标题：大洋底地质
名词解释
词目：大洋底地质
英文：geology of ocean floor
学科：区域地质学
海洋占全球地表面积的71%,其中水深超过2000米的洋盆约占其中60%,包括太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋及其边缘海域。有关大洋底组成和性质的现代认识,来自20世纪后半叶的系统海底测深、地球物理调查和深海钻探工程。
主要结论
①所有水深超过约4400米的洋底全部属于大洋型地壳。它厚度小、结构也比大陆型地壳简单,大体可分三层,自上向下分别是：未固结的深海沉积,如红色软泥,平均厚300米；枕状或席状玄武岩,平均厚约2000米；辉长岩和蛇纹石化超镁铁质岩, 平均厚约4800米。
②对全球洋底玄武岩的同位素年龄测定和覆盖这些玄武岩的最底部沉积物中化石时代的研究,表明全球洋壳没有老于侏罗纪的。
③沿洋中脊出露的洋壳最年轻,向两侧时代对称地变老。与此同时上覆沉积物也从无到有,厚度渐增。
④现有的大洋底是地质历史中非常晚期的产物,中生代以来才出现,而充填洋盆的水体却很古老。
⑤一个大洋从产生到消失大约经历两亿年左右。中生代以来的大洋演化可以较好地恢复,已消失的更老洋盆以蛇绿混杂岩带的形式散布在全球不同时代的造山带中,是划分古板块边界和古构造再造的关键地质遗迹。[1]
实际情况
海洋占地球表面的71%，其中水深超过2000米的洋盆约占60%，包括太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋及其边缘海域。 
有关大洋底组成和性质的现代认识，来自20世纪50年代后逐步完善的海底测深、地球物理测量和深海钻探。主要有下列结论:①所有水深超过约4.4公里的大洋底全都属于大洋型地壳，简称洋壳。它的厚度小，结构也比大陆型地壳简单,总体上可分3层，自上而下分别是：未固结的深海沉积物，如红色软泥,平均厚300米；玄武岩，平均厚约2公里；变质基性岩（推测），平均厚4.8公里。②对全球大洋底玄武岩的大量同位素年龄测定，以及覆盖玄武岩的最底部沉积物化石时代的研究表明，全球大洋壳的年龄没有大于侏罗纪的。③沿洋中脊（海岭）出露的洋壳最年轻，向两侧方向，洋壳年龄逐渐变老，上覆沉积物也从无到有，厚度渐增。④现今大洋底是地质历史中非常晚期的产物，自中生代以来才出现，而大洋水却是古老的，并随着地球层圈的分异而增加。一个大洋从产生到消失大约经历2亿年左右。大洋的演化史,特别是中生代以来的大洋演化史，是可以恢复的。已经消失的古老大洋壳的残余，以蛇绿混杂体（见蛇绿岩、混杂岩）的形式散布在全球各造山带中。
主要存在地
太平洋底地球上最大、最深的洋盆，面积1.65亿平方公里,在地质上指的是小笠原-马利亚纳海沟以东的部分,其洋底地质组成如图1所示。太平洋洋底时代的分布显著不对称。新第三纪以来的洋壳条带偏于大洋东侧，位置与东太平洋中隆一致，走向平行于南美洲西缘，在旧金山与加利福尼亚半岛之间为北美大陆所遮断。以东太平洋中隆为轴，洋底年龄向两侧对称地变老，但由于大西洋扩张所导致的美洲大陆向西逆掩，东翼较老的洋壳已不复出露，只有西翼部分地被保存了下来。大于 1.6亿年的侏罗纪洋壳可在马里亚纳弧以东的太平洋西部边缘见到。再往西，马里亚纳弧以西的菲律宾海是第三纪以来才出现的比太平洋要年轻得多的新生洋盆。 
太平洋是在距今约1.9亿年的侏罗纪初,在当时澳大利亚的北侧诞生的。中生代期间这一地区的构造格局如图2所示。日本以东，洋底的时代从南向北持续变新。北美西海岸近南北向的洋中脊体系几乎成直角被淹没在阿拉斯加弧之下，表明后者原来曾更向北延伸。它们分别代表已消失的近东西向库拉-太平洋板块中脊和近南北向的库拉-费拉隆板块中脊。白令海、加拿大西海岸外侧的让德富卡和秘鲁以西的纳斯卡等板块分别是库拉板块、费拉隆板块和菲尼克斯板块中生代大洋板块的残余。晚中生代的洋壳碎片还可以在环太平洋周边找到，如日本西南的四万十群、北海道的日高群、美国西海岸的弗朗西斯科群以及智利安第斯南端的侏罗系增生杂岩等。　　
太平洋在早中生代以前的历史还存在较大争论。一些前苏联学者认为，太平洋是个古老的大洋盆地，至少自最近10亿年以来就位于同一个地方并位于大致相同的边界之内，是世界大洋的中心。也有人提出早中生代时，太平洋所在地区的一部分由一个大陆占据着，称为太平洋古陆。安第斯山脉及北美西部宽达2000公里的造山带就是这一大陆与美洲碰撞的产物。随着太平洋板块在侏罗纪生成并北移，太平洋古陆也与库拉板块、费拉隆板块和菲尼克斯板块一起被肢解，分别与亚洲、北美和南美洲碰撞。俄罗斯远东的科雷马地块以及中国的华北地台和扬子地台被认为是这个古陆的残留部分。 
与大西洋和印度洋相比，太平洋已越过其演化的壮年期。洋中脊偏于一侧，大洋壳沿环太平洋边缘普遍向毗邻的大陆下消减，说明洋盆规模正趋于缩减。在大洋的演化周期中，太平洋是衰退阶段的代表（见威尔逊旋回）。 
大西洋底大西洋面积8240万平方公里，正处在地质发展的壮年期，洋中脊与两侧大陆边缘平行并位于洋盆中心，两岸尚未出现消减带。以大西洋海岭为轴，对称分布的洋壳的年龄从中心向两侧持续变老，现在最老的洋壳年龄属晚侏罗世，见于西非及北美南部的大陆边缘外侧。冰岛是大西洋中脊在地表的出露点，那里活跃的火山作用和高地热表明，大西洋今天仍在扩展之中。 
现今的大西洋是晚三叠纪时由于泛大陆（见联合古陆）的裂解而在其内部生成的。洋盆演化初期的裂谷型玄武岩和浅水蒸发岩可在美国东南部和非洲西北见到。在此以前，在大致相同的位置上还存在过一个古大西洋。它从挪威北部、东格陵兰，经苏格兰、爱尔兰、纽芬兰，一直延伸到北美阿巴拉契亚和非洲西北角（图3）。始于晚元古代的裂陷作用，至古生代末最终封闭。古、今大西洋的总体位置大体相同，但具体边界并不一样。现今属于欧洲的苏格兰西北和北爱尔兰在古生代时却位于美洲；相反，现在位于美洲边缘的阿巴拉契亚兰岭带以东的部分和东纽芬兰的阿瓦隆地块当时却位于非洲一侧。上述结论不仅为它们地层中不同的生物地理区系的化石，而且也为古地理再造的资料所证实。例如，苏格兰西北部寒武系的浅水石英砂岩的岩性与美洲东部同时代地层的岩性一样，它的蚀源区也位于西北方向，表明当时两地之间还不存在洋盆。
印度洋底印度洋面积7360万平方公里。现在的印度洋是晚中生代以来通过裂解作用而在冈瓦纳古陆内部生成的。印度洋底有两套磁异常条带，其中新生代的一套成Y形。北北西向的阿拉伯-印度海岭和北北东向的西印度海岭分别构成非洲板块与印澳板块以及非洲板块与南极洲板块的分界线。两者在马达加斯加岛以东汇合，向东成为北西西向延伸的印度－澳大利亚海岭，构成印澳板块与南极洲板块的界线。新生代洋壳的年龄沿这三条中脊向两侧对称地变老。中生代的磁条带残存在新生代磁条带的外侧洋盆近边缘处。在印度洋的东北部成北东东向排列，印度洋中最老的洋壳就出露在澳大利亚以西和以北与爪哇海沟之间的部位，时代为早白垩世。 
印度洋的中生代和新生代两套磁异常条带图式的不一致，说明其洋盆的演化不是一个连续渐进过程，晚中生代时，印度和澳大利亚还是两个独立的板块，印度洋底中生代磁图式所反映出来的古洋中脊就是当时两个板块的分界线。始新世以后，随着新的扩展脊在澳大利亚与南极洲之间生成，前者才停止活动，使印度与澳大利亚成为一个板块，两者共同北移。此后，印度洋才逐渐成为现今的格局。 
    北冰洋底北冰洋面积1310万平方公里。从格陵兰北岸至新西伯利亚群岛横贯北冰洋底的罗蒙诺索夫海岭把洋盆分成两部分，其中靠近欧洲一侧的洋底为大西洋中脊向北延展的产物；靠近美洲一侧的加拿大海盆一般认为是中生代库拉板块的残余，由于阿留申弧的阻隔而在弧后部位得以存留。 
全球大洋底地质调查的成果证实了地壳大规模水平运动的存在，也证实了大洋生命的短暂，即在洋盆演化前期，洋陆之间尚未发生相对运动的情况下，大陆随同毗邻的大洋一起，也曾经历过相应规模的水平运动。由于洋盆的多次产生与封闭，陆块在地史期间的运动轨迹是复杂的。 
  大洋底资源大洋底是潜在的矿产资源开发区，以深海锰结核来说，仅太平洋底就有1500亿吨，而且大约每年还以1000万吨的速度在继续生成。锰结核平均含猛35%、铜2.5%、镍2%、钴 0.2%。20世纪70年代后期，在太平洋中脊发现温度高达 350℃的大规模含矿热水对流系，即“黑烟囱”。这一发现彻底改变了大洋底是一个黑暗、寂静和寒冷世界的观念，使人们认识到那里实际上是热和金属成矿的源泉之一。沿红海轴部分布的多金属硫化物堆积是热卤水成矿的现代实例。矿床位于水深2000米的海底，那里盐度120‰，水温超过60℃,矿体呈层状，直径7公里，金属储量约1亿吨，包括29%的铁，2～5%的锌，0.3～0.9%的铜,60ppm的银(共约6000吨)和0.5ppm的金（共50吨）。著名的日本黑矿（块状多金属硫化物）也被普遍认为属这种成因。