板塊相對運動測量

板塊相對運動測量

板塊相對運動測量,是指相鄰兩板塊之間的相對運動的測量。由於所有的洋中脊都沿從轉動極輻射出的經線排列,而轉換斷層位於以轉動極為中心的小圓上。

板塊相對運動測量(determination of the relative plate velocity)是指相鄰兩板塊之間的相對運動的測量。按歐勒定律,可根據轉動極的經、緯度和旋轉角速度得出。由於所有的洋中脊都沿從轉動極輻射出的經線排列,而轉換斷層位於以轉動極為中心的小圓上;洋底磁異常條帶平行洋中脊並以其為軸對稱分布。因此轉動極的位置可根據磁條帶和轉換斷層的分布圖式確定。海底擴張作用速度與磁異常條帶的寬度成正比,旋轉角速度(ω)可根據後者確定。由此得出的全球十大板塊相互運動的旋轉極位置和轉動角速度。兩板塊間沿任一邊界上的相對運動速度u=ωasinΔ,式中a為地球半徑;Δ是地球中心對著旋轉極P到板塊邊界上A點弧線的角;ω是單位時間的弧度。點A與P之間的地表距離s=aΔ(Δ以弧度計)。求取板塊間相對運動線速度的方法有:①地形法,根據海底擴張說,洋底的水深是隨離開洋中脊的距離或洋殼年齡的增加而加大的,洋底水深與洋底年齡的平方根成正比。洋底海水深度還與海底擴張速度有關,擴張速度越快,洋殼冷卻沉陷慢,水深則較淺,洋中脊兩側坡度也越緩;反則反之。依據實際測量數據建立洋底水深與洋殼年齡或洋底坡度的關係式,根據某一地域根據繞極P的旋轉角速度ω測定兩板塊邊界上A點的相對運動速度(據Turcotte et al., 2002)洋底的水深或坡度就可得出洋殼年齡,進而求得此洋殼形成時的海底擴張速度和板塊間相對運動的線速度。此法精度較低,但可彌補缺失磁異常條帶地區之不足。②布龍法,假定沿斷層的所有運動都表現為相繼發生地震的黏滑斷錯,而不是蠕滑,將板塊邊界某地段在一定時期內所有地震引起的滑動量加起來,就可以算出這一定時期內板塊的相對運動速度。由於地震時的滑動量與地震矩和斷層面積有關,而後二者又只能近似地確定,故布龍法的精度也不高;但它可以測定其他方法不能測得的俯衝邊界上的板塊匯聚速度。③貝尼奧夫帶長度法,奧尼奧夫帶長度與板塊俯衝速度成正比關係,垂直於島弧的貝尼奧夫帶的長度大致代表了1000萬年來的俯衝量,據此可求得板塊的俯衝速度。此法僅供參考。④轉換斷層法,測定板塊相對運動方向的方法。由於轉換斷層的時間跨度很大,它所標示的板塊運動方向可能是幾千萬年內的平均結果。⑤震源機制解法,所得結果是幾十至幾百年內板塊運動的平均方向。

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