海底扩张说

来自中文百科专业版
跳转至: 导航搜索

  海底扩张说汉语拼音:hɑidi kuozhɑnɡshuo;英语:sea floor spreading, theory of),20世纪60年代提出的解释洋盆演化的新兴活动论观点,是板块构造说的基本思想之一。海底扩张说认为大洋中脊顶部是地幔物质上涌,形成新的大洋岩石圈的地方,先成的大洋岩石圈则沿着远离脊顶方向,向两侧扩张推移;洋底处在不断运动和更新的过程中。

  1956年,W.M.尤因B.C.希曾首先指出,世界大洋纵贯着一条张性的、地震频繁的大洋中脊体系。1960~1962年,美国H.H.赫斯R.S.迪茨分别提出了海底扩张说。1963年,F.J.瓦因D.H.马修斯提出解释海底条带状磁异常的模式,为海底扩张提供了重要依据。1968年开始的深海钻探计划又给予海底扩张有力的支持。70年代初,海底扩张说获得广泛承认,许多学者已将海底扩张当作一项基本事实。

基本观点

  海底扩张与地幔对流、大陆漂移密切相关。一般认为,高热流的大洋中脊位于对流上升发散区,低热流的洋缘海沟则处在对流下降汇聚区。沿中脊两侧,背驰的地幔流带动大洋岩石圈相背移动。在不同海域,如大西洋太平洋,海底扩张有不同表现。大西洋是形成于联合古陆内部的新生大洋,扩张着的洋底推动邻接大陆向两侧漂移,大西洋不断展宽。太平洋原来是联合古陆以外的古老大洋,岩石圈一边在脊顶生长,一边沿海沟俯冲潜没,不断地更新。因此,古老的太平洋具有年轻的洋底。联合古陆的分裂与大陆四散漂移,实际上是大西洋、印度洋新生和扩张的结果。大陆不是独立地沿着洋底漂移,洋底与大陆一样也在移动。海底扩张是大陆漂移的新形式。

证据

  洋底广泛发育的条带状磁异常为海底扩张提供了重要证据。瓦因和马修斯认为,在地幔物质沿脊轴上涌并冷凝成新洋底的过程中,新生岩石圈会按照当时地球磁场的方向被磁化。在地磁场极向频繁倒转的背景下,形成于中脊轴部、随后向两侧扩展的洋底就会遭受正反向交替的磁化。大量调查表明,洋底正、负磁异常条带的宽度与地磁场转向年表中正极向、反极向期的时间间隔成正比关系,从而证实了海底扩张与瓦因–马修斯模式的正确性。将海底磁条带与地磁极性年表相互对比,可得出磁条带的年龄。磁条带的界线构成了洋底等时线。磁条带至脊轴的距离除以该磁条带的年龄,即可求出相应中脊段落的平均扩张速率。各大洋海底扩张速率不同,为1~15厘米/年。

  深海钻探对海底扩张作了进一步的验证。钻探得出的海底年龄与根据磁异常条带预测得出的年龄大体相符,海底年龄自中脊顶部向两侧对称地变老。在中脊顶部的新生洋底上,沉积层极薄或缺失;向大洋两侧,随着接受沉积的年代增加,海底沉积层对称地增厚。深海钻探还发现,洋底沉积物的年龄不老于1.7亿年。这就是说,占地球表面积60%的洋底,是在占地质历史不到5%的最近时期形成的,这证明海底确实处于不断扩张与更新的过程中。

意义

  海底扩张说较好地解释了一系列海底地质地球物理现象。海底扩张说的确立,导致大陆漂移说衰而复兴,主张地球表层存在大规模水平运动的活动论取得稳固的地位,从而为进一步建立板块构造学说奠定了基础。但在洋底岩石圈增生的具体过程和扩张机理等方面,海底扩张说也存在一些有待解决的难题。