地球板块示意图

 

 

地球板块示意图

六大板块相互作用示意图

印度板块向北移

diman duiliu
地幔对流
convection in the Earth's mantle

中，特别是地幔软流层中发生的热对流。地幔对流是一种自然对流，既是发生在地幔中的一种传热方式（通过物质运动传递热量），又是一种地幔物质的运动过程（由物质内部密度差或温度差所驱使的），是地球内部向地球表面输送能量、动量和质量的一种有效途径。由于它被认为是地球演化的最可能的驱动因素，并且与大洋中脊裂谷和大陆裂谷的形成，地表热点的分布，和火山活动，以及某些矿物的生成密切相关而受到重视。
　地幔对流是人们根据对地球的认识而推断出来的一种假说。早在1881年，费希尔(O.Fisher)在《地壳物理学》一书中就提出了地幔中可能存在着对流的观点。20世纪30年代，英国地质学家霍姆斯(A.Holmes)曾企图以地幔对流来解释大陆漂移的驱动机理。60年代，地幔对流的思想则成为解释海底扩张和的重要理论之一。板块学说认为，驱动板块运动的主要因素是某种形式的地幔对流。地幔对流是与的研究同时发展起来的。
　按流变性质划分，地球上层应分为岩石层（圈）和软流层（圈）。软流层中的地幔物质由于部分熔化具有类流体性质。在有限厚度流体层中由密度差（或温差）驱使的热对流一般呈蜂窝状结构，每个蜂窝中都有上升流、下降流和水平流动，它们构成一个完整的对流单元。二维问题中的对流单元称为对流环。完全流体层中的对流环一般呈长方形。根据深源地震资料以及地幔相变区和流变参数的估算，多数学者认为地幔对流层的最大深度为 700公里左右。因此在一个板块下面就要有几个甚至十几个对流环。相邻对流环中的流动方向相反，对浮于其上的岩石层板块的拖动力方向也相反，造成拖动力互相抵消（图1[软流层（圈）对流示意图]）,这就是地幔对流研究中的所谓“纵横比予盾”。
　有人认为把地幔对流限制在 700公里深的上地幔内的根据是不充分的，因而主张全地幔对流。由于对流层的深度扩展到核幔边界的2900公里深处(图2[全地幔对流示意图])，板块水平尺度与对流层深度之比为1的量级，纵横比的矛盾就可以得到解决。70年代末80年代初，全地幔对流研究十分活跃，包括探讨全地幔对流的特征及其与地表观测数据的联系，特别是已开始考虑三维效应。但是全地幔对流假说是否成立，还要由它能否解释各种地球物理观测资料来判定。
　岩石层板块在大洋中脊由热地幔物质产生，在海沟处返回地幔，因而水平运动的岩石层板块是地幔对流的组成部分。对流系统中应当同时包含具有不同流变性质的岩石层和软流层物质。初步计算结果表明，岩石层在对流系统中出现，也使对流环的纵横比更为合理。70年代末，这方面的研究工作还在不断改进，以期得到与地表观测更符合的结果。
　地幔对流中的上升流动对地球物理学有重要意义。它是从地球内部向地表输送能量、动量和质量的主要途径，被称为地幔上涌流动或热柱（图3 [热柱示意图]）。柱状地幔上涌流有时也被称为地幔涌流。上涌流动与大洋中脊裂谷和大陆裂谷的形成，地表热点和火山现象密切相关，因而受到重视

地幔对流

2.5亿年后七大洲可能合并成一个大陆(组图) 2.5亿年后，七大洲将合并为一个超级大陆：“究极盘古”。 德国地质学家魏格纳提出的大陆漂移学说示意图 　　在今天获得广泛肯定。很多人相信，在两亿年前，地球上只有一个大陆，那就是“盘古大陆”。随着岩石圈板块的移动，“盘古大陆”分裂开来，形成了今天的各大洲。 英国科考队探秘大西洋“地球之窗” 寻遗失地壳 示意图 　　英科考队探秘大西洋“地球之窗” 　　潜水艇还将取得地核样本，帮助科学家研究海底大陆是如何形成的。 　　英国一支科考队5日出发，前往大西洋中部海域，准备探秘一个被誉为“地球之窗”的海底巨坑。英国《泰晤士报》报道说，此次科考富有著名科幻小说家、《海底两万里》作者儒勒 凡尔纳的探险精神。 　　耗资4000万英镑 　　据《泰晤士报》报道，这支由12名科学家组成的科考队乘坐“RRS 詹姆斯 库克”号科考船从西班牙特内里费岛出发，其中包括3名女队员。他们将在大西洋海脊附近停留6个星期，对这个海底巨坑展开一系列细致的声纳测量。整个科考项目预计耗资4000万英镑。 　　报道说，这条科考船上配备了多种学科的仪器和设备，可以使科考队员在世界上任何海域展开考察，为揭开一些海洋奥秘提供了不可多得的机会。此次科考负责人、来自英国卡迪夫大学地球、海洋和行星学院的海洋地理学家克里斯 麦克劳德说，“它可能是世界上最先进的考察船。” 　　在19世纪科幻著作《海底两万里》中，尼莫船长和他的船员们在航行中经历了各种磨难，在大西洋勇斗巨乌贼，在地心之行中又遭到恐龙袭击。而“RRS 詹姆斯 库克”上的科考人员则希望他们此行有好运气，能逢凶化吉。 　　神秘海底巨坑 　　大西洋海底出现的这个巨坑令科学家大惑不解。 　　报道说，这个巨坑在海底约有几百平方英里。海底其他地区都有大约6．4公里厚的地壳部分，而这个巨坑上层只有一层薄薄的地幔。 　　科学家认为，依据板块构造理论，随着大西洋板块每年以2厘米的速度相互分离，板块之间的空隙应该渐渐被火山物质填充，并形成地壳，而这个巨坑却成为例外，由地幔覆盖。 　　那么，原本应该填充在这个巨坑中的地壳部分到哪里去了？这就是此次科考活动要寻找的答案。 　　寻找成因可能 　　科考队打算使用遥控潜水艇，深入海平面以下5公里的地方提取地幔样本，并启用潜水艇上的摄像设备拍摄海底巨坑，揭开这一“地球之窗”的神秘面纱。麦克劳德认为，这样可以有助于科考人员探明巨坑长度及其形成原因。 　　“地壳形成是地球（运动）的基本机制，”他说，“也影响着海洋化学。”麦克劳德还说，科学界对这一海底巨坑的成因有两种看法。其一，在地球板块分离过程中，地幔不是以液态岩浆而是固态形式产生；其二，由于某种力量作用，地壳向四周裂开，只剩下地幔覆盖着巨坑。 　　麦克劳德则认为，这个海底巨坑的形成可能是两种成因共同作用的结果。