地质学课件-洋壳的起源与大陆漂移.pptVIP

* 3.2 海底扩张学说 二次世界大战促进了海洋探测技术的快速发展，特别是回声测深技术用于海底调查，取得了三大发现：大洋中脊体系、沟-弧体系和大洋地壳的年轻性，从而改变了人们对洋底形貌及其发展演化的认识。直至20世纪60代终于催生了海底扩张学说。 * 3.2 海底扩张学说 Hess于1960年首先孕育了海底扩张的思想，并于1962年发表了著名的《大洋盆地的历史》这篇经典论文，提出了一个清晰而又使魏格纳大陆漂移学说得以复兴和立足的模式。在这一模式中，他吸取了30年代关于地幔对流的某些概念，这与大陆漂移说认为大陆是在洋壳上运动的观点有着本质区别。几乎在同一时期，Dietz（1961）针对大陆和大洋盆地演化的过程，发表了具有历史意义的论文《用海底扩张说解释大陆和洋盆的演化》，首先提出了“海底扩张”这一术语。 * 3.2 海底扩张学说 海底扩张学说的提出主要基于以下事实：① 联合古陆的重建、拟合和越来越多的大陆漂移的证据；② 在大洋中存在有一贯穿全球的大洋中脊体系；③ 大洋中脊轴部强烈的火山活动和自中脊向两侧沉积物依次变厚的事实；④ 年青的大洋地壳，且自大洋中脊向两侧年龄逐渐增大；⑤ 太平洋边缘的沟—弧体系及其强烈的地震和火山活动。 * 3.2 海底扩张学说 （1）大洋中脊轴部裂谷带是地幔物质的涌升出口。地幔物质自大洋中脊轴部裂谷涌出，并冷凝形成新的洋壳，新洋底同时推动先期形成 的较老洋底逐渐 向大洋两侧扩展 推移，这就是 “海底扩张”。 1、海底扩张学说的基本内容 * 3.2 海底扩张学说 （2）海底扩张有两种表现形式——一种是主动漂移扩张，指扩张着的洋底同时把与其相邻接的大陆向两侧推开，大陆与相邻海底镶嵌在一起。随着新洋底的不断生成和向两侧扩展，大洋逐渐变宽，两侧大陆随之远离，大陆与相邻洋底被地幔对流体驮载着缓慢运移是一种被动漂移运动。大西洋及其两侧的大陆属于这种形式。 1、海底扩张学说的基本内容 * 3.2 海底扩张学说 另一种形式是在海底扩张的同时，伴随有海底俯冲消亡的过程。当洋底扩展移动到一定程度，海底便向下俯冲潜没，重新回到地幔中去，相邻大陆逆掩于俯冲带上。海底在扩张运动过程中接受的沉积物因密度小、质量轻，不随海底潜没而被刮削下来，加积于逆掩的大陆侧，形成岛弧或边缘山弧。海底俯冲潜没产生的牵引作用，则在 俯冲带形成深海沟，从 而构成沟弧体系。太平 洋属于这种被动俯冲消 亡型。 1、海底扩张学说的基本内容 * 3.2 海底扩张学说 （3）洋底存在周期与地幔对流——洋底同时进行着产生、运动、潜没过程，具有一定的存在周期，周期不超过200Ma。海底运动的原动力是地幔对流，洋中脊是地幔对流的涌升与离散区，大洋盆地是地幔物质的运动区，海沟是地幔对流的下降汇聚区。 在热地幔物质涌升的中脊轴部发生火山活动，并出现高热流异常。在经历了漫长运动的洋底向下俯冲的海沟区，则形成低热流异常带。由于洋底周期性地更新，洋底的年龄不超过中生代，因接受沉积的时间短，总体上比较薄，从中脊向大洋边缘呈增厚趋势。 1、海底扩张学说的基本内容 * 3.2 海底扩张学说 (1) 条带状海底磁异常 ——1961年，Moson和Raff首先发现在东北太平洋海底存在着条带状磁异常，这种磁异常近似对称地分布在洋中脊轴部两侧，并且年龄随离开中脊轴的距离增大而增加。随后，在三大洋底都发现了这种具有共同特征的海底磁异常条带。 2、海底扩张学说的论证 * 3.2 海底扩张学说 2、海底扩张学说的论证 Vine和Matthews认为，海底磁异常条带是在地球磁场极性不断转换的背景下，海底不断新生、不断扩张的结果。地幔物质沿中脊轴部上涌，在冷凝形成新海底的过程中被当时的地球磁场磁化，在海底玄武岩层上记录下当时地磁场的方向和强度。随着海底扩张的持续进行，如果地球磁场极性发生反复倒转，这样就形成一系列正向磁化和反向磁化相间排列的异常条带。由于海底扩张运动在中脊轴两侧是对称的，中脊轴两侧的正负磁异常条带也就一一对应对称地保留下来。 * 3.2 海底扩张学说 2、海底扩张学说的论证 由于沉积物中也有磁性矿物，这些矿物在沉淀过程中，会根据当时的地磁场选择定向排列。因此，沉积岩芯中同样记录了地磁场磁性变化的信息。研究结果表明，沉积岩芯中正、反向磁化段的厚度不仅可以与地磁场转向年表中正极性期和反极性期的时间长短一一对比，还可与洋中脊附近正、负磁异常条带的宽度相对比。 * 3.2 海底扩张学说 2、海底扩张学说的论证 地磁场转向年表、洋中脊对称分布的磁异常条带、沉积岩芯中正、反向磁化段的厚度与年龄，这三种相互独立的不同尺度具有惊人等同的定量关系，不仅证实了地磁场的频繁倒转，同时也证明了海底扩张移动和大规模的水平运动。因此，海底磁异常条带是海底扩张学说的