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人教大纲版必修一上册中,3.1节《地壳物质的组成与循环》和3.2《地壳变动与地表形态》,在讲述岩浆岩和地壳运动与板块构造时,教材上没有关于软流层的内容,作为教师应该对岩浆源于何处以及软流层有一定认识,对学生可能提出的问题心中有数。
在课堂上我不假思索地说出岩浆源于岩石圈下部--即地壳之下地幔上部。备课的时候也觉得是理所当然,课后一想,真的这么肯定吗?虽然软流层就在那个位置,可岩浆就是源于软流层吗?软流层是如何托着地壳在漂的?回来后在网上查了一下,的确是有这种说法,看来大学的时候听课和不听课的确有点差别啊,正是以前上课的时候听到老师这么说过,所以在脑海里根深蒂固了,都不仔细思考就能脱口而出,甚至在上个暑假我再看一遍《地质学基础》的时候也没有仔细去想书上的说法有没有什么疑点,会不会有什么疑问。教学时从学生的角度来想,竟会觉得有好多需要弄懂的地方。
网上有些资料,整理转贴过来:
一、岩浆是什么?岩浆源于何处?
今天的岩浆活动发源于大陆30km,洋壳6km以下。即软流圈。但软流圈的物质并不是岩浆。软流圈在巨大的岩石静压力下呈半塑性状态。只有当压力降低,如地壳裂开时才转变为岩浆并朝着压力低的方向移动,如大洋裂谷。其二,当温度升高时也能形成岩浆,并把上覆岩层熔透而形成火山喷发。
http://baike.baidu.com/view/50965.htm疑问:软流层的物质并不是岩浆,那是什么?
岩漿是熔化的岩石,通常位於地表之下的岩漿庫(或譯岩漿室、岩漿囊)中。岩漿是一種複雜的高溫硅酸鹽溶液,是各種火成岩的前身。岩漿可以侵入鄰近的地殼岩石或是冒出地表。岩漿存在於650°C到1200°C的溫度中。岩漿處於高壓之中,有時會經由火山道(或譯火山管、火山流口)以熔岩流或是以火山碎屑物的火山噴出物的形式冒出。這些火山噴發的產物通常包括了從沒到過地表的液體、結晶體及溶解氣體等。岩漿會在地殼中各自分離的岩漿庫內集結,不同地方的岩漿組成成份會稍有不同。這些地方包括了隱沒帶、裂谷帶、中洋脊或是地函熱柱的熱點之上。只有在地球的軟流圈內的特定條件之下岩漿才會形成。
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%B2%A9%E6%B5%86疑问:岩浆是融化的岩石,只有在地球的软流圈内的特定条件下才会形成,那么软流层之下是什么?
二、软流层位于什么地方?
软流层(Asthenosphere)又叫软流圈,位于上地幔上部岩石圈(Lithosohere)之下,深度在50-250km之间,是一个基本上呈全球性分布的地内圈层。软流层的分布具有明显的区域性差异,总的规律是大洋之下位置较高(一般在60km以下),大陆之下位置较深(深度在120km以下)。软流层顶底界面不十分确定,与岩石圈之间无明显界面,具有逐渐过渡的特点。
(疑问:岩石圈不是包括地壳和上地幔吗?)
软流层是在地震波传播速度研究中发现的。科学家在研究地震波传播速度在地球内部的变化时发现,上地幔接近顶部的位置有一个地震波传播速度明显减缓的层,称为“古登堡低速层”。推测此层地震波传播速度慢的原因是积累的热量使岩石软化并局部熔融,故称为“软流层”。
http://baike.baidu.com/view/817172.htm
三、板块为什么会运动?
板块构造学说, 刚提出来时, 不少学者曾经以为刚性的岩石圈既然在软流圈上面运移,想当然地认为一定是地幔对流带着它运移,认为地幔中由于存在温度差异或密度差异, 可能引起物质的缓慢移动, 热的、轻的物质上升, 造成大洋中脊的热显示, 同时带动中脊两侧的岩石圈板块作向背移动, 在俯冲带处大洋板块下插, 使冷的、重的物质下沉。于是地幔物质就形成了对流环, 好象“传送带”一样带着岩石圈板块运移。这就是板块构造学说早期所主张的地幔对流的“传送带模式”。初看起来, 这种板块驱动机制的解释十分精彩。但事实上,问题很大。在全球“热点”(即地幔物质向上运动的热显示处) 研究中, 发现共有一百多处热点, 除少数分布在大洋脊上, 大多数却都散布在板块内部。由热点位置变化所反映的地幔物质运移速度, 一般认为都只有每年几毫米, 而岩石圈板块的平均运移速度却比软流圈大一个数量级, 即每年几厘米(据Bott,1984)。于是问题就出来了, 低速运行的“传送带”怎么能够带动其上的岩石圈以较高的速度运移呢? 更何况地幔热对流是肯定存在的, 而固体的地幔物质是否能够对流, 至今尚缺乏足够的证据。?
要想解决岩石圈板块构造的动力学机制问题,还要积累更多的资料, 预计在未来二、三十年内是有可能解决的。其动力来源无非是地球内部的变化和宇宙体系中的某些因素。应该注意的是, 岩石圈毕竟只是固体地球上的一层表皮(平均厚度仅为地球半径的百分之一左右), 仅仅从地球内部来找寻原因,看来是不够的,有必要从宇宙因素与地球内部变化的角度综合起来考虑问题。但要确定什么是主导因素, 目前看来,依据还不够充分, 有待于进一步的努力。(万天丰)
http://www.sciencenet.cn/blog/Print.aspx?id=26777疑问:虽然知道很多理论都是在不断发展中的,但是如果都还没有定论,需要给学生讲到什么程度呢?或者直接回避?
相关链接:地壳真的是漂在软流层上的吗?http://sq.k12.com.cn/discuz/viewthread.php?tid=295194
土豆网视频《板块移动》http://www.tudou.com/programs/view/dJYCx8VguqU/
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