历史地质学/地体
在这篇文章中,我们将讨论什么是地体以及地体的存在如何用已经讨论过的板块构造机制来解释。
一个地体是陆地的一部分,以构造断层为界,在许多方面不同于它所连接的主陆地。
地质学家将此归因于地体最初与主陆地分离,并通过板块运动被推到陆地边缘。正如我们所讨论的,海洋地壳通常被简单地俯冲到大陆地壳之下。但如果某些物质(例如岛屿)不能或不会俯冲(因为其厚度大于或密度低于海洋地壳,或出于其他原因),那么它将对接到陆地边缘。
地体形成的一个例子以高度示意性的形式显示在右边的图表中。在图 1 中,我们看到一个微型大陆连同它所嵌入的海洋地壳一起从左向右移动;在图的右侧,我们看到海洋地壳俯冲到大陆之下。
在图 2 中,微型大陆与大陆发生碰撞,无意中挤压了它们之间增生楔中的沉积物。在这个特定的例子中,这产生了两个地体,而不是一个:前岛屿和前沉积楔。前微型大陆现在是大陆的左端,海洋地壳现在俯冲到其之下。
结果是,对接完成后,我们有三个区域并排放置,它们以断层为界,并且没有共同的地质历史。当然,在它们对接的点之后,它们可以并且会分享一个历史;一个熔岩流,或火山灰的降落,或沉积物的沉积,然后可以共同覆盖它们所有;或者一条河流可以穿过所有三个区域。但是,直到它们结合之前,没有理由让它们有任何共同点。
右侧的地图(来自美国地质调查局)显示了北美西海岸的一些地体,这些地体得到了很好的研究。地体按类型颜色编码。
请注意,并非所有地体都是以我们上面例子的方式形成的;但是,它们似乎都以相同的一般方式形成,即通过将物质通过板块运动输送到大陆的西缘并粘在那里。
我们已经说过,地体将具有与同一陆地周围区域不同的地质历史。例如
- 地体将具有不同于主陆地的沉积岩类型。
- 沉积岩通常包含不同于主陆地的化石。
- 地体通常看起来像曾经是特别的某样东西,而不仅仅是大陆的另一部分;它看起来像以前是海洋沉积物,或火山岛弧,或一片海洋地壳。
- 当应用绝对年代测定方法时,基底岩在断层两侧的频率不同。
- 地体将具有不同于它所连接的陆地的古地磁历史。
更重要的是,这些特征会在一起。也就是说,化石证据、古地磁证据、年代测定证据、不同的沉积物、不同的基底岩等等,都将确定完全相同的断层边界区域为地体。如果你真的想,也许你可以尝试一个接一个地解释掉这些特征(或者至少尝试想象一些你目前无法想到的解释),但你将如何解释为什么地体的这些特征是重合的?
简而言之,地体看起来像是来自其他地方,并且以某种方式被附加到它们现在所连接的陆地主体上。因此,可以合理地得出结论,这实际上就是发生的事情。
此外,我们可以理解为什么它们应该以这种方式被运输和附加。在板块构造的背景下,本来是一个谜的东西变成了一个预期。还有什么比发现海山、火山岛和从俯冲板块边缘刮掉的海洋沉积物更自然的吗?
观察表明,证据表明地体在某个时间和某个地方与陆地相连,而在其他方面,我们认为俯冲正在发生,这加强了对地体的看法。例如,由于大西洋是通过裂谷形成的,因此我们不应该期望在美洲的大西洋一侧找到任何比大西洋年轻的地体;而且我们没有。同时,我们在美洲西侧发现了大量更新的地体,在那里太平洋海洋地壳俯冲到大陆地壳之下。
由于这些原因,将地体解释为由板块运动引起是有道理的。事实上,这种对地体存在成功的解释必须被视为理论的证据板块构造,特别是俯冲的海洋地壳,因为地体的存在如果没有这个理论就毫无意义,而在这个理论的背景下就完全有意义。
"地体"这个词最初仅仅是指"一个区域,其中某种特定岩石或岩石群的含量占主导地位"。我们在本文中讨论的地体被称为"外来地体"或"异地地体"、"构造地层地体"、"增生地体"等等。然而,"地体"这个词现在几乎与一个与周围陆地不同的区域同义,因为它是由板块运动运输的,然后与另一个陆地对接。
阅读旧文本时,读者应牢记这一点:例如,“异域地体”这个词并不意味着比我们在这篇文章中简单称为“地体”的任何东西更异域。