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仇勇海的博客

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1970年中南矿冶学院地球物理勘探专业毕业后留校任教,从事电法勘探的教学和科研工作。1984年获得国家自然科学基金的资助,该项目“电流场与金属矿晕”1989年获中国有色金属工业总公司科技进步三等奖。1997年晋升为教授。“铜电解液净化工业生产试验”1999年获国家有色金属工业局科技进步三等奖。2000年获得政府特殊津贴。著作:地电化学基础及应用,译著:自然电场法文集,均为中南工业大学出版社出版。

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大洋中脊的成因  

2013-10-16 18:08:09|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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在大洋中形成了太平洋中脊、大西洋中脊、印度洋中脊等等海底山脉。全球洋底地貌如图所示。

大洋中脊的成因 - 仇勇海 - 仇勇海的博客
 

大西洋中脊的山峰呈锯齿形,大致与东西两海岸线平行(上图中部)。从大西洋靠近北极圈的冰岛出发,向南延伸经大西洋的中部,弯曲延伸到南极附近的布维岛,差不多从地球的最北端,一直延伸到地球的最南端,呈“S”型,长达约16 000公里,平均宽度约1 500~2 000公里不等。这条高山巨大的规模,远远超过世界陆地上的任何山脉。

     印度洋中脊呈“入”字形分布(上图东部)。西南的一支绕过非洲南端,与大西洋中脊连接起来;东南走向的一支绕过大洋洲以后,与东太平洋中脊的南端相衔接。这两支洋脊在印度洋中部靠拢,在印度洋北部合二为一,并向西北倾斜,构成了“入”字形,成为印度洋“骨架”。

太平洋的洋中脊有些特殊,它不在太平洋中间,而偏于太平洋的东侧。它从北美洲西部海域起,向南延伸作弧形走向,转向秘鲁外海,向南接近南极洲,通过南太平洋,然后折向西绕过澳大利亚,与印度洋洋脊的东南支衔接起来。

漂浮在软流圈上方的岩石圈由地壳和上地幔盖层物质组成。

当上地幔盖层物质中放射性元素含量比较高时,放射性物质释放出大量的热能,促使上地幔盖层物质熔融,从而导致岩石圈厚度减小,软流圈抬升。岩石圈中脆性岩石层在重力作用下发生破裂,引起正断层地震的同时地壳下沉。形成大洋中脊中央裂谷的先决条件是存在放射性物质含量比较高的异常上地幔盖层。

地壳中放射性元素衰变释放出大量热能。热胀冷缩是绝大部分物质的基本性质,液体具有不可压缩性。地壳中局部地段物质发生熔融,形成了“岩浆房”。当“岩浆房”中的压力超过地壳破裂的承受能力时,岩浆就从岩石的裂隙、裂缝中喷溢出来。炽热的岩浆遇到冰凉的海水,立即凝集成新生态的玄武岩。如果大量的新生态玄武岩覆盖在老玄武岩之上,破坏了岩石圈原先重力均衡条件。

新生态玄武岩产生的重力作用超过地壳破裂的承受能力时,再次发生正断层地震使得地壳下沉,以便建立新的岩石圈重力均衡动态平衡点。在地壳表面增加了重量,在地球重力作用下发生正断层地震使得地质体下沉,显然物质增加的数量越大,物体下沉越深,地壳厚度不断增加。

大洋中脊中央裂谷处发生正断层地震已经得到了许多学者的认可。

漂浮在软流圈上方的岩石圈,好比冰块漂浮在水中一样。基于阿基米德浮力原理,在原先的冰块上面放置新的板块,原先的冰块必然要下沉。

在地壳表面增加物质(增大重力),或者在岩石圈底层减少物质(减小浮力),它们都产生正断层地震,地震效果完全相同。 

大洋中脊发生的部分中源地震如下表所示。

大洋中脊名称

时  间

纬   度

经   度

深度(公里)

震  级

印度洋中脊

1938-10-21

北纬2.50

东经66.00

60

6.5

大西洋中脊

1947-4-24 

北纬8.50

西经39.00

50

7.0

东印度洋海岭

1949-1-23

南纬11.00

东经93.00

50

6.7

南大西洋中脊

1960-8-20

南纬35.70

西经15.40

45

6.1

西印度洋中脊

1963-6-28

南纬27.50

东经66.00

28

6.3

印度洋中脊

1969-12-14

北纬8.20

东经58.48

31

6.0

东印度洋海岭

1970-10-10

南纬3.55

东经86.18

32

6.5

罗曼什海沟西

1971-8-5

南纬0.85

西经27.07

43

7.0

罗曼什海沟东

1973-8-28

南纬0.15

西经17.97

77

7.2

南太平洋海岭

1973-9-18

南纬54.58

西经132.53

33

6.0

南印度洋海岭

1973-9-25

南纬54.97

东经146.25

33

6.3

西印度洋中脊

1973-11-28

南纬42.07

东经42.10

31

6.0

北大西洋中脊

1974-10-16

北纬52.17

西经32.00

41

7.2

大西洋中脊

1975-5-26

北纬35.98

西经17.56

34

8.1

圣保罗岛

1975-7-14

南纬40.44

东经78.50

30

6.2

印度洋中脊

1976-11-02

南纬29.36

东经77.65

47

6.5

北大西洋中脊

1977-6-28

北纬22.71

西经45.14

35

6.0

北大西洋中脊

1977-6-28

北纬22.68

西经45.11

31

6.0

北大西洋中脊

1977-12-13

北纬17.33

西经54.91

51

6.6

印度洋中脊

1980-1-3

北纬0.02

东经67.17

43

6.0

北大西洋中脊

1994-1-25

北纬10.64

西经41.72

30

6.4

南大西洋中脊

1996-8-13

南纬15.65

西经13.25

36

6.1

西印度洋中脊

1998-5-21

南纬43.36

东经41.55

38

6.0


         建立在岩石圈重力均衡假说基础之上的大洋中脊成因、深海沟成因的区别在于:深海沟成因的成因,主要是上地幔盖层物质熔融产生的;而大洋中脊的成因,上地幔盖层物质熔融仅形成了大洋中脊中央裂谷;地壳中放射性元素衰变释放出大量热能,使得局部地段物质发生熔融导致岩浆喷溢,在地壳表面了增加重量,在地球重力作用下发生的正断层地震使得地质体下沉,上表大量的地震资料充分说明大洋中脊是有“山根”的。 

综上所述,地壳中岩浆喷溢使得大洋中脊不断“长大”,而发生正断层地震又使它不断往下沉,正是在这种上上下下的地质运动中,在岩石圈重力均衡作用下,在上亿年漫长的地质年代中,成千上万次裂隙型火山喷溢和成千上万次正断层地震造就了大洋中脊海底山脉。

 

 

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