| 单词 | 洋中脊 |
| 释义 | 【洋中脊】 拼译：mid-oceanic-ridge 亦称中央海岭，它是大洋内部呈纵向延伸的巨型海底山脉。一般脊顶水深为2000～3000m，脊座宽达1000～2000km，较窄者也有几十万米。其中以大西洋中脊最为典型，宽达3000km以上，占大西洋宽度的一半。洋中脊沿走向也有较大起伏，少数呈岛屿状稍隆出水面，如大西洋的冰岛、亚速尔群岛和阿森松群岛等洋中脊除纵向呈波状起伏外，在横向上呈现出由许多平行的岭脊和谷地相间，其轴部为裂谷型谷地，如大西洋于37°N处的中脊裂谷宽可达30km，水深1500m，裂谷两侧为坡度从20°～30°到几乎直立的众多小阶梯。裂谷内几乎没有沉积物。随着远离洋中脊，其沉积物相应增加，导致洋中脊地形渐趋向平缓而延伸到洋盆底部。沿走向又被许多近于垂直的转换断层所错断成几十到几十万米的小段。 洋中脊是现代板块构造的拉张(离散)型边界，它以众多、频繁的水平拉张型浅源地震与高热流值为主要特征，伴有频繁的海底火山活动，这些均标志着深部热地幔物质上涌形成新生的洋壳的证据。洋中脊也是地球表面的巨型拉张构造，为板块的离散型边界。19世纪70年代，英国“挑战者”号调查船作环球考察后，认为北大西洋中部有一条宏伟的海底山脉，1925～1927年，德国“流星”号用回声测深而得到证实，并认为在整个大西洋海域呈南北向延伸，长达17000km。1956年，尤因(Maurice Ewing)等发现北冰洋中脊，并认为它是大西洋中脊的延续，而进一步指出世界各大洋都有洋中脊存在，如太平洋中隆、印度洋中脊，彼此相接呈绵延不断的环球构造。20世纪60年代，发现东太平洋隆不具有中央裂谷特征，与其它洋中脊有明显差异。1968年，瓦因(F．J．Vine)提出海底扩张理论，认为大洋中脊是否发育中央裂谷乃取决于海底扩张速度，大西洋等扩张速度为1～2cm／a(即一侧扩张速率)，则发育典型中央裂谷。太平洋洋隆超过3cm／a，由于大量的上涌地幔物质充填而不发育中央裂谷。虽则两者在地貌上有所差异，但是在板块构造意义上，洋中脊与洋隆同属扩张中心与拉张边界。1973年，法美大洋中部海底研究计划(FAMOUS)对北大西洋亚速尔群岛西南640km处的洋中脊两侧典型的对称磁异常条带研究表明，洋中脊的扩张速率大约为1．5cm／a，洋中脊裂谷宽约30km，谷底平坦，并测制了裂谷的详细地形。直接观测到火山与断层地形，测得微小地震与热量等，从而认为裂谷目前正在活动之中。冰岛是大西洋中脊出露于水面的岛屿，有大规模玄武质岩浆作用，对于研究洋中脊的构造与岩浆活动具有重要的意义。1964年，冰岛西南的大西洋中脊发生惊人的火山喷发，火山物质堆积形成的苏尔策依火山岛，并连续喷溢出基性熔岩与碎屑物质，时达数月之久。据观察，苏尔策依火山仅15天就升高达100多米。按冰岛构造研究表明它以2cm／a速率裂离。根据50年代地震测深波速剖面表明大洋型地壳仅为陆壳厚度的1／3，厚度8km左右。整个洋壳剖面自上而下分为3个主要层序：(1)沉积层，主要由深海相钙质、硅质生物软泥组成，或参与部分的火成碎屑组分。背离洋脊而增厚，于深海盆地可达1～2km。通常于洋中脊附近缺失或极薄。该层波速以1．5～3．0km／s为特征。(2)火山岩层，主要为低钾拉斑玄武岩(即大洋拉斑玄武岩)，间可夹有深海喷溢的枕状玄武质熔岩与玻质碎屑岩。火山岩层表面极不平整，中下部有席状辉绿－辉长岩墙群为特征。地震波速为4．5～6．0km／s。1978年法国Cyana潜艇于加利福尼亚湾出口的东太平洋隆对枕状熔岩进行直接观察，于水下2300m深的火山带上发现了12个“黑烟囟”，其水温高达350℃，喷出含有多金属的硫化物热液。沿玄武岩枕边有蛤类及巨大管栖蠕虫生物等繁殖。1980年又在13～15°S的东太平洋隆上发现许多热液喷口，其沉积物中含有大量有经济价值的硫化物，类似塞浦路斯的铜矿床。(3)变玄武岩、辉长岩层亦称大洋型，主要由辉长岩、角闪岩及蛇纹石化橄榄岩等为特征，它是洋壳的主体。辉长岩可具有堆晶构造及微密块状。地震波速为6．5～7．7km／s。洋中脊的主要地球物理特征有以下几方面：(1)地震。据1961～1967年全球29000次地震(≥4～5级)震中分布表明，95%的地震均集中于一些狭长带内，而大部分集中于环太平洋边缘和沿阿尔卑斯－喜马拉雅地震带。而沿各洋中脊的地震仅占释放总能量的5%，它表现为频繁的浅源地震，构造上以拉张正断层为特征。它又与前两者以挤压背景的中、深源地震带相接。勒比雄(X．Le Pichon，1968)以地震带为依据，将全球岩石圈划分为6大板块，其中，沿大西洋与印度洋中脊为界将两侧洋壳和有关大陆分属为美洲板块、非洲板块、印度－澳大利亚板块与南极洲板块等。70年代，将太平洋水域内以东太平洋隆与加拿大西侧海域的戈尔达－胡安·德富卡洋脊东西两侧相应，再分出太平洋板块主体及小型的纳兹卡、可可斯及胡安德富卡等板块，全部以洋壳为特征。以洋中脊为板块的边界称离散型边界，它是新洋壳的产生和增长的构造部位，并导致两侧洋壳以传送带的运动模式远离洋中脊，而使海底扩张。波速资料又表明洋中脊下部有7．3～7．8km／s的波速层而高出正常洋壳，但又低于正常地幔称其为异常地幔，它是洋中脊所特有，也是使洋中脊隆起的主要原因，洋中脊岩浆作用的基础。洋中脊两侧的低速上地幔，其单侧宽度达40～400km。(2)热流值。洋脊中热流值从小于20．9mW／m2到大于209mW／m2，东太平洋隆有几处高达335～419mW／m2，高值主要出现在两侧约50～150km区间，随远离洋中脊而减小，但是洋中脊上同时也出现低值，所以洋中脊以高热流值和多变为特征。(3)磁异常与磁异常条带。中洋脊下伏的异常地幔上涌，冷却到居里点以下形成新洋壳，其磁性矿物按当时磁场方向磁化，测得磁场强度与海底正常磁场之差，分别称为正或负异常，它们相互呈带状，与洋中脊平行呈对称排列。洋中脊附近磁场强度较大，向两边变小。每一条带宽达数千米到数万米，纵向延伸达数十万米常被转换断层错断。瓦因与马修斯(D．H．Matthews，1963)认为海底磁异常条带并非海底岩石磁性强弱的反映，它是因地球磁场极每隔数万到数十万年发生周期性的倒转，即地磁南、北极周期性的颠倒背景下，而海底不断新生与扩大，在洋壳上记录了地磁场转向的历史。就现今北半球而言，地理北极与磁场北极基本一致，仅有11．5°的磁偏角，而称为正磁场。正向磁化的海底强化了地磁场的强度而出现正磁异常。若地磁场北极倒转与地理南极一致称为负向磁场，因而减弱了地磁场强度而出现负磁异常。正、负磁异常条带的宽度与正、负地磁场所经历的时间长短成正比。若海底扩张速率不变，其比例系数为海底扩张速率。地磁场的倒转是全球同时发生，奠定各大洋磁异常图案的可对比性。考克斯(A．Cox，1969)根据钾氩法测定洋底熔岩的年代而得到距今大致450万年来地磁场倒转年代表。海尔兹勒等(J．R．Heirtzier)以南大西洋为根据，运用外推法使地磁年代表大大地向前延伸到8000万年以前。自那时以来，曾发生171次的地磁场倒转，并将其关键性磁异常条带统一编成1～32号。洋中脊顶为1号(即现今)，编号数越大代表年代越老。海底磁异常条带起到等时线的作用，可以勾划出各大洋洋壳的年龄。同时，反映最年青的洋壳形成于洋脊及以后海底扩张的图案。海底扩张理论认为洋中脊为异常地幔上涌、冷却成新洋壳，被增生到正向两侧扩张板块的底部，并随其作背向运动，所留下的空间又为后继的上涌岩浆作类似的作用。远离洋中脊的洋壳继续变冷、致密，于其上部接受深海相沉积，整个洋壳组分加厚。当其运移到海沟处俯冲、下沉回到地慢内部。洋中脊附近热而轻的异常地幔使洋中脊形成高位环境的地貌，为板块的背向运动提供一种重力体力的分力以及新生洋壳的侧压力，驱使板块向两侧运动。这便是60年代解释板块构造运动的传送带模式的重要依据。70年代，上田诚也分析作用于板块上有8种力，认为上述的脊推力仅是3类驱动之一，而不是主要的。大西洋中脊的演化史，表明东西两侧大陆自中生代晚期与新生代早期由统一的泛大陆先后分裂，作相对的背向运动，大陆之间便扩张成现今的大西洋，其洋中脊基本上保持着中线位置，距两侧大陆大致相等，扩张速率也近似。而东太平洋隆的位置偏离中线，靠近南美大陆侧。太平洋西侧最古老的洋壳为侏罗纪，位于马里亚纳海沟东侧，而东侧为渐新世(位于秘鲁－智利海沟附近)。这种洋中脊两侧洋壳时代不对称现象或许因美洲板块向西仰冲、纳兹卡大洋板块向东俯冲速率较快所致。其次，中生代太平洋水域内大洋板块可划分为库拉板块、法拉荣板块、菲尼斯克板块与“太平洋板块”。彼此均以洋中脊为界，随着上述前三者大洋板块向北、东北与东向大陆方向移动，相应的洋中脊也相应随着移动，而向大陆下面俯冲。中生代晚期，库拉板块全部俯冲到亚洲与部分美洲大陆之下，法拉荣板块与菲尼克斯板块分别俯冲到北美与南美大陆之下，各自残留成现今的戈尔达－胡安·德富卡板块、可可斯板块和纳尔卡板块，“太平洋板块”便相应扩展为现今大型的大洋板块，构成现代太平洋水域内板块构造的格局。洋中脊是板块构造的离散型边界，也是生长新洋壳的地带，它提供了新生洋壳、海底扩张、地幔对流等理论的极为重要的信息。洋中脊对于板块构造理论的发展具有重要的意义。【参考文献】：1 Vacquier V．Geomagnefism in Marine Geology，19722 Coulomb著．海底扩张与大陆漂移．刘光鼎译．北京：海洋出版社，1980．13～803 怀利PJ著．地球是怎样活动的．张崇寿，等译．北京：地质出版社，1980．13～14，34～504 小林和男著．海洋底地球科学．袁家义，吕先进，译．北京：海洋出版社，1980．13～1735 上田诚也著．海洋底板块构造．于纯仁，等译．北京：地质出版社，1986．86～102(南京大学叶尚夫副教授撰；卢华复审) |
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