第二节  大洋岩石圈

大洋岩石圈的圈层结构及流变学性质与大陆岩石圈不同，它是地球演化到出现软流圈之后，由大量软流圈物质通过巨大扩张带涌出而迅速形成的，不仅圈薄、冷重、致密、刚硬（最刚硬的部分位于地幔之中20～60km处），而且缺失陆壳的中间层（花岗质层），形成的地质时代也较新，一般不超过2亿年。

大洋岩石圈次级圈层划分，由于海水覆盖，所依据的主要是地震波波速值，当然，20世纪60年代以来的深海钻探、海底拖网采样和海底照相也提供了一定的划分依据。从已取得的数据和资料看，大洋岩石圈大体上可划分为5层。

未固结沉积层（层1）

未固结沉积层是洋壳中厚度变化最大的结构层（图2.3），平均厚度为0.50km，密度为（1.9～2.3）g/cm3。大洋中脊顶部及其两侧100～200km范围内，层1缺失或呈零星分布。随着远离中脊厚度逐渐增大，中脊斜坡上厚200m左右，洋盆边缘厚1000～2000m，局部可达3000m。一般认为层1（松散沉积物）的VP值为（1.5～3.4）km/s，这个数值范围，实际上包括了VP值小于层2（＜4km/s）的所有物质，即包括了由（1.5～2.0）km/s的松散沉积物和（2.0～4.0）km/s经受不同成岩作用①的半固结和固结沉积物。这些沉积物是深海钙质软泥、硅质软泥、红（褐）色粘土以及白垩层和燧石等。在邻近火山岛或岛弧海域，火成碎屑岩占一定比重，在近极地海域，还停积有冰山搬运的某些物质。

火山岩层（层2）

层2是层1和层3间的过渡层，美国学者尤因（M．Ewing）称之为基底层。它广泛分布于中脊顶部，露头表面极不平坦，厚度变化较大，自1.2～2.5km不等。VP值变化亦较大，变动于（3.4～6.0）km/s之间，但大多为（4.5～5.5）km/s，密度为（2.55～2.70）g/cm3。深海钻探表明，其上部（2A层）由未固结或已固结的沉积物和玄武岩互层组成，2B层以块状玄武岩为代表（图2.4）。玄武岩为以贫碱为特征的拉斑玄武岩为主，常以枕状和席状熔岩形式出现，化学成分中Al2O3含量偏高，K2O和REE（稀土元素）含量偏低（K2O＜0.3％）。为区别于大陆拉斑玄武岩，特别将层2的低钾玄武岩称为大洋拉斑玄武岩。以块状玄武岩为主的2B层还可出现裂隙填充式或沿层面流动铺开的辉绿岩岩墙或岩床，底部出现席状岩墙群。

玄武岩层（层3）

玄武岩是SiO2含量为45％～52％的基性火山岩，是大洋地壳的主体岩石，故玄武岩层也称大洋层。大洋层在不同大洋中的厚度都很稳定，平均厚度为4900m，VP值也较稳定，约为（6.7～7.0）km/s，平均值为（6.69±2.6）km/s，可分为两个波速层，上层（3A）厚度为2～3km，VP为（6.5～6.8）km/s，下层（3B）厚度为2～5km，VP为（7.0～7.7）km/s。限于目前的钻探深度，关于层3的物质组成颇有争议，一种意见认为它主要是由蛇纹石化橄榄岩或蛇纹岩组成的岩石；另一种意见认为它主要是由辉长岩等铁镁质火山岩及其变质产物所组成。虽然这两种岩石都能解释层3的纵波速度值，但层3的泊松比为0.27，低于蛇纹岩的泊松比0.38，而更接近于铁镁质岩石。所以，层3是由高铁镁、低硅碱的镁铁质岩石，即由辉长岩、角闪岩等组成的意见得到了较多的支持。层3的底面是地壳的下界面莫霍面，莫霍面之下便是超镁铁质岩组成的上地幔。

上地幔物质部分熔融（形成上地幔岩浆），分异出玄武质岩浆，形成洋壳层3，当喷出海底时，由海水冷凝成枕状或席状玄武岩，这就是层2。层1则是在海底扩张过程中逐渐接受沉积的产物。
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