[拼音]:haidi kuozhangshuo

[英文]:sea-floor spreading hypothesis

沿大洋中部穿透岩石圈的裂缝或裂谷两侧扩充套件、新生洋壳的理论。它认为地幔物质在这种裂缝带下因软流圈内的热对流(见地幔对流说)上湧、侵入和喷出而形成新的洋壳,随著这个作用不断进行,新上湧侵入的地幔物质把原已形成的洋壳向裂谷两侧推移扩张,致使洋底不断新生和更新。

简史

1949年H.贝尼奥夫在研究环太平洋深源地震分布时发现,震源深度分布构成一个自大洋向大陆方向的倾斜带(见贝尼奥夫带),标志著大陆和大洋间有一重要构造运动面的关系。50年代中期,B.C.希曾提出大洋中部普遍存在中央海岭,沿洋中脊存在全球裂谷系的洋底地貌特征。S.K.朗科恩发现了由岩石剩磁判定的古地磁极随地质时代发生迁移,欧洲和美洲大陆可由古地磁极移曲线重合以及关闭现今大西洋而拼合一起,有力地支援了大陆水平漂移运动的存在(见大陆漂移说)。

H.H.赫斯于1960年首先提出海底扩张说(见图)。

随后R.S.迪茨于1961年用海底扩张作用讨论了大陆和洋盆的演化。赫斯于1962年对洋盆形成作了系统的分析和解释。他明确强调地幔记忆体在热对流,洋中脊下的高温上升流使中脊保持隆起并有地幔物质不断侵入、遇水作用成蛇纹石化而形成新洋壳,先存洋壳因此不断向外推移,至海沟、岛弧一线受阻于大陆而俯冲下沉、融熔于地幔,达到新生和消亡的消长平衡,从而使洋底地壳在2~3亿年间更新一次。这一理论为板块构造学的兴起奠定了基础,触发了地球科学的一场革命。

证据

海底扩张说验证主要的有以下两个方面:

(1)1963年F.J.瓦因和D.H.马修斯用地磁场极性的周期性倒转的地磁反向周期特征,对印度洋卡尔斯伯格中脊和北大西洋中脊的洋底磁异常特征作了分析。洋中脊区的磁异常呈条带状,正负相间,平行于中脊的延伸方向,并以中脊为轴呈两侧对称,其顺序与地磁反向年表一致。这就证明了洋底是从洋中脊向外扩充套件而成,洋底磁异常条带因顺序相同而具全球可对比性。

(2)1965年J.T.威尔逊提出了转换断层的概念,这就使岩石圈水平位移成为可能,也因此阐明了洋中脊的扩张新生洋壳和海沟带的洋壳俯冲消减的消长平衡关系,即扩张与消减速率相等。

海底扩张作用以洋中脊为轴向两侧扩张,通常用扩张速率来表示其强度。一般以一侧的速率来表示。测算结果表明,太平洋的扩张速率为每年5~7厘米,大西洋的扩张速率为每年1~2厘米。

海底扩张说在大陆漂移说的基础上,把洋中脊的扩张与海沟岛弧的俯冲联络起来,即认为大洋水体虽然是古老的,但洋底因不断更新而具新洋壳,而大陆则是由不同时代的陆块不断裂解、拼合和增生而成。

参考书目

A. Cox,PlateTectonicsandGeomagnetic Reversals,Freeman,San Francisco,1973.

A.Hallam,A Revolution intheEarth Sciences fromContinentalDrifttoPlateTectonics,Clarendon Press,Oxford,1973.

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