拉布拉多海

拉布拉多海

拉布拉多海位於北大西洋西北部,加拿大拉布拉多半島和格陵蘭島之間,呈倒三角形。北經戴維斯海峽通巴芬灣,西經哈得遜海峽通哈得遜灣,南經貝爾島海峽通聖勞倫斯灣。海區東南界長1300千米,北界長1200千米,西南界長1400千米,面積約140萬平方千米。加拿大和格陵蘭島海岸均為峽灣型海岸,岸線異常曲折、陡峭,多半島、島嶼和峽灣。

基本介紹

  • 中文名:拉布拉多海
  • 外文名: Labrador Sea
  • 地理位置:北大西洋西北部
  • 面積:約140萬平方千米
  • 最深處:4193米
  • 氣候:寒冷多霧
地理位置,海底地貌,海洋資源,洋殼擴張,

地理位置

拉布拉多海位於北大西洋西北部,加拿大拉布拉多半島和格陵蘭島之間,呈倒三角形。北經戴維斯海峽通巴芬灣,西經哈得遜海峽通哈得遜灣,南經貝爾島海峽通聖勞倫斯灣。

海底地貌

海區東南界長1300千米,北界長1200千米,西南界長1400千米,面積約140萬平方千米。加拿大和格陵蘭島海岸均為峽灣型海岸,岸線異常曲折、陡峭,多半島、島嶼和峽灣。沿岸西側大陸架北部較寬,最寬可達150千米,南部較窄,一般為50千米―100千米,且不規則,紐芬蘭島沿岸有的地段200等深線可深入峽灣內。中部地區水深2000米以上,最深處在東南界處,深達4193米。
海區地處北緯47°―60°的高緯地區,氣候寒冷多霧。加拿大沿岸降水量1000毫米―1400毫米。拉布拉多寒流紐芬蘭島沿巴芬島東岸南流至拉布拉多海,格陵蘭寒流從格陵蘭島東岸向流至本海域南方,使海水溫度較低,且有冰山漂至,影響海上航行。著名的鐵達尼號遊輪就沉沒在本海域南側。仲夏至秋末可通航。

海洋資源

本海域資源豐富,尤其是南端紐芬蘭島東南淺灘一帶是拉布拉多寒流與北大西洋暖流交匯處,是世界大漁場之一。盛產鱈、鰈、鯡、鮭等魚類。 格陵蘭各港主要從事鱈魚捕撈業。

洋殼擴張

海洋磁力、重力和地震資料顯示拉布拉多海是在晚白堊紀至早新生代沿大西洋中脊的一個分支擴張而成的。大約35Ma前,格陵蘭與北美洲大陸的分離活動停止,在拉布拉多海中部留下了一個死亡的擴張中心,這可從重力和地震反射資料中得到例證。雖然對大西洋的板塊動力學認識較深,並且拉布拉多海中央海底擴張的起因已得到確認,但是對拉布拉多海邊緣-那裡具有細小振幅和各種形態的異常,它們已被確定為27~33號海底擴張異常,仍是一個有爭論的問題。這是因為對這些低振幅異常有兩派學者在其形成機理上存在不同的觀點。一種觀點認為這是由於岩脈通過刺入沉降擴張的陸殼而形成的;另一種觀點認為這是由於海底在超慢擴張期形成的海底擴張異常。另外還有一派學者雖然不能解釋這些磁場異常的起因,但根據地震觀察認為這是一塊下伏部分蛇紋岩化地幔的沉降陸殼區。
拉布拉多海邊緣下伏寬的消減和沉降陸殼帶的觀點是在幾年前提出來的,當時Chalmers發現沿一張二次處理的多道地震反射剖面BGR-12存在旋轉和斷裂的基底塊體,這張圖是1977年由Rohstoffe從地質學手冊收集到的。在這個區域的33號海底擴張磁力異常是由Roest和Srivastava在1989年精心確定的。旋轉塊體被平行於塊體傾斜表面的沉積層所覆蓋,表明沉積表層隨著塊體而旋轉。這些塊體的幾何形狀與經常看到的在早期裂開期間控制大幅度伸展的被動大陸邊緣很類似。Chalmers由此得出結論:這些塊體是拉布拉多與格陵蘭初始裂開期形成的,而不是在海底擴張早期形成的。基於這些情況,這些塊體可能是受拉伸和斷裂的陸殼而不是根據磁性確定的洋層。用Roest和Srivastava的平均擴展模型不能很好地模擬27~33號磁異常,使得Chalmers的模型進一步得到證實。反過來,磁異常被解釋為是由於火成物質沿裂縫和斷層侵入到擴張的陸殼造成的。因此Chalmers得出結論認為,這個區域的海底擴張最早開始於27號異常,因為這是他能夠用Roest和Srivastava的海底擴張模型成功模擬的最老異常。隨後,Chalmers等和Laursen將Chalmers的模型範圍擴大到包括整個拉布拉多海邊緣,即在Srivastava和Roest和Srivastava的海底擴張27~33號磁異常地區。雖然在該地區還沒有發現相似的旋轉斷塊的證據,但他們把31~33號異常區觀察到的表面不平基底解釋為擴張的陸殼。
根據同樣機理,Chian和Louden及Chian等套用地震反射結果提出相似的解釋,西南格陵蘭岸外(CL94)31~33號異常地區和與它對稱的拉布拉多海岸外地區也都下伏拉張陸殼。他們發現了一個薄(2~3m)的低速(4.6km/s)層,認為這是蝕變的陸殼,它位於一個高速(7.0~7.6km/s)層之上,這個高速層是部分蛇紋岩化的上地幔,並穿過兩側海岸。如果它們都是由陸殼延伸形成的,雖然我們不會期望它們多么相似,但因為這些部分在拉布拉多海新形成的前裂谷隆起上構成了一個幾乎共軛的部分,所以它們如此相似就不足為怪了。
Osler和Louden在中拉布拉多海沿消減擴張中心也觀察到在低速蛇紋岩地幔下存在一個薄(3~4km)低速(4~5km/s)層。這個地殼低速層和上蓋層與Sri-vastava和Keen沿該地區觀察到的深層地震反射是一致的。這表明這兒的地震在形成期間和之後經受了拉伸作用,中央裂谷兩邊存在的共軛旋轉斷塊證實了這一點。正如在該地區看到的那樣,深大斷裂穿過地殼進入地幔,將在地殼和上地幔內形成熱水環流的理想通道,進而改變它們的速度。Sri-vastava和Keen,Osler和Louden及Louden等認為這裡地殼的變薄不僅起因於如理論計算預測的那樣,隨擴展速率的降低岩漿生成在減少,而更多的起因於大多數較Chron21年輕的地殼形成期間,具超低擴展速率的構造(半均速率3.5mm/a)。
沿拉布拉多海中部及其邊緣觀察到的地錶速度分布的相似性,使Srivastava和Roest檢驗這是否是由於它們擴張速率的相似性所引起的。如果真是這樣的話,他們就必須去計算最合適模型與觀察數據之間的擴張速率,而不是依靠從旋轉極計算得到的平均速度,他們發現他們在29和30/31號異常地區認識上的錯誤,已經導致高估了30/31和33號之間的擴張速率,而低估了27和30/31號之間的擴張速率。在他們新的模型中,他們發現在30/31到33異常地區形成5.8mm/a的擴張速度已經跳變為原來的兩倍(從30號年代到26號年代均半率為12mm/a),剛好在30號的年代之前。這正好與Chian和Louden模型中地殼厚度增加的位置完全吻合。當拉布拉多海中部的擴張速率從10mm/a變為3.5mm/a時,也能觀察到地殼厚度類似的變化。綜合所有這些資料,Srivastava和Roest得出結論認為,在超低速擴張期,構造作用在減薄地殼和產生類似沿沉降陸殼觀察到的不平地表形貌方面起了主要作用。
區分沉降陸殼和洋殼的一個方法是看該地區的異常能否證實為海底擴張生成的異常。在目前的情況下,沿拉布拉多海邊緣做到比較準確的主要困難是這些異常振幅較小而且有形態變化。有些形態的變化是由於地貌引起的,而振幅上的減小可能是由於垂向低速擴張產生的混合地磁極而引起的。儘管存在這些困難,Srivastava和Roest仍然能夠較合理地把沿西南格陵蘭邊緣的磁異常模擬為海底擴張異常,並且進一步給出了處理這些邊緣異常成為海底擴張異常的可信度。
但是,這樣就留下了原來由Chalmers提出的關於沿西北格陵蘭邊緣的旋轉斷塊的起源問題尚未解決。在這個東北區域,31號和33號磁異常在形狀上變化更大,並且與拉布拉多海的其餘部分相比顯示更寬的變化空間。為使這兩個模型,即拉張陸殼或幔擴張理論,能很好地解釋這裡及拉布拉多海其餘部分觀察到的現象,現已完成了對整個拉布拉多海的有關磁力、重力、地震反射和折射資料的系統研究。結果表明慢擴張模型與在拉布拉多海觀察到的大部分現象更一致。我們希望通過其他被動大陸邊緣的類似觀察也能獲得相同的解釋。

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