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husiyaocc

铜虫 (正式写手)

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[交流] 海底扩张已有5人参与

海底扩张学说里面关于地幔对流对新大洋和海沟的形成是如何说明的哈？

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]

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地质学论文润色/翻译怎么收费? 已经有257人回复

平淡是真

1楼 2012-08-12 07:36:32

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heaventian

新虫 (小有名气)

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专业: 地球动力学

★
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看到很多人似乎对地幔对流和板块构造有所误解。现在按照我目前的理解谈一下这个问题。

首先，俯冲slab是地幔对流的主要驱动力。解释：
自然对流的系统，主要有两个密度异常，上升的低密度高温物质和下降的高密度低温物质。这两个力是促使系统对流的最主要的驱动力。一个常见的例子是在锅里煮水。底部的加热和地表的冷却是其主要能量源。
对于地球而言，有几个证据表明上升的力不是主要驱动力。第一，地幔内部具有放射性元素，它的存在降低了核幔边界的温度差。第二，根据估计，从核幔边界贡献的热量（4-10TW）只占地表释放热量（44TW）的10-20%（有争议）。前面两个都证据都支持地幔中上涌流不是最主要的动力。第三，层析成像中地幔底部的高温superplume只达到中地幔的高度，在上地幔没有对应的波速异常。第四，板块边界的重要组成部分，洋中脊，和superplume之间没有关系。

其次，板块构造和地幔对流的联系。
上面说到地幔对流的主要动力是海沟处下沉的冷的，高密度的slab（俯冲的海洋岩石圈）。
这一下沉的slab不仅驱动了地幔的运动，也驱动了板块的运动（通过所谓的力导，即板块足够坚硬，以致能够把海沟处的力传递到远处）。有一个现象可以算作slab驱动板块构造的有力证据。地表和俯冲带相连的板块，其运动速度都比较大，不与slab相连的板块，其地表运动速度较小。如太平洋板块大概8个cm/yr的速度。而非洲板块只有1-2cm/yr的速度。
洋中脊肯定是对应于拉张的。这一拉张的驱动力，边缘海沟处的slab应该起了很大一部分。另外，板块本身的横向强度不均匀，地幔柱的出现，异常高温上地幔等等的作用会影响洋中脊出现的位置。同样的证据是和slab相连的板块，其洋中脊的扩张速度较大，而不和slab相连的板块，其洋中脊扩张速度较小。如东太平洋洋隆的扩张速度远远大于大西洋洋脊的扩张速度。