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1AlfredWegener1November1880–November1930TheOriginofContinentsandOceans2§2.2海底地貌创始人魏格纳，从大西洋两岸的弯曲形态受到启发，于1912年提出了大陆漂移的见解，1915年著成《海陆的起源》，全面系统地论述了大陆漂移问题。海底构造学说←大陆漂移34§2.2海底地貌概要：地球上所有大陆在中生代以前是统一的联合古陆，或称泛大陆(Pangaea)，其周围是围绕泛大陆的全球统一海洋——泛大洋。中生代以后，联合古陆解体、分裂，其碎块——即现代的各大陆块逐渐漂移到今日所处的位置。由于各大陆分离、漂移，逐渐形成了大西洋和印度洋，泛大洋(古太平洋)收缩成为现今的太平洋。海底构造学说←大陆漂移大陆漂移的主要依据有海岸线形态、地质构造、古气候和古生物地理分布等。56§2.2海底地貌海底构造学说←大陆漂移尽管大陆漂移说合理地解释了许多古生物、古气候、地层和构造等方面的事实，但限于当时的认识水平，又缺乏占地表71％的海洋底的地质资料，魏格纳未能合理解释大陆漂移的机制问题，大陆漂移说盛行一时后便衰落下去了。直到50年代，古地磁学研究的进展又使大陆漂移说重新复兴，60年代海底扩张和板块构造学说的创立再赋予大陆漂移说以新的认识。7§2.2海底地貌二战后，各种地球物理技术广泛应用于海洋地质研究，在海底发现或确认了许多未曾预见到的全球规模的地质现象，成为海底扩张说产生、发展的基础和主要依据。海底构造学说←海底扩张60年代初形成的海底扩张说受到下列学术思想的影响：(1)联合古陆的重建、拼合和越来越多的大陆漂移的其他证据；(2)大洋中脊体系及其中央裂谷带的形成机制与特征；(3)海洋沉积物自大洋中脊轴部向两侧依次变厚的事实；(4)海洋地壳的年轻性；(5)某些大陆边缘沟-弧体系的发现及其突出的地震、火山活动特点等等。8§2.2海底地貌Hess(1960,1962)和Dietz(1961)几乎同时提出了“海底扩张”这一概念，以阐明主要与海底生成和消亡过程有关的理论。概括起来，海底扩张模式(图2-13)可以表述如下：海底构造学说←海底扩张大洋中脊轴部裂谷带是地幔物质涌升的出口，涌出的地幔物质冷凝形成新洋底，新洋底同时推动先期形成的较老洋底逐渐向两侧扩展推移，这就是海底扩张。海底扩展移动速度大约为每年几厘米。9§2.2海底地貌一种是扩张着的洋底同时把与其相邻接的大陆向两侧推开，大陆与相邻洋底镶嵌在一起随海底扩张向同一方向移动，随着新洋底的不断生成和向两侧展宽，两侧大陆间的距离随之变大，这就是海底扩张说对大陆漂移的解释。大西洋及其两侧大陆就属于这种形式。海底扩张在不同大洋表现形式不同。10§2.2海底地貌洋底的俯冲作用导致沟-弧体系的形成，太平洋就是这种情况。洋底处在不断新生、扩展和潜没的过程中，好似一条永不止息的传送带，大约经过2亿年洋底便可更新一遍。海底扩张另一种方式是洋底扩展移动到一定程度便向下俯冲潜没，重新回到地幔中去，相邻大陆逆掩于俯冲带上。11§2.2海底地貌洋底生成—运动—潜没的周期不超过2亿年，驱使洋底周期性扩张运动的原动力是地幔物质对流。其中，大洋中脊体系的中央裂谷带对应于地幔对流的涌升发散区，宽广的大洋盆地对应于海底扩张运动区，海沟则相当于对流的下降汇聚区。由于洋底周期性地更新，尽管海水古老，但洋底总是年轻的。因接受沉积作用时间短，总体上沉积物厚度较薄，且从中脊轴向大洋边缘呈逐渐增厚趋势。12§2.2海底地貌海底构造学说←板块构造“板块”一词由Wilson(1965)在论述转换断层时首先提出，后经Morgan、McKenzie、Parker和LePichon等人的不断综合和完善，于1968年正式提出“板块构造”学说。板块构造涉及全球(不分陆地和海洋)的构造活动和演化，是使地球一元化的全球构造理论。所以，板块构造学说的创立是人类对地球认识的一次重大突破。13§2.2海底地貌海底构造学说←板块构造板块构造学说初创时，LePichon(1968)曾将全球划分为六大板块：欧亚板块、太平洋板块、美洲板块、非洲板块、印度-澳大利亚板块(也称印度板块、印度洋板块或澳大利亚板块)和南极洲板块；后来又把美洲板块划分为北美板块和南美板块，这样全球可划分为七个板块。它们属于一级大板块，一般包括陆地和海洋，控制着全球板块运动的基本特征。Morgan曾认为全球应划分为二十个左右的板块。不过现在比较流行的是十二板块的划分方案，即除七大板块外，还有纳兹卡板块、科科斯板块、加勒比板块、菲律宾海板块和阿拉伯板块。至于大陆与大陆或大陆与岛弧的碰撞带中，似可进一步分出若干小板块甚或微板块。14§2.2海底地貌海底构造学说←板块构造15§2.2海底地貌海底构造学说←板块构造拉张型边界的主应力是受拉张力作用，相当于大洋中脊轴部裂谷带及其延伸上陆的大陆裂谷带，在拉张力作用下两板块作相背分离运动。板块内部是相对稳定的，很少发生形变；而板块边界则是全球最活动的构造带，全球地震能量的95％是通过板块边界释放的。根据板块边界上的应力特征，参考其地质、地貌、地球物理及构造活动特点，可将板块边界划分为拉张、挤压和剪切三种基本类型。剪切型边界的应力场以剪切作用为主，剪切方向与板块相对运动方向一致，与转换断层相当。挤压型边界的应力场以挤压作用为主，边界两侧板块相对运动向一起汇合聚集，与太平洋周缘海沟俯冲带和大陆年轻造山带(阿尔卑斯-喜马拉雅山带)相当。16§2.2海底地貌海底构造学说←板块构造板块运动及其相互作用导致了目前海陆的分布格局，地球表面形态的变化，全球(含洋底)山脉的形成，地震、火山和构造活动等。根据板块构造观点，海底扩张实际上是一对岩石圈板块自中脊轴向两侧的扩张运动。位于岩石圈板块上面的大陆块，伴随着板块的运动而被动地发生长距离水平位移。这就是我们今天所说的大陆漂移，与魏格纳的大陆漂移有原则区别。17§2.2海底地貌海底构造学说←板块构造板块边产生、边运动、边消亡，周而复始，在地球表层留下板块活动的痕迹。板块在扩张型边界(洋中脊轴裂谷带)因炽热地幔物质不断涌出而得到补充，当这种热物质冷却到足以产生机械强度时便成为板块的一部分。因此，板块在中脊轴附近的增生区较薄，随着板块背离中脊轴运动，因其逐渐冷却而增厚。海洋岩石圈板块是短暂的，从生成至挤压型边界(海沟俯冲带)消亡一般不超过2亿年。在消亡过程中，变冷的岩石圈下潜沉入到地幔之中。岩石圈潜入地幔内数百千米才被同化，故沿板块俯冲带可发生浅、中、深源地震活动。18§2.2海底地貌海底构造学说←板块构造驱动板块运动的原动力来自地球内部，一般认为地幔物质对流是板块运动的原动力，它借助岩石圈底部的粘滞力带动上覆板块运移，板块被动地驮伏在对流体上发生大规模运动。集大陆漂移和海底扩张说为一体的板块构造理论能够比较成功地解释几乎所有地质现象，特别是全球性的构造特征和形成机理。海底构造实质上就是海洋底板块生成—运动—消亡过程中所发生的各种构造活动和构造现象。19§2.2海底地貌上世纪60年代诞生于海洋地质领域的海底扩张-板块构造学说，以活动论观点为主导，对奠基于大陆的传统地质学理论提出了挑战，引发了一场“地球科学革命”，影响所及，不仅改变了地球科学的结构，还改变了地球科学人员的思维方式。目前，板块构造理论已影响到地球科学的几乎所有领域，是研究海底构造的理论核心和指导思想。海底构造学说板块构造学说是多学科相互交叉、渗透发展起来的全球构造学理论，它吸取了魏格纳大陆漂移说的精髓——活动论思想，以海底扩张说为基础，经过Wilson(1965)、Morgan(1968)、LePichon(1968)等一大批科学家的综合而确立的。板块构造学说是大陆漂移和海底扩张的引伸和发展。20从板块构造观点来看,洋壳盆地并非永恒存在,一般都经历开裂、扩张、收缩、闭合的发展过程。加拿大地球物理、地质学者威尔逊（J.T.Wilson,1973）首先联系现代各种海洋实例，系统归纳了洋盆开合的多阶段发展模式：1.萌芽阶段：在陆壳基础上因拉张开裂形成大陆裂谷，当尚未形成海洋环境。如现代的东非裂谷。2.初始阶段：陆壳继续开裂，开始出现狭窄的海湾，局部已经出现洋壳。如：红海、亚丁湾.3.成熟阶段：由于大洋中脊向两侧不断增生，海洋边缘又出现俯冲、消减现象，所以大洋迅速扩张。如大西洋.4.衰退阶段：大洋中脊虽然继续扩张增生，但大洋边缘一侧或两侧出现强烈的俯冲、消减作用海洋总面积渐趋减小。如太平洋.5.残余阶段：随着洋壳海域的缩小，终于导致两侧陆壳地块相互逼近，其间仅存残留小型洋壳盆地。如地中海.6.消亡阶段：海洋消失，大陆相碰，使大陆边缘原有的沉积物强烈变形隆起成山。如喜马拉雅山，阿尔卑斯山脉.2122ClamshellSampler(shallowsampler)beforesamplingduringsamplingaftersampling23PistonCorer(deepersampler)