基本介紹
- 中文名：大洋底地質
- 外文名：geology of ocean floor
- 學科：區域地質學
- 海占地球表面：71%
主要結論,實際情況,主要存在地,太平洋底,大西洋底,印度洋底,北冰洋底,大洋底資源,
主要結論
①所有水深超過約4400米的洋底全部屬於大洋型地殼。它厚度小、結構也比大陸型地殼簡單,大體可分三層,自上向下分別是：未固結的深海沉積,如紅色軟泥,平均厚300米；枕狀或席狀玄武岩,平均厚約2000米；輝長岩和蛇紋石化超鎂鐵質岩, 平均厚約4800米。
③沿洋中脊出露的洋殼最年輕,向兩側時代對稱地變老。與此同時上覆沉積物也從無到有,厚度漸增。
④現有的大洋底是地質歷史中非常晚期的產物,中生代以來才出現,而充填洋盆的水體卻很古老。
⑤一個大洋從產生到消失大約經歷兩億年左右。中生代以來的大洋演化可以較好地恢復,已消失的更老洋盆以蛇綠混雜岩帶的形式散布在全球不同時代的造山帶中,是劃分古板塊邊界和古構造再造的關鍵地質遺蹟。
實際情況
海洋占地球表面的71%，其中水深超過2000米的洋盆約占60%，包括太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋及其邊緣海域。
有關大洋底組成和性質的現代認識，來自20世紀50年代後逐步完善的海底測深、地球物理測量和深海鑽探。主要有下列結論:①所有水深超過約4.4公里的大洋底全都屬於大洋型地殼，簡稱洋殼。它的厚度小，結構也比大陸型地殼簡單,總體上可分3層，自上而下分別是：未固結的深海沉積物，如紅色軟泥,平均厚300米；玄武岩，平均厚約2公里；變質基性岩（推測），平均厚4.8公里。②對全球大洋底玄武岩的大量同位素年齡測定，以及覆蓋玄武岩的最底部沉積物化石時代的研究表明，全球大洋殼的年齡沒有大於侏羅紀的。③沿洋中脊（海嶺）出露的洋殼最年輕，向兩側方向，洋殼年齡逐漸變老，上覆沉積物也從無到有，厚度漸增。④現今大洋底是地質歷史中非常晚期的產物，自中生代以來才出現，而大洋水卻是古老的，並隨著地球層圈的分異而增加。一個大洋從產生到消失大約經歷2億年左右。大洋的演化史,特別是中生代以來的大洋演化史，是可以恢復的。已經消失的古老大洋殼的殘餘，以蛇綠混雜體（見蛇綠岩、混雜岩）的形式散布在全球各造山帶中。
主要存在地
太平洋底
地球上最大、最深的洋盆，面積1.65億平方公里,在地質上指的是小笠原-馬利亞納海溝以東的部分,其洋底地質組成如圖1所示。太平洋洋底時代的分布顯著不對稱。新第三紀以來的洋殼條帶偏於大洋東側，位置與東太平洋中隆一致，走向平行於南美洲西緣，在舊金山與加利福尼亞半島之間為北美大陸所遮斷。以東太平洋中隆為軸，洋底年齡向兩側對稱地變老，但由於大西洋擴張所導致的美洲大陸向西逆掩，東翼較老的洋殼已不復出露，只有西翼部分地被保存了下來。大於 1.6億年的侏羅紀洋殼可在馬里亞納弧以東的太平洋西部邊緣見到。再往西，馬里亞納弧以西的菲律賓海是第三紀以來才出現的比太平洋要年輕得多的新生洋盆。
太平洋是在距今約1.9億年的侏羅紀初,在當時澳大利亞的北側誕生的。中生代期間這一地區的構造格局如圖2所示。日本以東，洋底的時代從南向北持續變新。北美西海岸近南北向的洋中脊體系幾乎成直角被淹沒在阿拉斯加弧之下，表明後者原來曾更向北延伸。它們分別代表已消失的近東西向庫拉-太平洋板塊中脊和近南北向的庫拉-費拉隆板塊中脊。白令海、加拿大西海岸外側的讓德富卡和秘魯以西的納斯卡等板塊分別是庫拉板塊、費拉隆板塊和菲尼克斯板塊中生代大洋板塊的殘餘。晚中生代的洋殼碎片還可以在環太平洋周邊找到，如日本西南的四萬十群、北海道的日高群、美國西海岸的弗朗西斯科群以及智利安第斯南端的侏羅系增生雜岩等。
太平洋在早中生代以前的歷史還存在較大爭論。一些前蘇聯學者認為，太平洋是個古老的大洋盆地，至少自最近10億年以來就位於同一個地方並位於大致相同的邊界之內，是世界大洋的中心。也有人提出早中生代時，太平洋所在地區的一部分由一個大陸占據著，稱為太平洋古陸。安第斯山脈及北美西部寬達2000公里的造山帶就是這一大陸與美洲碰撞的產物。隨著太平洋板塊在侏羅紀生成並北移，太平洋古陸也與庫拉板塊、費拉隆板塊和菲尼克斯板塊一起被肢解，分別與亞洲、北美和南美洲碰撞。俄羅斯遠東的科雷馬地塊以及中國的華北地台和揚子地台被認為是這個古陸的殘留部分。
與大西洋和印度洋相比，太平洋已越過其演化的壯年期。洋中脊偏於一側，大洋殼沿環太平洋邊緣普遍向毗鄰的大陸下消減，說明洋盆規模正趨於縮減。在大洋的演化周期中，太平洋是衰退階段的代表（見威爾遜旋迴）。
大西洋底
大西洋面積8240萬平方公里，正處在地質發展的壯年期，洋中脊與兩側大陸邊緣平行並位於洋盆中心，兩岸尚未出現消減帶。以大西洋海嶺為軸，對稱分布的洋殼的年齡從中心向兩側持續變老，現在最老的洋殼年齡屬晚侏羅世，見於西非及北美南部的大陸邊緣外側。冰島是大西洋中脊在地表的出露點，那裡活躍的火山作用和高地熱表明，大西洋今天仍在擴展之中。
現今的大西洋是晚三疊紀時由於泛大陸（見聯合古陸）的裂解而在其內部生成的。洋盆演化初期的裂谷型玄武岩和淺水蒸發岩可在美國東南部和非洲西北見到。在此以前，在大致相同的位置上還存在過一個古大西洋。它從挪威北部、東格陵蘭，經蘇格蘭、愛爾蘭、紐芬蘭，一直延伸到北美阿巴拉契亞和非洲西北角（圖3）。始於晚元古代的裂陷作用，至古生代末最終封閉。古、今大西洋的總體位置大體相同，但具體邊界並不一樣。現今屬於歐洲的蘇格蘭西北和北愛爾蘭在古生代時卻位於美洲；相反，現在位於美洲邊緣的阿巴拉契亞蘭嶺帶以東的部分和東紐芬蘭的阿瓦隆地塊當時卻位於非洲一側。上述結論不僅為它們地層中不同的生物地理區系的化石，而且也為古地理再造的資料所證實。例如，蘇格蘭西北部寒武系的淺水石英砂岩的岩性與美洲東部同時代地層的岩性一樣，它的蝕源區也位於西北方向，表明當時兩地之間還不存在洋盆。
印度洋底
印度洋面積7360萬平方公里。現在的印度洋是晚中生代以來通過裂解作用而在岡瓦納古陸內部生成的。印度洋底有兩套磁異常條帶，其中新生代的一套成Y形。北北西向的阿拉伯-印度海嶺和北北東向的西印度海嶺分別構成非洲板塊與印澳板塊以及非洲板塊與南極洲板塊的分界線。兩者在馬達加斯加島以東匯合，向東成為北西西向延伸的印度－澳大利亞海嶺，構成印澳板塊與南極洲板塊的界線。新生代洋殼的年齡沿這三條中脊向兩側對稱地變老。中生代的磁條帶殘存在新生代磁條帶的外側洋盆近邊緣處。在印度洋的東北部成北東東向排列，印度洋中最老的洋殼就出露在澳大利亞以西和以北與爪哇海溝之間的部位，時代為早白堊世。
印度洋的中生代和新生代兩套磁異常條帶圖式的不一致，說明其洋盆的演化不是一個連續漸進過程，晚中生代時，印度和澳大利亞還是兩個獨立的板塊，印度洋底中生代磁圖式所反映出來的古洋中脊就是當時兩個板塊的分界線。始新世以後，隨著新的擴展脊在澳大利亞與南極洲之間生成，前者才停止活動，使印度與澳大利亞成為一個板塊，兩者共同北移。此後，印度洋才逐漸成為現今的格局。
北冰洋底
北冰洋面積1310萬平方公里。從格陵蘭北岸至新西伯利亞群島橫貫北冰洋底的羅蒙諾索夫海嶺把洋盆分成兩部分，其中靠近歐洲一側的洋底為大西洋中脊向北延展的產物；靠近美洲一側的加拿大海盆一般認為是中生代庫拉板塊的殘餘，由於阿留申弧的阻隔而在弧後部位得以存留。
全球大洋底地質調查的成果證實了地殼大規模水平運動的存在，也證實了大洋生命的短暫，即在洋盆演化前期，洋陸之間尚未發生相對運動的情況下，大陸隨同毗鄰的大洋一起，也曾經歷過相應規模的水平運動。由於洋盆的多次產生與封閉，陸塊在地史期間的運動軌跡是複雜的。
大洋底資源
大洋底是潛在的礦產資源開發區，以深海錳結核來說，僅太平洋底就有1500億噸，而且大約每年還以1000萬噸的速度在繼續生成。錳結核平均含猛35%、銅2.5%、鎳2%、鈷 0.2%。20世紀70年代後期，在太平洋中脊發現溫度高達 350℃的大規模含礦熱水對流系，即“黑煙囪”。這一發現徹底改變了大洋底是一個黑暗、寂靜和寒冷世界的觀念，使人們認識到那裡實際上是熱和金屬成礦的源泉之一。沿紅海軸部分布的多金屬硫化物堆積是熱滷水成礦的現代實例。礦床位於水深2000米的海底，那裡鹽度120‰，水溫超過60℃,礦體呈層狀，直徑7公里，金屬儲量約1億噸，包括29%的鐵，2～5%的鋅，0.3～0.9%的銅,60ppm的銀(共約6000噸)和0.5ppm的金（共50噸）。著名的日本黑礦（塊狀多金屬硫化物）也被普遍認為屬這種成因。
