第二节  板块运动的地质图像

地球表面被如前所述的22个大小不等的刚性板块所覆盖，这些板块以每年数厘米至十几厘米的速率在具有低粘滞性的软流层上运动着，其累积结果即为板块运动的地质图像。

大洋中脊

大洋中脊是大洋岩石圈的生长带，是由强大的上涌地幔流所造成的，伴有地震和火山活动的巨大洋底山脉，包括大西洋中脊、大西洋—印度洋中脊、东南印度洋中脊、太平洋中脊和北冰洋中脊。它们首尾相连，总长约64000km（图5.2）。

大洋中脊既是洋底山脉，其地壳结构必然和正常洋底不同，正像大陆山脉与大陆地壳不同一样，洋脊地壳更薄，缺少层1和被侵蚀过的岩石，层2下部出现VP为（7.3～7.8）km/s的异常地幔，这个VP值大于正常大洋地壳相应值，而小于正常地幔的相应值（底部界面VP为9km/s），是洋脊独有的特征值。

大洋中脊作为海底扩张的中心，当其缓慢（小于5cm/a）扩张时（如大西洋中脊），地形起伏大，轴部常有1.5～3.0km深的大洋裂谷，其下岩浆房深度大、规模小，火山喷发周期相对较长，为5000～10000a，火山链彼此远离；当中速[（5.0～9.0）cm/a]扩张时，则轴部裂谷缩小到看不清楚，但火山链比较连续，火山每300～600a喷发一次；当快速（大于9cm/a）扩张时（如东太平洋中脊），地形起伏平缓，火山喷发周期较短，为50～300a，中脊和火山线性较好，在轴部形成线状火山膨胀体（Volcanic swell）。

全球大洋中脊的自由空间异常（△gF），相对深海平原较高，为50～80mGal，大洋中脊系的△gF为15～20mGal，而深海平原的△gF则近于零；布格异常（△gB）为150～200mGal，愈近轴部愈低，至轴间裂谷可递减至20～30mGal，这说明洋中脊轴部之下必定存在着质量亏损（低密度层），这种质量亏损必须依靠正向地形，即洋中脊的多余质量来补偿，否则将无法保持大洋地壳的重力均衡。大洋中脊的磁异常条带，前已述及，呈线状延伸。磁异常条带的宽度取决于海底扩张的速率。正极性间隔的平均延续时间为42万a，反极性间隔的平均延续时间为48万a，当扩张速率为1cm/a时，正、反磁异常条带宽度分别为4.2km和4.8km，此已为海底观测所证实。

大洋中脊的热流①值较高，尤以东太平洋洋隆热流值为最高，可高达8HFU，平均为2～3HFU以上，脊轴两侧存在着两个宽50～90km的异常高热流带，再向外为低热流带。至海沟处则不到1HFU（图5.3，图5.4）。可见洋中脊是高热流区，热流值与地幔自中脊的涌出有关。

大洋中脊的浅源地震活动特征明显。震中概沿大洋中脊轴及其横向断裂分布，即使有所偏离也超不过10km。平均震级为4～5.5级，震源深度绝大多数（90％）为2～5km，并以震群形式成组出现，缺少主震。时间上几乎同时，空间上被局限在一定地段。洋脊处的地震大都以正断层为特征，横向断裂处的地震大都以走滑断层为特征，断层面直立，走向与断裂带方向一致。

板块构造理论认为脊的隆起实际上是脊下物质膨胀的结果。在热地幔涌出并对流的带动下，新洋壳自脊轴向两侧扩张推移，在扩张和冷却的过程中软流层顶部物质逐渐冷凝，转化为岩石圈，并被推移远离脊顶而逐渐增厚。冷却凝固伴随着密度增大和体积缩小，加之不断增厚，于是冷却的岩石圈则逐渐下沉，而涌出的热地幔又不断上升，这样就形成了轴部高耸，两翼低缓的巨大海底山脉。
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