威尔逊旋回:地质历史时期海洋的开启与封闭

大陆漂移、海底扩张和板块运动的概念使人们对于洋盆演化的认识发生了根本的改变。这种新活动论认为,在地球漫长的岁月中,海洋与陆地是在不断变迁的,经历着分久必合、合久必分的历史过程。加拿大的威尔逊首先注意到大洋开启和闭合的不同发展趋势,将大洋盆地的演化过程归纳为萌芽、幼年、成熟、收缩、结束及大陆碰撞造山等六个阶段。其中,前三个阶段显示大洋的开张和生成,后三个阶段代表大洋的收缩和关闭。

大洋盆地演化的六个阶段
  • 大陆裂谷到大洋裂谷
  • 萌芽
  • 幼年
  • 成熟
  • 收缩
  • 结束
  • 碰撞
从大陆裂谷变成大洋裂谷
大陆受到拉张,岩石圈变薄,地表张裂,形成大规模地堑或地堑群,同时沿断裂有广泛的火山活动,其现代的代表是东非裂谷带。
大陆继续拉张,岩石圈开裂,地幔中岩浆沿裂开处涌出,开始形成洋壳,此时海洋初现,呈狭长形盆地,如现今的红海和亚丁湾等。
断开的岩石圈进一步扩张,形成广阔的大洋。大洋中部出现洋中脊,大洋两侧对称地发育了稳定大陆边缘,并堆积了巨厚的海相沉积物。现今的代表是大西洋。
沿着稳定大陆边缘与洋底的交接带,洋壳由于在生成数亿年后逐渐冷却、变重而下沉;而在稳定大陆边缘本身因巨厚沉积物的覆盖不易散热,这里的岩石圈不断受热膨胀,变轻。由于两侧的比重及岩石力学性质的不同,在交接处必然发生断裂,导致重的洋壳向轻的大陆壳下俯冲。当今的实例就是太平洋。
大洋板块进一步俯冲,使海洋面积缩小,成为残留的狭窄盆地。在海沟附近,洋壳在俯冲时被刮削下来的物质堆积成楔状地质体,称为增生楔。此时,伴有强烈的火山和地震活动。现代的实例就是地中海。
海洋消失,大陆相互碰撞,大陆边缘原有的沉积层发生强烈的褶皱变形,隆起成山,并出现广泛的地震、岩浆活动和变质作用。现代实例就是喜玛拉雅造山带。
版权所有:中国数字科技馆   京ICP备06067556号
资源建设单位:同济大学海洋地质国家重点实验室  地址:上海市四平路1239号  邮编:200092  电话: 021-65984883