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歷史地質學/地體

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在這篇文章中,我們將討論什麼是地體以及地體的存在如何用已經討論過的板塊構造機制來解釋。

什麼是地體?

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一個地體是陸地的一部分,以構造斷層為界,在許多方面不同於它所連線的主陸地。

地體對接的示意圖。

地質學家將此歸因於地體最初與主陸地分離,並透過板塊運動被推到陸地邊緣。正如我們所討論的,海洋地殼通常被簡單地俯衝到大陸地殼之下。但如果某些物質(例如島嶼)不能或不會俯衝(因為其厚度大於或密度低於海洋地殼,或出於其他原因),那麼它將對接到陸地邊緣。

地體形成的一個例子以高度示意性的形式顯示在右邊的圖表中。在圖 1 中,我們看到一個微型大陸連同它所嵌入的海洋地殼一起從左向右移動;在圖的右側,我們看到海洋地殼俯衝到大陸之下。

在圖 2 中,微型大陸與大陸發生碰撞,無意中擠壓了它們之間增生楔中的沉積物。在這個特定的例子中,這產生了兩個地體,而不是一個:前島嶼和前沉積楔。前微型大陸現在是大陸的左端,海洋地殼現在俯衝到其之下。

結果是,對接完成後,我們有三個區域並排放置,它們以斷層為界,並且沒有共同的地質歷史。當然,它們對接的點之後,它們可以並且會分享一個歷史;一個熔岩流,或火山灰的降落,或沉積物的沉積,然後可以共同覆蓋它們所有;或者一條河流可以穿過所有三個區域。但是,直到它們結合之前,沒有理由讓它們有任何共同點。

北美西海岸的地體。

右側的地圖(來自美國地質調查局)顯示了北美西海岸的一些地體,這些地體得到了很好的研究。地體按型別顏色編碼。

請注意,並非所有地體都是以我們上面例子的方式形成的;但是,它們似乎都以相同的一般方式形成,即透過將物質透過板塊運動輸送到大陸的西緣並粘在那裡。

地體:我們怎麼知道?

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我們已經說過,地體將具有與同一陸地周圍區域不同的地質歷史。例如

  • 地體將具有不同於主陸地的沉積岩型別。
  • 沉積岩通常包含不同於主陸地的化石
  • 此外,化石沉積物通常表明與主陸地不同的環境;例如,它們可能表明海洋環境。
  • 不僅如此,地體中的化石可能表明與它所連線的陸地不同的氣候帶:例如,它們可能是熱帶化石,例如珊瑚,發現在遠離熱帶的環境中。
  • 地體通常看起來像曾經是特別的某樣東西,而不僅僅是大陸的另一部分;它看起來像以前是海洋沉積物,或火山島弧,或一片海洋地殼
  • 地體的基底巖通常在明顯的方面與主陸地不同:例如,我們可能看到地體中的玄武岩與主陸地中的花崗岩相鄰。
  • 當應用絕對年代測定方法時,基底巖在斷層兩側的頻率不同。
  • 廣泛的地質特徵,如熔岩流或火山灰層,可能在地體的邊緣突然終止。
  • 地體將具有不同於它所連線的陸地的古地磁歷史。

更重要的是,這些特徵會在一起。也就是說,化石證據、古地磁證據、年代測定證據、不同的沉積物、不同的基底巖等等,都將確定完全相同的斷層邊界區域為地體。如果你真的想,也許你可以嘗試一個接一個地解釋掉這些特徵(或者至少嘗試想象一些你目前無法想到的解釋),但你將如何解釋為什麼地體的這些特徵是重合的?

簡而言之,地體看起來像是來自其他地方,並且以某種方式被附加到它們現在所連線的陸地主體上。因此,可以合理地得出結論,這實際上就是發生的事情。

此外,我們可以理解為什麼它們應該以這種方式被運輸和附加。在板塊構造的背景下,本來是一個謎的東西變成了一個預期。還有什麼比發現海山、火山島和從俯衝板塊邊緣刮掉的海洋沉積物更自然的嗎?

觀察表明,證據表明地體在某個時間和某個地方與陸地相連,而在其他方面,我們認為俯衝正在發生,這加強了對地體的看法。例如,由於大西洋是透過裂谷形成的,因此我們不應該期望在美洲的大西洋一側找到任何比大西洋年輕的地體;而且我們沒有。同時,我們在美洲西側發現了大量更新的地體,在那裡太平洋海洋地殼俯衝到大陸地殼之下。

由於這些原因,將地體解釋為由板塊運動引起是有道理的。事實上,這種對地體存在成功的解釋必須被視為理論的證據板塊構造,特別是俯衝的海洋地殼,因為地體的存在如果沒有這個理論就毫無意義,而在這個理論的背景下就完全有意義。

詞彙說明

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"地體"這個詞最初僅僅是指"一個區域,其中某種特定岩石或岩石群的含量占主導地位"。我們在本文中討論的地體被稱為"外來地體"或"異地地體"、"構造地層地體"、"增生地體"等等。然而,"地體"這個詞現在幾乎與一個與周圍陸地不同的區域同義,因為它是由板塊運動運輸的,然後與另一個陸地對接。

閱讀舊文字時,讀者應牢記這一點:例如,“異域地體”這個詞並不意味著比我們在這篇文章中簡單稱為“地體”的任何東西更異域。

俯衝 · 蛇綠岩

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