同一地质动力作用带,受相同作用力作用,因板块质量相近,产生的运动速率相近。这样,相邻两板块间将保持较长时间的毗邻关系不变。

大陆和大陆间的关系也可分为:

(1)分别位于不同的动力作用带。即使分处于南北两个半球,理论上也有相会的可能。

(2)位于相同的动力作用带。与上述第二种和第三种情况相似。

每种情形都可导致地球在膨胀期里出现板块碰撞,在收缩期里出现板块远离这样“不和谐”的地质现象。

不管是陆块和陆块间的相对运移关系,还是陆块与洋壳间的相对关系,都包含了一个块体的运动问题,分析研究一个块体的理论运行轨迹,是解决问题的前提。

设定问题的初始条件:地球表面存在着一个质量为m的块体,它不管是处于地球膨胀还是收缩期,都不受其他块体的影响(不考虑板块相撞后的各种变化),它总是处于地球的表面运动,也不存在着自身的张裂问题,它是一个完全游离的块体。

1.板块在高纬度带的运移

高纬度带是个相对概念,一般是指地球纬度相对较高的地区,如无特别说明,本书中的高纬度都是按地质动力中的最大强中纬力分带结果,即地球纬度的68°27′~900地区。

按照所设条件,地球球面板块在高纬度带(即极地带)的运移,应该具有大气质点的特征。

理论上的极地带板块受强中纬力作用与运移和大气质点在极地带受力后的运行轨迹一致。分过极点和不过极点两种类型。

过极点的作用力方式、板块受该形式力作用后的运移轨迹等,在大气的强中纬力作用中已经阐述,即两种:一种是过极点后沿着弧线向左(北半球)或向右(南半球)继续运移;一种是沿着弧线经过极点后再沿着对称的弧线方式返回。

不过极点的作用力方式,板块受该形式力作用后的运移轨迹共有8种理论模式。

无论是过极点还是不过极点,站在地球上的人们会发现,板块在相对较弱的强中纬力作用下,发生由68°27′向90°方向运移,和由90°向68°27′运移都是可能的。如果板块为较均匀的块体,其重心等于质心,板块则沿着理论轨迹线平行移动,否则,板块将沿着理论轨迹线转动。

板块在极地带的运动特点,受板块在极地外时的运动特征影响。也就是说,板块在强中纬力作用带的运动可能影响板块在极地带的运动,如果地球倾角保持不变的话,强中纬力作用带43°06′及其以后范围内的板块的运动对极地带内时的运动产生影响。

由于强中纬力是与纬度的大小呈正弦倍角平方关系变化,所以,在地球纬度大于68°27′后,表现为作用力随纬度增大而加倍减小,在板块上表现的运动特征为,随着纬度增加,板块运动的加速度越来越小。

由于地球的自转轴是倾斜的,板块受强中纬力作用后的运行方向和地球自转方向的关系如图7-17a所示。极地带板块在一天之内所受强中纬力的大小是变化的,以一个质心在地球纬度66°33′的板块为例,其一天之内的强中纬力随时间的变化关系曲线如图7-17b所示。

图7-17b所表现出的非对称曲线形态,是由于极圈上的质点在早半球(从0:00到12:00之间,夏季),质点与黄道面的a角度,经过了从900到43°06′的变化,其中,约在11:53′(夏季)时a=45°的原因。

地球倾斜所形成的地球南北极关系,总是使地球在轨道的半径增大时南极在更大的地方(轨道外侧),北极在较小的地方(轨道内侧),这种特殊的构造关系,是形成北极相对活跃,南极相对稳定的原因(角动量守恒)。如果地球倾斜方式改成相反方向,地球的南北极的地理地质特征也将随之改变。

图7-17 高纬度带球面板块的运动方向及作用力关系图

2.板块在中纬度带的运移

与高纬度带一样,中纬度带也是个相对概念,一般是指地球纬度21°33′~68°27′的地带,即强中纬力作用带。

板块在中纬度带的受力包括强中纬力、潮汐力,这里只研究板块受强中纬力的作用情况。

根据所设条件,假如目标板块遇到其他板块,目标板块总是将它压在底下,目标板块就像一条在海上的船(因为只有存在的板块能向我们提供证据,消失的板块则不可以),也不考虑板块遇到其他板块后的反射及运行速度改变等情况,那么,板块在本带内的运移则完全类似于强中纬力作用带内的大气或海水的运动,只是运动体的质量不同,所产生的运动速度不同。

强中纬力作用带内强中纬力的作用运行轨迹和方向的表示如图7-18a所示。

图7-18 中纬度带板块的受力与运动

综合分析结果:从图7-18a的视角,看到的地球上强中纬力作用带内最大强中纬力作用线是一条圆形轨迹线,这条轨迹线处在黄道面上下地球的中部(图中只绘出了北半球的一条),呈一个封闭的圆环,这个圆环使黄道面上的观察者看起来是一条平行于黄道面的直线,而黄道面上90°视角的观察者看起来是一条完整的圆圈。地球的自转,使中纬度带内的每一点,在24h内,两次经过该圆圈。

地球的纬线与强中纬力作用线呈X状斜交,如果固定纬线,则质点从A点出发沿着强中纬力作用线由南往北经过纬线(E点)抵达68°27′(B点)后,发生由北往南的运移,在地球背面再次经过该纬线,然后回到A点,周期为24h。如果固定最大强中纬力作用线,质点由C点出发,几小时后经过交点E(即最大强中纬力作用点),在经过D点(相当于夏季中午12:00)后,再过几小时,又一次经过最大强中纬力作用点(前后两次相差大约12h),然后于次日相同出发时间回到C点。

处于强中纬力分界线上的点,一天之内只有一次受到最大强中纬力作用。

由于强中纬力除在黄道面和南北半球的a=90°处等于零无作用外,在地球的其他地方都有作用,所以,强中纬力作用带内一点的强中纬力与时间的关系曲线如图7-18b所示,图中的时间轴没有一日中具体小时的意义,只有时间间隔的作用,纵轴上最大强中纬力是固定的,最小值则视板块质心所处纬度经过换算成a后算出。

扣除所有阻碍板块运移的因素后,板块在强中纬力作用带的运移轨迹如图7-19所示。

图7-19 板块在中纬度带内的运移轨迹示意

板块不断地作图7-19所示运动,总有到达带边(与其他作用带交叠区)的时候,这时,板块将受到双重作用力的作用,运移轨迹将超出图7-19的形态。

3.板块在低纬度带的运移

低纬度带是指南纬21033′到北纬21°33′之间的地带,或者是指南纬23°27′到北纬23°27′之间的地带,又称穿切黄道面带。

强中纬力在低纬度带的影响是不可忽略的。

图7-20a选择了地球赤道南北各一点在地球转动时受强中纬力的作用情形,图7-20b是此两点的F-t关系曲线。

由图可见赤道南北两板块的F—t曲线表现为非对称,即赤道北的板块穿切黄道面前在黄道面之上的幅度大于穿切黄道面后的幅度,而赤道以南的板块则正好相反。这是站在板块不受固定强中纬力作用的角度情况。

如果板块A(或B)受到一定的强中纬力作用,那么,随着地球的自转,强中纬力将带着板块A(或B)作跨越赤道的运动。

假如在黄道面上和黄道面下各有一固定值的强中纬力作用线(如图7-16,为方便读图,位置稍作夸张),板块A在南半球开始受力,在固定的力作用下沿着力作用轨迹前进,地球同时在自转,经过1点,板块A抵达赤道,然后在固定力作用下继续前进,经过2点,这时,虽然板块A仍在黄道面下,但此时却已经进入北半球,地球自转携带板块A转到3点,这时虽然板块在南半球强中纬力作用下运抵北半球的纬度没变,但却已经穿切黄道面到达了黄道面上,在自转状态下,板块A到达4点,进入了北半球的固定强中纬力作用线,在固定力作用下,板块A沿着固定轨迹前进到达5点,此时,板块A已完全离开了南半球进入北半球并受北半球的作用力系统的控制。这种交换是可逆的,逆向运动分析略。

图7-20 低纬度带板块受强中纬力作用与运动关系图

4.其他

研究、探讨板块运动的课题一直以来都属于热门。从部分新发现的地球动力角度探讨板块的运移轨迹,立意原在对强中纬力的应用。至于潮汐力和胀缩力对板块的垂向作用等,都属于以后继续探讨的内容。

5.小结

(1)强中纬力使地球中纬度地带(21°33′~68°27′)物质产生偏转运动。

(2)最大强中纬力不仅是形成大洋环流、大气环流的重要作用力,而且也是形成地下油气、球面板块运移的重要作用力,运动轨迹丰富多样。

(3)强中纬力是影响地球范围最广的作用力之一,因而是最重要的作用力之一。

(4)强中纬力还对极地带等地带内的物质发生一定的作用。

板块运动的特点:海洋板块撞击大陆板块会下切到地幔,熔化成岩浆,大陆板块会隆起成山脉。如:印度洋板块使喜马拉雅山脉隆起,马里亚纳板块使马里亚纳群岛隆起等。

特点

1、海洋板块向大陆板块靠近。

2、海洋板块位置低,较坚硬;大陆板块位置高,较柔软。

3、海洋板块撞击大陆板块会下切到地幔,熔化成岩浆,大陆板块会隆起成山脉;撞击时,往往发生地震和火山。

如:印度洋板块使喜马拉雅山脉隆起,马里亚纳板块使马里亚纳群岛隆起等。

板块运动

板块运动是指地球表面一个板块对于另一个板块的相对运动。1968年,法国地质学家勒皮顺把地球的岩石层划分为六个大板块,所有这些板块,都漂浮在具有流动性的地幔软流层之上。随着软流层的运动,各个板块也会发生相应的水平运动。

板块运动分为哪两种

1:张裂(生长边界)形成海洋、裂谷、海岭。

2:碰撞(消之边界)形成山脉、岛弧、海沟。

关于“一个板块的理论运动轨迹”这个话题的介绍,今天小编就给大家分享完了,如果对你有所帮助请保持对本站的关注!

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