中洋脊地震帶

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更新時間: 2013-09-05

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中洋脊地震帶(Mid-ocean Ridge seismic zone),包括太平洋、大西洋、印度洋與北極海的中洋脊,不過這個地震帶地震頻率不高。

中洋脊地震帶 -範圍
中洋脊地震帶中洋脊地震帶

中洋脊地震帶(Mid-ocean Ridge seismic zone),包括太平洋、大西洋、印度洋與北極海的中洋脊,不過這個地震帶地震頻率不高。

中洋脊地震帶 -簡介

中洋脊(Mid-ocean ridge),又稱洋脊、大洋中脊、中央海嶺,是位於全球海中張裂性板塊邊界的一系列火山結構系統,也是世界上最長的山脈、海底山脈,長達80,000千米(49,700英里),其中連續的山脈長達65,000千米(40,400英里),與之相對應的地質結構是陸地上的裂谷(地塹),地函的熱對流在中洋脊中央處上升,岩漿在此湧出后,快速冷卻為玄武岩,形成新的海洋地殼,並將較舊的地殼向兩旁推擠,從而使海底擴張,也正因為如此,離中洋脊愈遠的地殼愈年老,而中洋脊中央則是最年輕的新生地殼,最有名的中洋脊是大西洋中洋脊,冰島則是大西洋中洋脊露出海面的一部分,因此被認為是觀察中洋脊構造最方便的區域。伴有地震和火山活動的巨大海底山系。它縱貫太平洋、印度洋、大西洋和北冰洋,彼此相連,總長約8萬公里,為地球上最長最大的山系。在板塊構造模式中,大洋中脊頂部標出了海底擴張軸線,屬分離型板塊邊界。它既是巨大的海底地形單元,也是最重要的海底構造單元之一。  

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中洋脊地震帶 -發現

19世紀70年代,英國「挑戰者」號調查中,利用測深錘測量深度,已發現大西洋中部有一條南北向的山脊。1925~1927年間,德國「流星」號用電子回聲測深法對大西洋中脊進行了詳細的測繪。20世紀30年代末,又相繼發現了印度洋中脊和東太平洋洋脊。50年代晚期,進一步獲知這些海嶺是相互連接的巨大環球山系。70年代,由法、美聯合實施的法摩斯計劃和法、美、墨西哥實施的里塔計劃,分別對大西洋中脊和東太平洋洋脊進行了包括潛水器考察在內的地質、地球物理綜合調查,對大洋中脊的地殼性質、火山活動和構造運動有了新的詳細的認識。載入深潛器在東太平洋洋脊發現了正在噴涌的海底熱泉和富含銅、鉛、鋅等多金屬海底熱液礦床。這些發現不僅對地質科學研究有重大的理論意義,而且有重大的經濟意義。80年代國際岩石圈計劃正在以大洋中脊為主要對象,積極進行海洋岩石圈性質和動力過程的研究。但關於大洋中脊形成機制及動力學問題的研究尚待深入。

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中洋脊地震帶 -形態

大洋中脊體系環球綿延數萬公里,寬數百至數千公里。其面積約佔世 界大洋總面積的33%,可與全球大陸面積相比。大洋中脊高於兩側洋底,其相對高度為2000~3000米左右。各大洋中脊頂部的平均水深大多在2500~2700米之間。局部露出水面成為島嶼(如冰島)。脊頂上覆蓋的沉積物極薄或缺失,其地形崎嶇不平,常有次一級嶺脊與谷地相間排列,並與中脊走向平行延伸。翼部多由海山群和深海丘陵組成。自脊頂向兩緣地帶,隨著沉積層逐漸增厚,地形起伏也逐漸平緩,向下過渡為深海平原。就總體來說,大西洋中脊和印度洋中脊的地形比較崎嶇,東太平洋海隆則較寬緩。
大洋中脊高於兩側洋底 ,其相對高度為2000~3000米左右。脊頂上覆蓋的沉積物極薄或缺失,地形崎嶇不平,常有次一級嶺脊與谷地相間排列,並與中脊走向平行延伸。翼部多由海山群和深海丘陵組成。自脊頂向兩緣地帶,隨著沉積層逐漸增厚,地形起伏也逐漸平緩,向下過渡為深海平原。縱向延伸的中央裂谷和橫向斷裂帶(又稱轉換斷層)是大洋中脊最突出的特徵。大洋中脊軸部地震和火山活動頻繁,故又稱活動海嶺。

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中洋脊地震帶 -裂谷與斷裂帶

縱向延伸的中央裂谷和橫向斷裂帶是大洋中脊最突出的特徵。裂谷是沿正斷層經過顯著錯斷所形成的,伴有地震和火山活動的巨型凹地。沿大洋中脊頂部發育的裂谷稱中央裂谷。谷寬約25~50公里,深約1~3公里。裂谷兩側為突起的裂谷山脊。中央裂谷是地球上最大的張裂帶。其正斷層的走向與中脊及其裂谷平行;斷層面多向中脊軸部傾斜;橫斷面呈U字或V字形。谷深和谷寬與海底擴張速度有關。慢速擴張的中脊,其裂谷深達1.5~3公里,斷距約200餘米,谷地外形清晰。大西洋和印度洋中脊大多發育這種裂谷。中速擴張的中脊上裂谷較淺,斷距僅50米。快速擴張的中脊一般不見裂谷的痕迹,只有斷距小於50米的斷崖,如東太平洋海隆。 
大洋中脊上廣泛地發育與中脊走向垂直或斜交的橫向斷裂帶(即轉換斷層)。斷裂帶在海底地形上表現為海槽、斷崖和海嶺。海槽的深度可超過相鄰的中央裂谷。被斷裂帶截斷的各段中脊呈錯開狀。沿斷裂帶的錯動只限於脊頂之間的段落,其錯動方向與中脊的視錯開方向相反。

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中洋脊地震帶 -地殼結構

與洋盆的標準大洋地殼相比,大洋中脊頂部的地殼較薄,僅2~6 公里。其殼下有異常地幔存在。各大洋中脊的地殼結構不盡相同。如北大西洋中脊頂部缺失層3,層2(地震縱波速度5.0~5.8公里/秒,厚度為2~3公里)直接覆蓋在異常地幔上。異常地幔的縱波速度為7.2~7.6公里/秒,小於正常地幔的速度值(8.1公里/秒)。大洋中脊翼部的地殼構造類似於兩側洋盆,但向著脊頂方向,有層3變薄而層2增厚的趨勢。在東太平洋海隆頂部,層3連續越過海隆並覆於異常地幔之上,層3的厚度減至3公里左右;中脊處層1(沉積層)極薄或缺失,因而造成整個中脊地區地殼變薄,中脊軸部的莫霍面抬升。

中洋脊地震帶.


中脊頂部及裂谷有裸露的玄武岩 。它是洋殼層2(基底層)的組成岩石。沿著裂谷和斷裂帶的崖壁常出露洋殼深部岩石,拖網採集到大量輝長岩、輝綠岩、角閃岩、橄欖岩和蛇紋岩等。故大洋中脊是研究洋殼岩石學性質的重要場所。
地震和火山活動大洋中脊軸部地震和火山活動頻繁,故又稱活動海嶺,以別於不活動的無震海嶺。地震分佈在中脊軸部或中央裂谷,也分佈在脊軸之間的斷裂帶活動段落,它們構成大洋中脊地震帶。震級一般不大,為淺源地震,震源機制顯示為垂直於中脊走向的引張作用。
現代火山活動通常限於脊軸1~2公里寬的範圍內。此處出露新鮮的玻璃質熔岩流,沉積蓋層極薄或缺失。火山經多次噴發而形成火山鏈,與中脊走向平行延伸。其形態及噴發周期與海底擴張速度有關。  
慢速擴張脊軸的中央火山鏈是不連續的,具新鮮枕狀玄武岩,每5000~10000年噴發一次;中速擴張的脊軸,其火山鏈比較連續,常見席狀玄武岩,每300~600年噴發一次;快速擴張的脊軸,其火山鏈是連續的,多半為席狀玄武岩,每50年噴發一次。一般認為,中脊軸部的火山活動是中脊下岩漿房噴出岩漿的結果。

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