板塊構造

板塊構造

板塊構造(plate tectonics)理論產生於20世紀60年代初期(Wilson,1965),該理論對生物地理學影響很大,很多情況下,不同地區上很多植物和動物分布,只有通過我們現在掌握的有關板塊構造的理論才能夠解釋。

簡介

我們這個行星表面,是由厚度大約為100-150 km的巨大板塊構成,全球岩石圈可分成六大板塊,即太平洋板塊、印度洋板塊、亞歐板塊、非洲板塊、美洲板塊和南極洲板塊,其中只有太平洋板塊幾乎完全在海洋,其餘板塊均包括大陸和海洋,板塊與板塊之間的分界線是海嶺、海溝、大的褶皺山脈和大斷裂帶。這些板塊就像冰山在海洋中一樣飄浮在玄武岩質基底上,進行非常緩慢的移動。大部分陸地或者全部大陸都在板塊之上,所以當板塊運動的時候,各個大陸之間就表現出了相對運動狀況,我們稱此為大陸漂移(continent drift)。

運動形式

大陸板塊具有三種可能的運動形式:第一是新板塊的形成,在板塊交界處或者邊緣,由於熔岩湧出和冷卻產生新板塊,這類邊緣板塊一般都沉積在海底,但是如果這些板塊上面有陸地,那么陸地就會隨之而相對運動,這種邊緣可能由一塊大陸中間的斷裂開始。比如東非大峽谷(The great rift valley in East Africa)就是兩個板塊分離初期階段的例子,當這兩部分大陸徹底分開之後,海水就會淹沒斷層部分,進而形成一個新大陸。分離的初期,這兩塊陸地還具有相同的植物和動物區系,原種的滅絕和新種屬的進化導致兩塊陸地的動植物區系發生變化。
第二種板塊運動形式是板塊相對趨近運動,如果一個或者兩個板塊邊緣都是很薄的海洋岩殼,那么,一個板塊就可能滑向另一個,當兩個板塊運動到一起時,它們之間的摩擦造成戳穿和劇烈運動,因而產生地震帶。海洋下沉岩殼向更深層地殼運動,在接近熱核(hot core)深層時融化,然後融化的岩漿噴出地表,形成火山噴發現象。如果這兩個板塊攜帶著大陸,那么,它們將相互接近。大陸殼比海洋岩殼密度小,所以,如果一個大陸接近一個下沉板塊邊緣的時候,就不會滑向另一塊岩殼的下面,所以,就會防止它下面的板塊繼續下沉。如果兩塊板塊各具有一片陸地,相互碰撞時都不會塌陷退讓,撞擊的結果形成長長的山脈。喜馬拉雅山是世界上最高的山脈,就是由於4000-4500萬年前,印度板塊和亞洲板塊相撞形成的,現在仍然在緩慢上升。
第三種是板塊邊緣相互碰撞滑開,加利福尼亞的San Andreas 斷層(fault)顯示向北滑動的太平洋板塊和向南滑動的北美板塊。
可見,目前的大陸都是由一塊被稱為泛大陸(Pangea)的超級古陸分離形成的,大約在2億年前分成兩半,一半是Laurasia,另一半是Gondwanaland。一旦大陸被分割成不同的陸快,互相之間就被浩瀚的大海彼此孤立,同時每塊大陸上的動植物也被隔離,各自獨立進化的結果導致目前彼此不同的生物地理格局。

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