第三讲 “岩石与地貌”篇知识体系分析 上一节 返回
 
二、专题5单元结构分析  

专题5由“板块构造学说”和“地震与火山”两个知识点组成。六大板块的分布、板块运动原理、地震与火山的特点和分布是本专题的重点。板块运动机理,火山、地震、山系、海沟的分布与板块运动的联系是本专题的教学难点。

本专题以板块运动为主轴,汇整了相关大地构造学说以及与板块运动密切相关的地震、火山等地质灾害,进而说明地球内力作用对陆地环境的影响。

学生在初中阶段已学习过板块构造学说,但教学要求仅仅是“知道板块构造学说,说出世界著名山系及火山、地震分布与板块运动的关系”。

1.板块构造学说

板块构造学说是建立在大陆漂移说、海底扩展说的基础上,因此,有必要简要介绍海底扩展说的基本内容。

大陆漂移说

魏格纳为了证明自己的观点,专门收集了各门学科的证据,可分为以下三个方面:

地形和地质证据 南非有一条山脉可以和阿根廷境内一条山脉对接起来。在北美可以找到与欧洲相对应的煤田。

化石证据 在非洲、南美洲、澳大利亚、印度和南极洲都发现了生活在二三亿年前舌羊齿植物的化石。

气候证据 现今在位于北冰洋北部的岛屿上发现了热带植物化石。3亿年前,这些植物只能生长在赤道附近。另外,在南非还发现了冰川擦痕,表明3亿年前,南非应当位于南极附近。

通过大陆漂移学说的诞生史,帮助学生初步懂得假设论证的科学思维方式。

海底扩张说

海底扩张说有以下三方面的证据:

熔融物质 20世纪60年代,科学家乘坐潜水艇深入海底,在大洋中脊发现了只有在水下喷发并快速冷却才能形成的石头,这说明大洋中脊不断喷发出熔融物质。

海底磁条带 科学家运用精密仪器探测大洋中脊两边岩石的磁性,发现中脊两侧磁场方向不同的岩石条带相间平行排列。

钻孔取样 科学家在深海海底钻孔取样发现,离大洋中脊越近的岩石年龄越小,离大洋中脊越远的岩石年龄越大。

通过海底扩展学说的建立,帮助学生了解逻辑推理的科学思维方式。

板块构造学说

从大陆漂移学说到板块构造学说的“三级跳”,是大地构造学说著名的“三部曲”,是地学发展史继承与发展的典范。人类对地壳运动的认识在不断地发展和完善,可以说重大的科学发现是一个长期的连续的过程。

学习板块构造学说时,要强调两点:一是历史发展的观点。板块构造学说是不断修正、不断补充、逐渐完善的,并得到了很多科学家的支持和赞同,是当代最有影响的全球构造理论。板块构造学说并非完美无缺,仍需科学的修正和补充。二是物质永恒运动论的观点。这是板块构造学说的主导思想。

固体地球上层由性质显著不同的两个圈层组成,上部是刚性的岩石圈,下部是塑性的上地幔软流层。

地球的岩石圈被海岭、海沟等构造带分割成六大板块,大板块还可以分为更小一些的板块(如中国,自北向南大致可分为西伯利亚板块、塔里木中朝地块、扬子地块以及西南部印度板块与祁连山、昆仑山之间的特提斯地槽),这些板块都漂浮在软流层上,并在不断地运动(移动)之中。

板块内部地壳相对稳定,板块交界处,地壳比较活动。

不同的板块相互运动形式(碰撞、张裂)则可形成不同的地表形态等。板块相互运动形式及对地表形态的影响,正是解释海陆分布及地表形态特征的理论基础。

世界六大板块分布示意图展示了全球岩石圈分为亚欧板块、非洲板块、印度洋板块、太平洋板块、美洲板块和南极洲板块等六大板块。这些板块的界线并不是大陆的边缘,而是大洋中脊、海沟、岛弧构造和大断裂,所以除了太平洋板块几乎是水域外,其他板块都包括海洋和大陆。

板块的边界分为生长边界和消亡边界两类。

生长边界以大洋中脊为代表。洋脊实际上是海底分裂产生的长而窄的海底山脉,是板块生长扩张的边界。如亚欧板块与美洲板块之间为大西洋海岭。

消亡边界以海沟、造山带和地缝合线为代表。当洋壳板块与大陆板块相遇,因前者的岩石密度较大、位置较低,一般以45°角俯冲到大陆板块之下,叫做俯冲带或洋壳板块的消亡带。在俯冲带往往形成海沟,是海洋中最深也是最活动的地方。两个大陆板块相撞,接触地带受挤压变形,构成褶皱山脉,使原来分离的两块大陆缝合起来,叫地缝合线。如我国西藏雅鲁藏布江河谷一带,被认为是典型的地缝合线,这里既有频繁的地震,又有继续上升的迹象。

通过板块构造学说的创立过程,培养学生善于思考,勇于创新的精神和懂得科学研究的严谨性。

2.地震

地震:利用震源和震中示意图,讲清震源、震中、震源深度和震中距等地理要素的概念和含义。重点是要讲清地震震级与烈度的含义及关系。

地壳任何一部分的快速颤动都叫地震,俗称地动。它是地壳运动的一种形式,是常见的自然现象。地壳中的岩层在地应力的长期作用下,会发生倾斜和弯曲。当积累起来的地应力超过岩层所能承受的限度时,岩层会突然发生断裂或错位,使地面发生震,成为地震,这就是构造地震。90%以上的地震属于这类地震。这种地震的特点是影响范围广,破坏性强。

地震的震级与烈度

震级是表示地震本身能量大小的等级。震级越高,地震释放的能量就越多。震级每升高一级,相应的能量就增加约30倍。一般来说,3级以下的地震,人无感觉称为微震;5级以上的地震,会造成不同程度的破坏,称为破坏性地震。烈度是当地受地震影响的破坏程度。目前我国和世界上绝大多数国家把地震烈度划分为12度。3度以下,绝大多数人无感觉,无破坏性;6度以上,房屋受不同程度的破坏;9度以上,房屋受到严重破坏。可见,震级与烈度既有区别,又有联系。

一次地震只有一个震级,而不同地区的地震烈度则不一样。

地震的震级越大,震源越浅,受影响地区的烈度越大。

在同一次地震中,离震中越近,烈度越大;离震中越远,烈度越小。

地震带的分布规律及成因

全世界每年发生地震约500万次,分布不均匀,智利每年约20万次,日本约10万次,秘鲁约5万次,这三个国家是地震多发地区。

世界上的地震主要集中分布在两个地带:一是环太平洋地震带;二是地中海—喜马拉雅地震带。

从世界火山、地震带分布图上可以看出,地震带分布恰好与板块边界的位置是一致的。显而易见,两个板块相撞,互相挤压,容易产生褶皱断层,所以地震比较频繁。特别是太平洋板块俯冲到亚欧板块之下,在俯冲带上,由海向陆常产生一系列浅源、中源和深源地震。

火山的分布规律

从世界火山、地震带分布图上可以看到,火山分布规律与地震分布规律基本相似,即与板块俯冲带、海岭等的分布是一致的。特别是在板块俯冲带,当大洋板块俯冲到大陆板块下时,板块逐渐受热熔化,产生岩浆活动,所以常常在海沟的内侧(靠近大陆一侧)形成许多火山。

小结:板块构造学说是目前公认的有关板块运动的最好解释模式。本专题以板块构造运动为主轴,汇整了相关大地构造学说以及与板块运动密切相关的地震、火山等地质灾害,进而说明地球内力作用对陆地环境的影响。