海洋地质复习材料

海洋地质

一、基本知识及理论

1、海洋地质学：研究被海水覆盖的地球岩石圈及其与地球其它圈层相互关系和相互作用的科学。海洋地质学主要是研究年轻大洋岩石圈的物质组成和性质、地质结构和构造，发展演化及相关效应等的科学。海洋地质学的特点是：学科年轻、多学科交叉、依赖于高新技术、发展前景广阔。

2、海洋地质学研究：在被海水覆盖的岩石圈上/中所发生的一切地质作用及其效应，以及地球其它圈层对该岩石圈的影响。空间上，其下到软流圈，甚至地核，上到水圈、生物圈、大气圈、甚至天体；时间上，从古至今，直至未来；内容上，物理过程、化学过程、生物过程；方法技术上，物理、化学、数学和几乎所有的高新技术。

3、地球系统科学：从整体出发，将地球的大气圈、水圈、岩石圈和生物圈看作一个有机联系的地球系统，发生在该系统中的各种时间尺度的全球变化是地球系统各分量（圈层或子系统）相互作用的结果，是三大过程（物理、化学和生物）相互作用的结果，其中包括人与环境（生命与非生命系统）相互作用的结果。

一）海底扩张学说：

4、海底扩张学说及板块构造理论还有那些不足或难以解释的科学事实？

答:(1)海底扩张起始的时间和原因——海底扩张是自地球形成之始就存在？还是始于某一个时期？何时？什么原因引起的？为什么只是大陆解体？

(2)中生代之前的泛大洋——若海底扩张始于中生代，中生代之前的泛大洋是怎么形成的？

(3)古缝合线——按照板块构造理论，泛大陆自中生代开始解体，泛大洋被分割成现在的四大洋，那么陆地上多处所存在的所谓古缝合线是怎么回事？是什么洋区关闭了？

(4)板块漂移中的旋转——中生代泛大陆开始解体时，劳亚大陆先是作顺时针旋转，什么原因可以造板块大规模的旋转运动？

(5)大洋地壳的差异——太平洋、大西洋和印度洋中脊在地形地貌、构造特征、岩浆活动和扩张速率等多方面都有差异，板块构造理论解释为是张力和岩浆供应不同所致，那么张力和岩浆供应是由什么所决定的？

(6)太平洋两岸的差异——大洋中脊两侧的扩张速率是对称一致的，为什么只是在西岸边缘带形成了沟-弧-盆体系？若俯冲带有相同的岩浆作用成因，为什么太平洋两岸的岩浆岩性质差别很大？

(7)板内岩浆活动——怎样解释既不是热点，也不是扩张中心，更不是俯冲带的板内岩浆活动？

(8)地球内部结构——驱动板块运动的动力是地幔对流，单独的部分上地幔（软溜圈）对流难以驱动板块运动，全地幔对流模式怎么解释地球物理探测到的地球内部结构？

5、海底扩张学说的提出主要基于以下事实

答：①联合古陆的重建、拟合和越来越多的大陆漂移的证据；②在大洋中存在有一贯穿全球的大洋中脊体系；③大洋中脊轴部强烈的火山活动和自中脊向两侧沉积物依次变厚的事实；

④年青的大洋地壳，且自大洋中脊向两侧年龄逐渐增大；⑤太平洋边缘的沟—弧体系及其强烈的地震和火山活动。

6、海底扩张基本内容

答：（1）大洋中脊轴部裂谷带是地幔物质的涌升出口。地幔物质自大洋中脊轴部裂谷涌出，并冷凝形成新的洋壳，新洋底同时推动先期形成的较老洋底逐渐向大洋两侧扩展推移，这就

是“海底扩张”。

（2）海底扩张有两种表现形式——一种是主动漂移扩张，指扩张着的洋底同时把与其相邻接的大陆向两侧推开，大陆与相邻海底镶嵌在一起。随着新洋底的不断生成和向两侧扩展，大洋逐渐变宽，两侧大陆随之远离，大陆与相邻洋底被地幔对流体驮载着缓慢运移是一种被动漂移运动。大西洋及其两侧的大陆属于这种形式。另一种形式是在海底扩张的同时，伴随有海底俯冲消亡的过程。当洋底扩展移动到一定程度，海底便向下俯冲潜没，重新回到地幔中去，相邻大陆逆掩于俯冲带上。海底在扩张运动过程中接受的沉积物因密度小、质量轻，不随海底潜没而被刮削下来，加积于逆掩的大陆侧，形成岛弧或边缘山弧。海底俯冲潜没产生的牵引作用，则在俯冲带形成深海沟，从而构成沟弧体系。太平洋属于这种被动俯冲消亡型。

（3）洋底存在周期与地幔对流——洋底同时进行着产生、运动、潜没过程，具有一定的存在周期，周期不超过200Ma。海底运动的原动力是地幔对流，洋中脊是地幔对流的涌升与离散区，大洋盆地是地幔物质的运动区，海沟是地幔对流的下降汇聚区。

7、海底扩张学说的论证

答：

（1）条带状海底磁异常——磁异常近似对称地分布在洋中脊轴部两侧，并且年龄随离开中脊轴的距离增大而增加。

（2）洋底最深沉积物的年龄都与磁异常条带年龄相符，不仅证明了洋壳很年轻，而且证明了洋壳对称于大洋中脊轴分布；

（3）洋壳层I的沉积厚度与层序对称于大洋中脊轴分布；

（4）中脊轴部沉积层缺失或极薄，随着远离中脊逐渐增厚，至大洋边缘可增至1.3～1.6km；（5）40多年的深海钻探尚未在洋底发现早于170Ma（晚侏罗纪）的洋底地壳。

（6）转换断层：大洋中脊体系被一系列横向大断裂错断。转换断层的错动方向代表了海底的扩张方向，其动力学机制与海底扩张模式密不可分。因此，转换断层实际上是海底扩张学说的又一有力证据。

（7）极性反转年表：海底正、负异常条带宽度与极性正反时间长短成正相关。实测剖面与理论剖面一致，并且该一致性在各大洋中脊普遍存在。

（8）洋壳年龄与扩张速率：磁异常条带至洋中脊轴的距离除以其年龄，即可得出平均侧向运动速率。

二）板块构造理论

8、板块：岩石圈被大型构造不连续面分割成大小不等的块体，这种呈刚性、相对于其它块体或下伏地幔可以发生移动的岩石圈块体被称为“板块”。板块之间通常有三种边界：汇聚型、离散型和转换断层型。

9、板块构造基本内容

答：板块构造的基本内容可以概括为以下六个方面。

（1）地球垂向结构与流变学划分：地球垂向上分为壳、幔、核三部分，它们有各自的化学性质、矿物组成及其结构，壳幔间和幔核间的过渡带均为化学成分不连续面。地球最上部也被划分为岩石圈和软流圈。岩石圈包括地壳和位于软流圈以上的上地幔最顶部，且岩石圈和软流圈的过渡带上无化学成分的改变。虽然岩石圈本身在化学成分上是很复杂的，但具有力学上的统一性，作为行星地球的外部组成部分，它可以对机械力的作用作出刚性响应。然而，软流圈在缓慢而长期的作用力下，会表现出塑性变形和缓慢流动的性质。因此，岩石圈可漂浮在软流圈之上作侧向运动。

（2）地球表层平面结构与板块划分：地球表层的刚性岩石圈并非是具有统一刚性强度的统