20世纪50年代，随着海底调查积累了丰富的海底地质和地貌资料，尤其是古地磁学的进展，导致赫斯（H．H．Hess，1962）和迪茨（R．Dietz，1961）几乎同时提出海底扩张的观点。海底扩张作用是大洋岩石圈在洋中脊处裂开，地幔炽热的岩浆从这里涌出，冷却固结成新的大洋岩石圈，并把先期形成的岩石向两侧对称地推挤，导致大洋海底不断扩张。另一方面，在假设地球的体积和面积不变的情况下，大洋岩石圈也必然在大陆边缘的海沟处沿着消减带向大陆岩石圈之下俯冲，消亡于软流圈中（见图5-7）。因此，海底扩张实质上是全球洋壳在不断地循环变化，2×108～3×108年内更新一次。海底扩张说的确凿证据是海底岩石年龄的分布：以年龄最新的大洋中脊为轴，向两侧呈对称地分布，离中脊愈远愈老。我们怎样知道海底岩石的年龄呢？

    （1）磁异常与磁场倒转记录

    海底年龄的测定首先应归功于古地磁学的研究。50年代后期梅森（R．G．Mason）在东太平洋进行地磁研究，发现海底地磁呈整齐的条带，并都呈南北向展布，条带间距达几十公里。如果把所测定的磁异常带标到图上，并且沿中脊轴对褶过来，那么磁异常条带东西两侧将重合。磁异常曲线中峰与谷的顺序存在着惊人的对称性，对于这一现象一直使学者们困惑不解。直到1963年英国的瓦因（F．J．Vint）、马修斯（D．H．Mattheus）提出推断，地磁异常条带并非磁化强度不均匀引起的，而是地磁场方向的历史记录，地磁的正负异常对应于古地磁场的正反方向变化。这样海底就起到一台磁带录音机的作用，根据地磁场的正反方向变化记录海洋扩张的历史（图5-5）。通过对太平洋、大西洋和印度洋所测得的地磁极性年表，证明全球的地磁正向期与反向期完全一致。从而肯定了海底扩张的普遍意义。

    从60年代以来，在各大洋打了上千个钻孔，根据所采集的放射虫标本鉴定发现：覆盖在玄武岩基底之上的最老沉积物年龄与根据磁异常所测得的年龄一致，并且愈接近洋中脊，洋底年龄愈新。

    根据海底年龄编制的全球海底扩张模式图可以看出大洋中脊与最年轻的海底吻合。而通过磁异常条带年龄的测定可以建立等时线，从而得到自洋脊形成以来的年龄，最老的海底年龄只有1.7×108年（侏罗纪），和最老的大陆年龄38×108～40×108年（太古宙）相比是太年轻了。1.7×108年以前的洋壳到哪儿去了呢？现在认为老洋壳沿海沟俯冲带进入上地幔软流圈消失了。

    （2）海底扩张速度

    根据上述三大洋海底磁异常资料，如果以中脊作为磁异常计算的起点，在不同洋盆中可见，中脊两侧磁异常条带的宽度是不同的，表明海底扩张速度存在差异。参照每个磁异常条带的年龄及距中脊的距离，可以计算出各大洋的半扩张速率（只考虑中脊一侧），计算结果表明海底扩张全速率（包括中脊两侧）范围为1～20cm／a。其中，太平洋中脊的扩张速率最大，北大西洋和红海的洋脊速率最小（图5-6）。

    
　　本文标题：从大陆漂移到板块构造-岩石圈板块运动与地质作用(2)
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