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海洋深处的伤疤
【信息来源:【信息时间:2019-03-26  阅读次数: 】【字号 】【我要打印】【关闭

在日本的民间传说中,地震时因为鲶鱼翻身而引起的, 1592年丰臣秀吉修建伏见城时,甚至下达了建一座能够耐得住鲶鱼引发的地震的城这样的指令。因此衍生出了鲶绘这个词,也是浮世绘中常见的题材之一。

鲶绘的画面大多展现平民击打巨大鲶鱼的合战图或是庶民与鲶鱼对峙的场景,以不同的视点表现了地震之后不安定的社会状态与民众对于灾后复兴的愿望。

无独有偶,许多地方与地震相关神话传说都是动物引起的,比如,北欧神话中,有一条名为尘世巨蟒(也称耶梦加得)的巨大的蛇,据说这条蛇非常巨大,可以达到盘踞地球一圈蛇头衔蛇尾的长度,北欧神话中有这样一句描述:尘世巨蟒耶梦加得伏在海底,环绕世界

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但其实我们都知道,隆起于洋底中部,并贯穿整个世界大洋的其实是大洋中脊,而不是一条蛇。

大洋中脊也称中央海岭,它是地球上最大、最长、最年轻的山系。这条洋底山系在太平洋、大西洋、印度洋连续延伸,并展入北冰洋,成为环球山系,总长度约80000千米,总面积约占洋底的32.8%。大洋中脊顶部的水深约2000~3000,高出两侧洋盆约1000~3000,有些高起处可突露海面成为岛屿。大洋中脊是全球最宏大的构造单元,像地球的巨大伤疤深深地隐藏在海洋深处。

 

大洋中脊在各大洋的分布:南合北分

偏居东隅的太平洋洋中脊

太平洋洋中脊的位置偏东,两坡平缓,一般称为东太平洋海隆,横贯于太平洋的东部和南部,自加利福尼亚湾向北,没入北美西部大陆之下。东太平洋海隆大多分布在1000~4000的水深范围内,顶部比大洋盆地底部高出1000~2500,宽度可达2000~4000千米。海隆的边坡平缓,只有0.001%~0.002%,并逐渐过渡到近乎平坦的洋底。 

随弯就弯的大西洋洋中脊

(但是这张图真的很像一条巨大的蛇)

整个大西洋正中部位纵贯着一条洋中脊,轮廓与大西洋两岸平行,也是“S”形弯曲,其两坡较陡。从冰岛至非洲以南的布维岛,全长约17000千米,宽约1000~2000千米。在北纬30o和南纬30o附近分别是中脊最宽的地方,从北纬30o向北、南纬30o向南以及其间,洋中脊都渐趋缩窄。中脊顶部平均水深约2000,有许多地方中脊比两侧洋盆高近3000

大西洋洋中脊在北大西洋出露为系列火山岛——冰岛,谱写出壮丽的冰与火之歌 

兵分三路的印度洋洋中脊

印度洋中脊也大体位于大洋中部,整个中脊分成三枝,成为字形,被一系列断裂带错开。北支(中印度洋海岭)北段呈西北-东南走向,伸入亚丁湾后分成两支分别与红海、东非裂谷相延续;西南支被称作西印度洋海岭,地形也很崎岖;东南支延至阿姆斯特丹岛以东。

全球海底地形图,最左侧的是“S”形的大西洋洋中脊,中间的是字形的印度洋洋中

三大洋的中脊在南端相连——东太平洋海隆南部向西南绕行,在澳大利亚以南与印度洋中脊的东南支相接;印度洋中脊的西南支绕行于非洲以南与大西洋中脊的南端相接。而且,三大洋中脊的北端伸展入大陆。东太平洋海隆北端伸入加利福尼亚湾,潜没于北美洲大陆之下;印度洋中脊北支展入亚丁湾、红海,与东非裂谷相接;大西洋中脊北支经冰岛向北进入北冰洋,从罗蒙诺索夫海岭与欧亚大陆之间的南森海盆通过,并在勒拿河河口附近伸向西伯利亚。

 

中脊的构造:纵横捭阖

纵向上  洋底地壳可分为三个主要层次:第一层,沉积层;第二层,火山岩层;第三层,玄武岩层。中央裂谷有许多张性裂隙。中脊顶部附近大多基岩裸露,少量沉积层主要充填于一些不大的洼地中,以碳酸盐沉积为主,尚有基岩构造破碎或水下剥蚀的产物,有些地方出现重金属软泥。沉积层以下为火山岩层,往往呈现为地堑和地垒交替的块状构造。 

横向上  大洋中脊被一系列横向断裂带所切割,断裂带之间相互平行,其间距约50~300千米,这不是一般的平移断层,而是自中脊轴部向两侧的海底扩张所引起的一种特殊断层,即转换断层。它的错动方向也就是海底扩张或板块运动的方向。

中脊区地形地貌图

在大西洋中央裂谷带下,缺失洋壳玄武岩层,火山岩层直接覆盖在异常地幔上,有些地方火山岩层变厚,中脊轴部的地壳总厚度明显表薄,洋中脊沿走向呈波状起伏,高度变化的幅度为数百至千余米。除北端外,整个大西洋中脊轴部都出现明显的裂谷,宽数十至百余千米,从两侧脊顶到谷底的高差可达一、二千米。中脊顶部很少甚至没有沉积物覆盖。中脊被一系列横向大断裂(转换断层)所切割,北大西洋断裂带走向多呈北西西方向,南大洋的断裂带多呈北东东方向,位于两者之间赤道大西洋的维玛断裂则近东西走向延伸。

东太平洋海隆轴部地壳结构属于另一种类型,洋壳玄武岩层连续越过海隆,但厚度减薄至3千米左右,覆盖于异常地幔上,整个地壳厚度也有减薄,莫霍面向上抬升。海隆顶部一般未出现显著裂谷,但平行于隆顶方向却有许多低矮的海脊和海槽。海隆顶部火山岩之上很少有沉积物覆盖。脊槽地形的切割幅度在斜坡中部较大,在顶部和麓部减小。

整个印度洋中脊多呈平行于轴向相间排列的海脊和海槽,地形崎岖,许多段落出现中央裂谷。印度洋中脊的地壳结构有的段落属于大西洋中脊型,有些段落则类似于东太平洋海隆类型。

 

洋中脊的地球物理特征:海底扩张的有力证据

重力  中脊的重力异常与两侧洋盆区近于相等,一般是+20-+40毫伽,缺乏明显的均衡异常,表明中脊大体上处于地壳均衡状态。中脊轴部的布格异常约+130-+200毫伽,明显地低于两侧洋盆,反映在中脊轴部以下必定存在着低密度的层次。这种密度亏损抵消了正向的中脊地形所引起的多余质量,从而使这里保持近于均衡的状态。与大陆褶皱山系不同,大洋中脊的均衡调整作用不是通过地壳加厚实现的,而是由壳下低密度的异常上地幔所补偿的,高温膨胀的地幔物质相当于局部熔融的软流圈层。这表明大洋中脊确是热地幔物质上涌的地方,中脊轴部是板块的扩张中心。

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磁场  除印度洋中脊西南支外,各大洋中脊均有磁异常条带分布。海底条带状磁异常的强度一般是数百伽玛,在大洋中脊轴部强度较大,至两翼强度减小。磁异常带大体平行于中脊轴延展,正异常和负异常相间排列,对称分布于中脊轴的两侧。

地震  大洋中脊地震带十分狭窄,其宽度多不超过数十千米,纵贯于各大洋成为统一的地震带,且与环太平洋地震带、阿尔卑斯喜玛拉雅地震带相接。中脊上的地震全是浅源地震,主要分布在轴部以及横断中脊的断裂带上,以正断层型为主。

热流  大洋中脊的热流值较高,主要集中在约200~500千米宽的中脊顶部地带。热流值从中脊顶部有向两翼递减的趋势:中脊轴部是熔融地幔物质上涌形成新洋底的地方,地表数千米以下便是炽热的软流圈,这里的地温梯度很大,从而热流值也很高;愈向两翼,随着岩石圈年龄变老,逐渐冷却,地温梯度和热流值均渐渐减小。

 

结 语

大洋中脊虽然隐身于洋底,但却是地球深部物质不断上涌的出口,它永远是年轻的、生长的、活动的。它是海底扩张和板块运动在地球表面留下的最直观、最壮观的痕迹,也是我们这个星球周而复始、循环往复、生生不息的证明。

 

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