变换的缺点

沿着第三种类型的板块边界,两个板块横向移动,并沿着地壳中的巨大裂缝相互通过。变换的缺点之所以如此命名是因为它们与其他类型的板块边界相连。大部分的变换缺点的偏移段连接海洋山脊.然而,转换断层也发生在板块边缘与大陆地壳之间圣安德烈亚斯断层加州和北安那托利亚断层系统火鸡.这些界限是保守的因为板块间的相互作用不会产生或破坏地壳。因为沿着这些断层的唯一运动是板块的相互滑动,沿着断层表面的水平方向必须与板块运动的方向平行。断层表面很少是光滑的,当两侧的板块暂时锁定时,压力可能会增加。这种积聚的压力可能会突然以情绪波动的形式释放出来地震

许多转换断层在大西洋主要断层的延续在吗相邻这表明这些断层的方向可能继承自先前存在的弱点大陆地壳在海洋地壳形成的最初阶段。另一方面,转换断层本身可能被重新激活,最近的地球动力学模型表明这是有利的环境用于启动俯冲带

热点

尽管地球上的大部分火山活动主要集中在板块边界附近,但也有一些重要的例外,即这种活动发生在板块内部。线性链岛屿其中最著名的例子就是在远离板块边界的地方发生的长达数千公里的火山喷发。这些岛链沿着岛链记录了一个典型的海拔下降序列,从火山岛到岸礁环礁最后是海底山。一个活跃的火山通常存在于岛链的一端,在岛链的其余部分会出现越来越古老的死火山。加拿大地球物理学家J.图佐·威尔逊美国地球物理学家w·杰森·摩根将这种地形特征解释为热点

这些热点的数量是不确定的(估计在20到120之间),但大多数发生在板块内部,而不是板块边界。热点被认为是巨型行星的表面表现羽毛热的,称为地幔柱它们从地幔深处上升,可能是从地表以下约2900公里(1800英里)的核地幔边界上升。这些羽状物被认为相对于在它们上面移动的岩石圈板块是静止的。一个火山在地幔柱正上方的板块表面形成。然而,随着板块的移动,火山与下面的板块分离了岩浆来源和灭绝。死火山在冷却和下沉时被侵蚀,形成边缘礁和环礁,最终它们沉入海面下,形成一个海底山.与此同时,一座新的活火山正上方形成地幔羽流。

这一过程的最佳例子保存在夏威夷-皇帝海山链中。羽状物目前位于夏威夷下面,呈线性链状岛屿环礁海山向西北延伸3500公里(2200英里)至中途岛,向西北偏北延伸2500公里(1500英里)至夏威夷阿留申沟.火山活动在这条火山链上灭绝的年龄随着距离的增加而逐渐变老夏威夷——支持这一理论的关键证据。热点火山活动并不局限于海洋盆地;它也发生在大陆内部,例如黄石国家公园在西方北美

测量结果表明,热点可能会彼此相对移动,这是经典模型所没有预测到的情况,经典模型描述了岩石圈板块在静止地幔柱上的运动。这给这个经典模型带来了挑战。此外,热点和羽流之间的关系也备受争议。经典模型的支持者坚持认为,这些差异是由于地幔柱上升时地幔循环的影响,这一过程被称为地幔.数据从替代模型显示,许多羽状物并不根深蒂固。相反,他们提供的证据表明,许多地幔柱以线性链的形式出现,将岩浆注入裂缝中,这是由于相对较浅的过程造成的,例如富含水的地幔的局部存在,源于大陆地壳的绝缘特性(这导致被困地幔的积累)地壳的减压),或者是由于大陆和地壳之间的界面不稳定海洋地壳.此外,一些地质学家注意到许多地质过程比其他地质过程更重要属性地幔柱的行为可以用其他力来解释。

板块运动

欧拉的贡献

18世纪,瑞士数学家欧拉表明刚体在物体表面上的运动可以描述为围绕一个它穿过球体的中心,也就是旋转轴。这个轴的位置与地球的自转轴。轴穿过球体表面的露出点称为旋转极。这定理球形的几何提供了一种优雅的方式来定义岩石圈板块在地球表面的运动。因此,两个刚性板的相对运动可以描述为围绕公共的旋转被称为传播轴。该定理的应用要求板不发生内部变形——这一要求并非绝对符合,但似乎是对实际情况的合理近似。应用定理允许数学重建过去的板块配置。

因为所有的板块都形成一个封闭的系统,所有的运动都可以通过一次处理两个板块来定义。两个板的旋转关节极可以从它们的变换边界确定,根据定义,它们平行于运动方向。因此,板块向前移动变换的缺点它的轨迹定义了垂直于传播轴的纬度圈,因此围绕着旋转极形成了小圈。这个定理在几何上的必要性——直线垂直于变换断层收敛在旋转的极点上——被测量证实了。根据这一定理,板块的运动速率应在靠近旋转极点处最慢,并沿与其成90°角的裂缝逐渐增加至最大速率。对海底扩张速度的精确测量也证实了这种关系。

过去的板块运动

构造包括地球岩石圈板块相对于其他板块的运动软流层.这一活动改变了所有板块相对于地球自转轴的位置赤道.为了确定板块在过去的真实地理位置,研究人员必须确定它们的运动,不仅是彼此之间的相对运动,而且是相对于这个独立的运动参考系热点的经典解释提供了这样一个参考框架的例子,假设它们是起源于地幔深处的羽流的来源,并且随着时间的推移具有相对固定的位置。如果这个假设成立,那么岩石圈在这些羽状物之上可以推导出。热点岛链起到了这个作用,它们的趋势提供了板块的运动方向。板块的速度可以从年龄的增加推断出来火山沿着岛链相对于岛屿之间的距离。

地球科学家能够准确地重建过去1.5亿至2亿年间板块的位置和运动,因为他们有海洋地壳记录,为他们提供了板块的速度和运动方向。然而,由于古老的海洋地壳是连续的消耗为了给新的地壳腾出空间,这种证据在更早的时间段里是找不到的地质时期这使得调查人员有必要转向其他不那么精确的技术。(见下文古地磁,极地漫游和大陆漂移.)