第九章 地球动力系统
第二节  海底扩张

　　一、海底扩张说的提出

　　二次世界大战以后，工业较发达的西方各国出于军事、资源与能源等方面的考虑，开展了广泛的海底地形与地质调查。例如，他们利用回声测深等高精度的水深测量方法研究海底地形并绘制出精确的海底地形图；用重力、地震、地磁及地热等地球物理勘探方法研究海底的地质构造特征等等。到60代初，海底调查已获得了大量的新成果与新资料，为海底扩张说的建立准备了条件。其中比较重要的有下述3个方面。

　　（1）全球大洋中脊及中央裂谷系的发现  50年代晚期发现了纵贯世界大洋洋底的大洋中脊和裂谷体系。大洋中脊在各大洋中互相连接，延伸总长约64  000  km，总面积超过陆地面积的一半，它是世界上最长大的山系，无疑也是地球上最重要的构造单元之一。在洋中脊轴部常发育有平行洋脊的巨大的中央裂谷，谷深可达1  000～2  000m，谷壁陡峭，实际上是一系列向谷内陡倾的张性断裂。裂谷宽数十至百余公里，窄的谷底宽度不过几公里。这种张性断裂作用造成的谷地，显示洋中脊附近存在巨大的张力作用。大洋中脊轴部具有很强的构造活动性，常发生浅源地震及火山活动，并且有高的地热流异常（可达（3～5）×41.686mW/m2），反映中脊轴部是地热的排泄口和深部岩浆物质上涌的地方。

　　（2）海沟及贝尼奥夫地震带在辽阔的大洋中，中部被高大的大洋中脊占据，而深陷的海沟却分布在大洋的边缘。海沟主要见于太平洋及印度洋东北部边缘，沿大陆边缘的岛弧或海岸山脉线状延伸。海沟的横剖面多呈V字形，沟底深度一般大于6000m，深者可达10000m以上（如马里亚纳海沟深达11033m），若计海沟沟底与岛弧或海岸山脉的相对高差，则可达13000m以上。所以海沟附近是地球上高差最为悬殊的巨型地形单元，其中一定包含着极其重要的地质含义。地球物理调查表明，海沟的重力值相当低，出现负重力异常，这说明海沟下方的物质的密度轻，是不是也存在类似于高山之下的地壳“山根”插到地幔之中？但据地壳重力均衡原理，密度低的物质必将上浮形成高的地势，这与海沟的地势相矛盾。所以，可以推测，在海沟处必定有一种向下拉的作用力存在，这种力破坏了该处的重力均衡，使轻的地壳物质强制下陷。此外，海沟的地热流比正常洋盆显著低，说明海沟下面的物质比较冷。海沟附近是最强烈的构造活动带，例如，沿太平洋边缘的海沟及其附近，形成著名的环太平洋火山带与地震带。在环太平洋地震带中，地震震源深度变化是很有规律的：在海沟附近都是浅源地震，离海沟较远出现中源地震，在更远的大陆内部则出现深源地震，最深达720km，震源排列成为一个由海沟向大陆方向倾斜的带，其倾角一般45°左右。海沟附近的这种震源排列形式是50年代美国学者贝尼奥夫发现的，故称为贝尼奥夫地震带。这种现象说明，沿着大陆边缘的海沟，存在着倾向大陆的、正在活动的巨大断裂带。
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