地壳生长机制与大陆生长速度探讨：五种模式解析

1. 地壳的生长

地壳生长可以通过多种方式发生：

①从地幔中带来新物质；

②已经回收到地幔中的地壳物质重新加入到地壳中；

③沉积作用和构造活动导致地壳元素重新分布。

地壳净增长应仅包括从地幔添加到地壳的新材料，而不包括回收的材料。

岩石圈生长的主要机制包括岩浆向地壳的添加、地壳岩石的相互冲断和堆积、地体或微大陆因碰撞而汇聚、沉积棱柱与大陆边缘的焊接等。

、 、 等。讨论了大陆的增长率，主要提出了五种模型：

1. 大陆地壳的快速生长发生在地球历史的早期，随后地壳物质通过地幔或地壳内部循环利用；

2、大陆地壳的形成随时间呈指数增长；

3、大陆地壳的生长与地壳的再循环呈线性关系；

4. 地球分异初期，大陆地壳迅速生长，远古时期

大陆地壳进入缓慢线性生长时期；

5、大陆地壳主要在新太古代时期快速生长，基本形成

形成了今天大陆地壳的主体，元古代以后生长速度大幅度下降

长率。

第一个和第二个模型都是极端情况。近年来，越来越多的研究发现，大陆地壳的实际生长速度介于两者之间。

地壳表面不断受到侵蚀，迫使地表高程降低。现今陆地平均海拔约为875m。如果仅计算河流带走的土地侵蚀量，只需1000万年，土地就会被夷为平地，沉入海平面以下。

地质历史表明，在一些高级变质前寒武纪地区，有证据表明曾发生过15～30km的隆升剥蚀量。但由于上述地壳的生长，大陆得到了源源不断的物质供给，才幸免于成为一片汪洋，剥蚀现象可见。数量和增长如此令人印象深刻。大陆沉积物不断被输送到海洋中。如果大陆体积要保持不变或增长，至少要向大陆地壳中加入等量的物质，形成海洋和陆地长期共存的格局。

2、水平运动和垂直运动、沉降和隆起

海底磁异常、海洋古地理、微体化石、火山岩同位素年龄测定所反映的洋盆下岩层年龄分布格局，随着远离洋中脊呈线性增加趋势。结合反射地震和地震带的分析，基本上可以识别洋壳相对于大陆的运动轨迹和速度，从而重建南、北大西洋的扩张、阿尔卑斯山的闭合和古地中海，以及印度次大陆与欧亚大陆的关系。大陆碰撞的历史、现代的应力测量、近代反映板块间相对运动和地球漂移的大地测量等等，都用无可辩驳的事实证明确实存在巨大的水平运动。

大洋岩石圈的垂直起伏也引人注目。大洋中脊的增生隆起和向两侧迁移以及海底地貌的明显变化都是垂直运动的具体反映。

喜马拉雅造山带通常被认为是强烈垂直运动的典型例子，自第四纪以来垂直上升了两到三千米。其实就是水平运动引起的垂直上升。陆内楔形岩片沿逆冲面倾斜滑动。喜马拉雅山向南推进，从100万年前每年12厘米到今天每年2厘米。如果按照每年平均5厘米计算，假设推力片与水平面形成5°角，则很容易计算出年平均增量。排除侵蚀量后，这个数字虽然很小，但一百万年来的累积结果却非常可观。

占主导地位的仍然是水平挤压，其次是由其引发的垂直升力，但这种水平位移的幅度远小于海洋区域。从阿尔卑斯山和阿巴拉契亚等地区也可以得出同样的结论。

大陆内的水平运动

地形运动、推覆构造和裂谷延伸都为大陆内部的水平运动提供了充分的基础。

陆地和海洋的变迁一般发生在大陆边缘附近。在大陆内部尚未发现真正的深海沉积物。古代盾构区似乎自前寒武纪以来就是一块大陆，表明大陆内部没有发生过强烈的垂直振荡运动。

大量水平切应力的作用是造山带演化的基本特征。深部地壳逆冲系统伴随着结晶基底片的大规模迁移，导致垂直逆冲。美国大陆的反射地震表明阿巴拉契亚南部的薄皮结构和怀俄明州的大型逆冲断层，证明了大陆内部存在大规模水平运动。裂谷的水平扩展量总是大于垂直升力量，再次证明了水平运动的重要性。

除了岩石圈存在较大的水平位移外，隆升和沉降也非常突出，不仅控制着洋盆的发育，也控制着大陆地区的演化。垂直运动一方面造成深盆地，另一方面造成相对隆起。有时我们可以看到从盆地到隆起的结构逆转，反之亦然。

引起垂直运动的因素是多方面的，有些是综合因素的产物。

人们普遍认为：

(1)沉积物对弹性岩石圈的弯曲荷载导致沉降；

(2)来自地幔深处的局部热羽流促进岩石圈升温和热膨胀，引起岩石圈隆升。随着地壳的侵蚀，裸露的岩石圈冷却下沉；

(3)被动大陆边缘大陆地壳的侧向伸展，使大陆地壳的中下部向洋壳蠕变，形成以断层为界、与海岸平行的沉降谷和地堑。

(4) 地幔物质的穿透导致地壳物质的密度增加，地壳

质量增加；

(5)下地壳和上地幔之间的相变，导致密度的变化；

(6)冰盖融化引起的地壳回弹。

这些因素表现为褶皱、逆冲重叠、构造就位、物质横向流动、重力延伸引起的地壳侵蚀、伸展等。