地壳是怎样变迁的？

整个地球的历史，可以说是地壳运动的演变史。造山运动是地壳运动的主要表现之一。“世界屋脊”喜马拉雅山脉，连同世界第一高峰——珠穆朗玛峰(海拔8848.13米)，曾经就是汪洋大海。为什么大海会变成高山？科学家已经为我们找到了比较满意的答案。

1960年5月，中国登山队第一次从北坡登上了珠穆朗玛峰，并在珠峰的沉积层中发现了大批古生物化石，其中有代表海洋环境下生长的菊石类、鱼龙等化石。这些化石是一亿年前的中生代形成的。1975年，中国登山队再次在顶峰附近的岩层中发现了四五亿年前的古生代奥陶纪的海生动物化石，如三叶虫、海百合、腕足类等。这就清楚地证明：喜马拉雅山地区在很早很早以前是一片汪洋。

是什么力量使茫茫古海会变成巍峨高山？科学家提出一种假设，认为地球上的岩石层并不是一个大整块，而是分成好些大块，地质学家称它为“板块”。这些板块就像悬浮在地幔软流层上的“木筏”，是会漂移的。按照这种学说，亚洲大陆是一个大板块，南亚次大陆又是另一个大板块。在离现在大约3000万年以前，由于南面印度洋下面软流层的活动，引起了洋底扩张，使南亚次大陆板块逐渐向北移动，最后与亚洲大陆板块相撞。恰恰在这两大板块之间的喜马拉雅古海受到两面夹击，猛然被挤，就这样被抬升起来，沧海变成了高山。在地质历史上，地壳的这次异常强烈的造山运动，就叫喜马拉雅运动。有趣的是，雄伟挺拔的喜马拉雅山至今仍在缓缓上升呢!

地壳的这种巨大海陆变迁，不仅仅局限于喜马拉雅山一带，在欧洲的阿尔卑斯山地区以及许多其他地方，都可找到这种历史巨变的痕迹。例如，发生在中生代的两次大的地壳运动——印支运动和燕山运动，就对我国大陆和亚洲东部地壳发生巨大影响。在两次地壳运动后，我国四川、云南以东原来被汪洋大海所淹没的地区，全部从海底隆起成为大陆，从此结束了我国南海北陆的局面，使南北陆地连成一片。强烈的燕山运动使我国的昆仑山、天山、祁连山、大兴安岭及太行山等山脉相继崛起；辽阔的华北平原、松辽平原、江汉平原等也相继形成了。

地壳运动除大型造山运动外，还有地震、火山爆发等等，它们都是地壳运动的表现形式。

整个地球的历史，可以说是地壳运动的演变史。造山运动是地壳运动的主要表现之一。“世界屋脊”喜马拉雅山脉，连同世界第一高峰——珠穆朗玛峰(海拔8848.13米)，曾经就是汪洋大海。为什么大海会变成高山?科学家已经为我们找到了比较满意的答案。

珠穆朗玛峰

1960年5月，中国登山队第一次从北坡登上了珠穆朗玛峰，并在珠峰的沉积层中发现了大批古生物化石，其中有代表海洋环境下生长的菊石类、鱼龙等化石。这些化石是1亿年前的中生代形成的。1975年，中国登山队再次在顶峰附近的岩层中发现了四五亿年前的古生代奥陶纪的海生动物化石，如三叶虫、海百合、腕足类等。这就清楚地证明：喜马拉雅山地区在很早很早以前是一片汪洋。

是什么力量使茫茫古海会变成巍峨高山?科学家提出一种假设，认为地球上的岩石层并不是一个大整块，而是分成好些大块，地质学家称它为“板块”。这些板块就像悬浮在地幔软流层上的“木筏”，是会漂移的。按照这种学说，亚洲大陆是一个大板块，南亚次大陆又是另一个大板块。在离现在大约3000万年以前，由于南面印度洋下面软流层的活动，引起了洋底扩张，使南亚次大陆板块逐渐向北移动，最后与亚洲大陆板块相撞。恰恰在这两大板块之间的喜马拉雅古海受到两面夹击，猛然被挤，就这样被抬升起来，沧海变成了高山。在地质历史上，地壳的这次异常强烈的造山运动，就叫喜马拉雅运动。有趣的是，雄伟挺拔的喜马拉雅山至今仍在缓缓上升呢!

地壳的这种巨大海陆变迁，不仅仅局限于喜马拉雅山一带，在欧洲的阿尔卑斯山地区以及许多其他地方，都可找到这种历史巨变的痕迹。例如，发生在中生代的2次大的地壳运动——印支运动和燕山运动，就对我国大陆和亚洲东部地壳发生巨大影响。在两次地壳运动后，我国四川、云南以东原来被汪洋大海所淹没的地区，全部从海底隆起成为大陆，从此结束了我国南海北陆的局面，使南北陆地连成一片。强烈的燕山运动使我国的昆仑山、天山、祁连山、大兴安岭及太行山等山脉相继崛起；辽阔的华北平原、松辽平原、江汉平原等也相继形成了。

地壳运动除大型造山运动外，还有地震、火山爆发等，它们都是地壳运动的表现形式。

地震

地球可分为3层。中心层是地核，中间是地幔，外层是地壳。地震一般发生在地壳之中。地壳内部在不停地变化，由此而产生力的作用(即内力作用)，使地壳岩层变形、断裂、错动，于是便发生地震。超级地震指的是震波极其强烈的大地震。但其发生占总地震7%~21%，破坏程度是原子弹的数倍，所以，超级地震影响十分广泛，也是十分具破坏力。　地震是地球内部介质局部发生急剧的破裂，产生的震波，从而在一定范围内引起地面振动的现象。地震就是地球表层的快速振动，在古代又称为地动。它就像海啸、龙卷风、冰冻灾害一样，是地球上经常发生的一种自然灾害。大地振动是地震最直观、最普遍的表现。在海底或滨海地区发生的强烈地震，能引起巨大的波浪，称为海啸。地震是极其频繁的，全球每年发生地震约550万次。

地震波发源的地方，叫作震源。震源在地面上的垂直投影，地面上离震源最近的一点称为震中。它是接受振动最早的部位。震中到震源的深度叫作震源深度。通常将震源深度小于70千米的叫浅源地震，深度在70~300千米的叫中源地震，深度大于300千米的叫深源地震。对于同样大小的地震，由于震源深度不一样，对地面造成的破坏程度也不一样。震源越浅，破坏越大，但波及范围也越小，反之亦然。

破坏性地震一般是浅源地震。如1976年的唐山地震的震源深度为12千米。

破坏性地震的地面振动最烈处称为极震区，极震区往往也就是震中所在的地区。

地震具有一定的时空分布规律。

从时间上看，地震有活跃期和平静期交替出现的周期性现象。

从空间上看，地震的分布呈一定的带状，称地震带，主要集中在环太平洋和地中海—喜马拉雅山两大地震带。太平洋地震带几乎集中了全世界80％以上的浅源地震（0～70千米）、全部的中源（70～300千米）和深源地震，所释放的地震能量约占全部能量的80%。

地震对自然界景观有很大影响。最主要的后果是地面出现断层和地裂缝。大地震的地表断层常绵延几十至几百千米，往往具有较明显的垂直错距和水平错距，能反映出震源处的构造变动特征（如浓尾大地震、旧金山大地震）。但并不是所有的地表断裂都直接与震源的运动相联系，它们也可能是由于地震波造成的次生影响。特别是地表沉积层较厚的地区，坡地边缘、河岸和道路两旁常出现地裂缝，这往往是由于地形因素，在一侧没有依托的条件下晃动使表土松垮和崩裂。地震的晃动使表土下沉，浅层的地下水受挤压会沿地裂缝上升至地表，形成喷沙冒水现象。大地震能使局部地形改观，或隆起，或沉降。使城乡道路坼裂、铁轨扭曲、桥梁折断。在现代化城市中，由于地下管道破裂和电缆被切断造成停水、停电和通讯受阻。煤气、有毒气体和放射性物质泄漏可导致火灾和毒物、放射性污染等次生灾害。在山区，地震还能引起山崩和滑坡，常造成掩埋村镇的惨剧。崩塌的山石堵塞江河，在上游形成地震湖。1923年日本关东大地震时，神奈川县发生泥石流，顺山谷下滑，远达5千米。

地震的成因和类型

地震分为天然地震和人工地震2大类。此外，某些特殊情况下也会产生地震，如大陨石冲击地面(陨石冲击地震)等。引起地球表层振动的原因很多，根据地震的成因，可以把地震分为以下几种：

（1）构造地震由于地下深处岩石破裂、错动把长期积累起来的能量急剧释放出来，以地震波的形式向四面八方传播出去，到地面引起的房摇地动称为构造地震。这类地震发生的次数最多，破坏力也最大，约占全世界地震的90%以上。

（2）火山地震由于火山作用，如岩浆活动、气体爆炸等引起的地震称为火山地震。只有在火山活动区才可能发生火山地震，这类地震只占全世界地震的7%左右。

（3）塌陷地震由于地下岩洞或矿井顶部塌陷而引起的地震称为塌陷地震。这类地震的规模比较小，次数也很少，即使有，也往往发生在溶洞密布的石灰岩地区或大规模地下开采的矿区。

（4）诱发地震由于水库蓄水、油田注水等活动而引发的地震称为诱发地震。这类地震仅仅在某些特定的水库库区或油田地区发生。

（5）人工地震地下核爆炸、炸药爆破等人为活动引起的地面振动称为人工地震。如工业爆破、地下核爆炸造成的振动；在深井中进行高压注水以及大水库蓄水后增加了地壳的压力，有时也会诱发地震。

火山

地壳之下100~150千米处，有一个“液态区”，区内存在着高温、高压下含气体挥发成分的熔融状硅酸盐物质，即岩浆。它一旦从地壳薄弱的地段冲出地表，就形成了火山。能喷出多种物质。

在地球上已知的“死火山”约有2000座；已发现的“活火山”共有523座，其中陆地上有455座，海底火山有68座。火山在地球上分布是不均匀的，它们都出现在地壳中的断裂带。就世界范围而言，火山主要集中在环太平洋一带和印度尼西亚向北经缅甸、喜马拉雅山脉、中亚、西亚到地中海一带，现今地球上的活火山99%分布都在这2个带上。

火山出现的历史很悠久。有些火山在人类有史以前就喷发过，但现在已不再活动，这样的火山称之为“死火山”；不过也有的“死火山”随着地壳的变动会突然喷发，人们称之为“休眠火山”；人类有史以来，时有喷发的火山，称为“活火山”。

火山活动能喷出多种物质，在喷出的固体物质中，一般有被爆破碎了的岩块、碎屑和火山灰等；在喷出的液体物质中，一般有熔岩流、水、各种水溶液以及水、碎屑物和火山灰混合的泥流等；在喷出的气体物质中，一般有水蒸气和碳、氢、氮、氟、硫等的氧化物。除此之外，在火山活动中，还常喷射出可见或不可见的光、电、磁、声和放射性物质等，这些物质有时能致人于死地，或使电、仪表等失灵，使飞机、轮船等失事。

火山喷发的强弱与熔岩性质有关，喷发时间也有长有短，短的几小时，长的可达上千年。按火山活动情况可将火山分为3类：活火山、死火山和休眠火山。其中休眠火山指有人类历史的记载中曾有过喷发，但后来一直未见其活动，世界上大约有500座活火山。

板块构造理论建立以来，很多学者根据板块理论建立了全球火山模式，认为大多数火山都分布在板块边界上，少数火山分布在板块内，前者构成了4大火山带，即环太平洋火山带、大洋中脊火山带、东非裂谷火山带和阿尔卑斯—喜马拉雅火山带。板块学说在火山研究中的意义在于它能把很多看来是彼此孤立的现象，联为一个有机的整体，但以这个学说建立的火山活动模式也并不是十分完美的，如环大西洋为什么就没有火山带；板内火山不在板块边界上，用地幔柱解释它的成因似乎依据也不够充分。新近又有学者提出两极挤压说，揭开了地球发展的奥秘，认为在两极挤压力作用下，地球赤道轴扩张形成经向张裂和纬向挤压，全球火山主要分布在经向和纬向构造带内。

（1）环太平洋火山带环太平洋火山带，南起南美洲的科迪勒拉山脉，转向西北的阿留申群岛、堪察加半岛，向西南延续的是千岛群岛、日本列岛、琉球群岛、台湾岛、菲律宾群岛以及印度尼西亚群岛，全长4万余千米，呈一向南开口的环形构造系。环太平洋火山带也称环太平洋火环，有活火山512座，其中南美洲笠迪勒拉山系安第斯山南段的30余座活火山，北段有16座活火山，中段尤耶亚科火山海拔6723米，是世界上最高的活火山。再向北为加勒比海地区，沿太平洋沿岸分布着著名的火山有奇里基火山、伊拉苏火山、圣阿纳火山和塔胡木耳科火山。北美洲有活火山90余座，著名的有圣海伦斯火山、拉森火山、雷尼尔火山、沙斯塔火山、胡德火山和散福德火山。在阿留申群岛上最著名的是卡特迈火山和伊利亚姆纳火山。在堪察加半岛上有经常活动的克留契夫火山。千岛群岛和日本列岛山岛弧，著名火山分布在日本列岛，如浅间山、岩手山、十胜岳、阿苏山和三原山都是多次喷发的活火山。琉球群岛至台湾岛有众多的火山岛屿，如赤尾屿、钓鱼岛、彭佳屿、澎湖岛、七星岩、兰屿和火烧岛等，都是新生代以来形成的火山岛。火山活动最活跃的可算菲律宾至印度尼西亚群岛的火山，如喀拉喀托火山、皮纳图博火山、塔匀火山、坦博拉火山和小安的列斯群岛的培雷火山等，近代曾发生过多次喷发。

环太平洋带，火山活动频繁，据历史资料记载全球现代喷发的火山这里占80％，主要发生在北美、堪察加半岛、日本、菲律宾和印度尼西亚。印度尼西亚被称为“火山之国”，南部包括苏门答腊。爪哇诸岛构成的弧——海沟系，火山近400座，其中129座是活火山，这里仅1966~1970年5年间，就有22座火山喷发，此外海底火山喷发也经常发生，致使一些新的火山岛屿出露海面。

环太平洋火山带的火山岩主要是中性岩浆喷发的产物，形成了钙碱性系列的岩石，最常见的火山岩类型是安山岩，距海沟轴150~300千米的陆地内，安山岩平行于海沟呈弧形分布，即成所谓的“安山岩线”。另一特点是，自海沟向陆地方向岩石有明显的水平分带性，一般随与海沟距离的增大，依次分布为拉斑系列岩石、钙碱性系列岩石和碱性系列的岩石。这里的火山多为中心式喷发，火山爆发强度较大，如果发生在人口稠密区，则往往造成严重的火山灾害。

（2）洋脊火山带大洋中脊也称大洋裂谷，它在全球呈“W”形展布，从北极盆穿过冰岛，到南大西洋，这一段是等分了大西洋壳，并和两岸海岸线平行。向南绕非洲的南端转向北与印度洋中脊相接。印度洋中脊向北延伸到非洲大陆北端与东非裂谷相接。向南绕澳大利亚东去，与太平洋中脊南端相边，太平洋中脊偏向太平洋东部，向北延伸又进入北极区海域，整个大洋中脊构成了“W”形图案，成为全球性的大洋裂谷，总长8万余千米。大洋裂谷中部多为隆起的海岭，比两侧海原高出2~3千米，故称其为大洋中脊，在海岭中央又多有宽20~30千米，深1~2千米的地堑，所以又称其为大洋裂谷。大洋内的火山就集中分布在大洋裂谷带上，人们称其为大洋中脊火山带。根据洋底岩石年龄测定，说明大洋裂谷形成较早，但张裂扩大和激烈活动是在中生代到新生代，尤其第四纪以来更为活跃，突出表现在火山活动上。

海克拉火山

大洋中脊火山带火山的分布也是不均匀的，多集中于大西洋裂谷，北起格陵兰岛，经冰岛、亚速尔群岛至佛得角群岛，该段长达万余千米，海岭由玄武岩组成，是沿大洋裂谷火山喷发的产物。由于火山多为海底喷发，不易被人们发现，据有关资料记载，大西洋中脊仅有60余座活火山。冰岛位于大西洋中脊，冰岛上的火山我们可以直接观察到，岛上有200多座火山，其中活火山30余座，人们称其为火山岛。著名的活火山有海克拉火山，从1104年以来有过20多次大的喷发。拉基火山于1783年的一次喷发为人们所目睹，从25千米长的裂缝里溢出的熔岩达12千米以上，熔岩流覆盖面积约565平方千米，熔岩流长达70多千米，造成了重大灾害。1963年在冰岛南部海域火山喷发，这次喷发一直延续到1967年，产生了一个新的岛屿——苏特塞火山岛，高出海面约150米，面积2.8平方千米。6年之后，在该岛东北32千米处的维斯特曼群岛的海迈岛火山又有一次较大的喷发。这些火山的喷发，反映了在大西洋裂谷火山喷发的特点。

在太平洋中脊，于南纬6°~14°的太平洋东隆的轴部，新生代以来的裂隙喷发，形成了宽40~60千米，长800千米的玄武岩台地，发现的活火山仅有14座，其活动强度与频度都不如大西洋裂谷火山带。

在大洋中脊以外，仅有一些零散火山分布，它们是以火山岛屿的形式出现，如太平洋海底火山喷发形成的岛屿有夏威夷群岛，即通常所说的夏威夷—中途岛的火山链，有关岛、塞班岛、提尼安岛、帕劳群岛、俾斯麦群岛、所罗门群岛、新赫布里底群岛及萨摩亚群岛等。在大西洋，如圣赫勒拿岛、阿森松岛、特里斯坦——达库尼亚群岛也都是一些火山岛，南极洲的罗斯海中的埃里伯斯火山也属该种类型。这些火山岛屿都由玄武岩构成，与大洋裂谷带内的火山岩基本相同。

（3）红海沿岸与东非火山带东非裂谷是大陆最大裂谷带，分为2支：①裂谷带东支南起希雷河河口，经马拉维肖，向北纵贯东非高原中部和埃塞俄比亚中部，至红海北端，长约5800千米，再往北与西亚的约旦河谷相接；②西支南起马拉维湖西北端，经坦喀噶尼喀湖、基伍湖、爱德华湖、阿尔伯特湖，至阿伯特尼罗河谷，长约1700千米。裂谷带一般深达1000~2000米，宽30~300千米，形成一系列狭长而深陷的谷地和湖泊，如埃塞俄比亚高原东侧大裂谷带中的阿萨尔湖，湖面在海平面以下150米，是非洲陆地上的最低点。

自中生代裂谷形成以来，火山活动频繁，尤其晚新生代以来更为盛行，据统计，非洲有活火山30余座，多分布在裂谷的断裂附近，有的也分布在裂谷边缘百千米以外，如肯尼亚山、乞力马扎罗山和埃尔贡山，它们的喷发同裂谷活动也密切相关。东非裂谷火山带火山喷发类型有2种：①裂隙式喷发，主要发生在埃塞俄比亚裂谷系两侧，形成了玄武岩熔岩高原（台地），占埃塞俄比亚全国面积的2/3，熔岩厚达4000米，它是30万~50万年以来上百次玄武岩浆沿裂隙溢流形成的。在肯尼亚西北部，也形成了厚达1000米的熔岩台地，其形成时间晚于埃塞俄比亚的熔岩台地，大约形成于14万~23万年间，在更晚些时候形成的是响岩，在11万~13万年间形成了长达300千米的响岩熔岩台地。②中心式喷发，多分布在裂谷带的边缘，主要的活火山有扎伊尔的尼拉贡戈山、尼亚马拉基拉山、肯尼亚的特列基火山、莫桑比克的兰埃山和埃塞俄比亚的埃特尔火山等。有的火山喷发只生成了爆裂火口，或成火口洼地，或是火口湖，如恩戈罗恩戈罗（坦桑）火口洼地直径达19千米，面积304平方千米。

现代火山活动中心集中在3个地区：①乌干达—卢旺达—扎伊尔边界的西裂谷系，1912~1977年就有过13次火山喷发，尼拉贡戈火山至今仍在活动；②埃塞俄比亚阿费尔（阿曼）坳陷的埃尔塔火山和阿夫代拉火山，1960~1977年曾发生过多次喷发；③坦桑尼亚纳特龙（坦桑）湖南部的格高雷（Grgory)裂谷上的伦盖（坦桑）火山，1954~1966年曾有过多次喷发，喷出岩为碳酸盐岩类，有较高含量的碳酸钠，为世界所罕见。位于肯尼图尔卡纳湖南端的特雷基火山在20世纪80~90年代间也曾多次喷发。现代火山活动区，温泉广泛发育，火山喷气活动明显，多为水蒸气和含硫气体，这是火山现今的活动迹象。

（4）地中海—印度尼西亚火山带这一带共有共有活火山70余座，其中地中海沿岸有13座，印度尼西亚有60余座。这一火山带喷发的岩浆性质从基性到酸性都有，不同的火山表现不同，同一火山不同喷发阶段也有变化。

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