0 引言

早就喜欢“从大陆漂移到板块构造”的故事，地理教科书上说“全球大致划分为六大板块和若干小板块”，而后发现前一个版本的教科书上只是“全球大致划分为六大板块”。那么，还有哪些、还有多少小板块呢？书上没有答案，这引发了我的好奇心。经过多年的学习探索，虽未找到标准答案，却也乐在其中，深感地球科学奥妙无穷。

回顾活动论发展史，1912 年，地学革命先驱德国气象学家魏格纳（Alfred lothar Wegener）针对大西洋两岸的相似性，从海陆形态、地质、古生物、古气候等方面系统论证提出大陆漂移假说，轰动一时，但在驱动力方面，魏格纳推测源自地球自转离极力和日月对地球引力的潮汐摩擦（魏格纳著，李旭旦译，2006），受到固定论者驳斥而沉寂；1928年，英国地质学家霍姆斯提出地幔放射性热对流可作为大陆漂移动力（Holmes，1931），但未引起重视。二次世界大战后，海洋地球物理探测迅速发展，海底扩张说产生：1960 年，美国地质学家赫斯依据地热流值高和地震波速低，提出洋中脊是热地幔对流的上升翼，海底在此扩张并带动大陆漂移（Hess，1962）； 迪茨推测扩张的太平洋底可能向西太平洋海沟俯冲（Dietz，1961）；加拿大地质学家威尔逊提出了洋脊扩张增生-海沟俯冲消亡的地幔对流传送带模式 （Wilson，1963），接着提出了转换断层和刚性板块概念（Wilson，1965）。1967—1968年，完成板块构造学说创立的三重奏在美国奏响，加利福尼亚大学的麦肯齐等提出球面上刚性板块旋转运动可按欧拉定理来描述（McKenzie and Parker，1967）；普林斯顿大学的摩根对应地幔对流传送带模型提出离散、汇聚及转换3种板块边界类型（Morgan，1968）；哥伦比亚大学的法国构造地质学家勒皮雄将全球岩石圈简化为6大刚性板块，利用洋脊扩张速率、转换断层方位角、地震滑动矢量方向，拟合板块相对运动的旋转轴极点位置及角速率（Le Pichon，1968），建立了第Ⅰ代板块相对运动模型（LP68），完成了板块构造学说的创立。

1 第Ⅰ代到第Ⅳ代模型的板块数量——从6到16

根据板块内部刚性的基本观点，具有独立运动参数的块体可以划分为一个板块。最早的板块划分，就是大家熟知的“欧亚、太平洋、美洲、非洲、印度、南极洲”（LP68）六大板块。不到四年，美国地质学家蔡斯以加拉帕戈斯、智利洋脊为界，在美洲西边从南极洲板块划分出了“科科斯、纳兹卡”板块 （Chase，1972），提出了第Ⅱ代板块模型，板块数量增加到 8块（CH72）；美国地质学家明斯特等进一步划分出“阿拉伯、白令海（西边界至库页岛及以北）”板块，并将美洲板块分解为“北美、南美”板块（Minster et al.，1974），也为第Ⅱ代板块模型，板块数量则增加到了11个（RM1）。1978年，蔡斯和明斯特等分别在各自的第Ⅱ代模型上提出了第Ⅲ代板块模型，前者增加了“菲律宾海、索马里”板块，并采纳南北美洲分离、划分阿拉伯板块的方案（Chase，1978），板块数量到了 12 个（PO71）；后者仅仅是用“加勒比”板块取代了白令海（Minster and Jordan，1978），板块数量仍为 11 个（RM2），白令海板块从此划归北美板块。随着划分板块的地震滑动矢量等数据逐步丰富，1990 年，美国地质学家德迈兹团队在 RM2 基础上，以赤道为界将印度板块分解为“印度、澳大利亚”板块，在北美西部划出“让-德富卡”板块，加上 PO71的菲律宾海板块（DeMets et al.，1990），提出了第Ⅳ代 14 板块模型（NUVEL-1）；随后，又增加了 “里维拉（科科斯以北）、斯科舍（南美以南）”板块 （DeMets et al.，1994），提出了第Ⅳ代 16 板块模型 （NUVEL-1A）。

可见，板块构造学说在不停地发展，板块数量也在不停的变化（孙付平和赵铭，1998）。

2 板块数量的猛然增加——52 与159

随着全球定位系统（GPS）等空间大地测量技术的采用和测量精度的不断提高，利用 GPS速度和方位角资料，加上一些地震数据，可以识别划分出许多新的板块。例如：1999 年，日本学者北岛康介等在东北亚划分出相对欧亚板块快速东移的黑龙江板块（HL：Amur plate），同时也确认了华南扬子板块的存在和相对西移（Heki et al.，1999）；同年，法国学者兰金与勒皮雄等在中国南海及邻区划分出了相对独立运动的巽他、马鲁古海、班达海板块（Rangin et al.，1999）。进入21世纪，美国学者伯德综合全球资料，在（NUVEL-1A）16 板块模型基础上，引用不同学者划分的“索马里（源自 PO71）、黑龙江、扬子、巽他、桑威奇”等 25 个板块，新划分出冲绳岛、鸟头半岛等 11 个小板块（Bird，2003），提出了 PB2002 板块模型，板块数量猛增到 52 个，同时提出全球还存在13个非刚性的造山带，面积最大的是包含中国西部及华北地台的波斯—西藏—缅甸活动变形区 （Persia-Tibet-Burma Orogens），其中可能划分出新的板块；果然，美国学者哈里森运用精确的地震定位和 GPS 速度资料，提出了数量达 159 的板块模型 （Harrison，2016），板块数量再一次猛增，甚至表明板块的数量还没有划尽。

板块数量越多越好吗？这不太可能。板块构造学说是在海底扩张假说基础上建立的，与之对应的基本观点是，板块边界分离散、汇聚、转换 3 种类型。伯德、哈里森模型的许多小板块，没有对应的3 种边界类型组合。基于板块刚性的观点，划分出 159 个板块不无道理；但是，根据板块边界类型条件，以及板块应有一定的规模要求，52 个板块乃至 159个板块还是太多了。看来，要控制板块数量，就不宜再坚持板块内部（绝对）刚性的基本观点了；而值得一提的是，中国大陆的板内活动是明显客观且普遍存在的。

3 回归理性的尝试——25

2010年，针对上述 PB2002模型存在的问题，按照海底扩张假说提出的地幔对流传送带模式，提出第Ⅳ代模型的德迈兹团队以板块离散边界的洋中脊扩张速率数据为主要依据，放弃部分（小微板块） 地震数据，在（NUVEL-1A）16 板块模型之上，引用 PB2002 模型的索马里、黑龙江、扬子、巽他、桑威奇等板块划分，再划分出“兰德勒、摩蝎座、麦格理、苏尔”等板块，提出了替代第Ⅳ代模型的 MORLEV 板块模型（DeMets et al.，2010），板块数量为 25 个（图1，表1）。

从图中可以看出，按 25 板块模型划分，中国所处的现代活动板块包括：西部主要还是属于欧亚板块，东部从北到南依次为黑龙江板块、扬子板块及巽他板块，其次是西藏南缘的印度板块和台湾东岸的菲律宾海板块，共6个板块，这不同于我国著名板块构造学家李春昱院士 40 多年前提出（李春昱， 1980）至今仍基本采用（刘训和游国庆，2015）的古板块划分。不过，现代活动板块与古板块划分也不冲突，近年，澳大利亚学者哈斯特罗克等作了新的综合，建立了板块划分数据库（Hasterok et al.，2022）。

注：板块名称缩写：AF—非洲；AM—美洲；AN—南极洲；AR—阿拉伯；AU—澳大利亚；CA—加勒比；CO—科科斯；CP—摩蝎座；EU—欧亚； HL—黑龙江；IN—印度；JF—让—德富卡；LW—兰德勒；MQ—麦格理；NA—北美；NZ—纳兹卡；PA—太平洋；PS—菲律宾海；RI—里维拉；SA— 南美；SC—斯科舍；SM—索马里；SR—苏尔；SU—巽他；SW—桑威奇；YZ—扬子，be—白令海（据孙付平和赵铭，1998）。

全球划分为25个板块，可以作为板块数量的标准答案吗？还是不行。美国大地构造学家安德森研究计算表明，球面块体构造单元数量以12个最稳定合理，就像足球上的 12 个五边形球皮一样 （Anderson，2002）；或者说，以 12个五边形球皮中心为连接点，理想的球面块体构造就像一个五次对称的二十面体。PO71 模型的板块数量正好为 12 个，但其分布、规模大小与理想的球面块体构造相去甚远。

4 美好的愿望——继续向前

值得注意的是，以洋中脊扩张速率为主要依据的25板块模型中，黑龙江、扬子、巽他、菲律宾海、加勒比、斯科舍等 6 个板块虽然都有一定的规模和相对独立的运动，但却缺少洋中脊边界，其划分的依据主要是 GPS 速度和方位角资料。这让我们对板块边界 3 种类型的基本观点、板块运动驱动力—— 地幔对流传送带模式都会产生合理的怀疑。

板块构造学说创立50多年来，带动了地球科学的全面发展，已在地球科学乃至整个自然科学界获得了崇高的地位，成为了当代最盛行的全球大地构造理论。它被称之为一场地球科学革命，可以与16 世纪的哥白尼日心说、17世纪的牛顿万有引力理论、 19 世纪的达尔文生物进化论以及 20 世纪的爱因斯坦相对论等相提并论（Le Pichon，2018；郑永飞，2023）。

科学无止境。板块构造学说在进入 21 世纪之后虽然得到了很大发展，迄今依然遗留有板块运动驱动力、板块登陆和板块起源等三大难题（李三忠等，2019）。板块数量的探索，不仅仅本身是一个有趣的问题，也关系到板块刚性、边界类型、驱动力模式等等板块构造学说的基本问题。地球科学仍需继续前行，让我们共同关注板块构造学说，沿着实践—认识—再实践—再认识的科学发展轨迹，一起探索地球科学的奥秘吧！

致谢  衷心感谢裴荣富院士在我们探索地学奥秘道路上的教诲和鼓励，祝福百岁院士裴老健康长寿！衷心感谢梅燕雄、马晓旻研究员与王学明教授的指导帮助，衷心感谢审稿专家宝贵详尽的修改意见。

参考文献