世界上最长的海底山脉 中洋脊总长8万千米( 三 )


大洋中脊上广泛地发育与中脊走向垂直或斜交的横向断裂带(即转换断层) 。 断裂带在海底地形上表现为海槽、断崖和海岭 。 海槽的深度可超过相邻的中央裂谷 。 被断裂带截断的各段中脊呈错开状 。 沿断裂带的错动只限于脊顶之间的段落 , 其错动方向与中脊的视错开方向相反 。
地壳结构
与洋盆的标准大洋地壳相比 , 大洋中脊顶部的地壳较薄 , 仅2~6公里 。 其壳下有异常地幔存在 。 各大洋中脊的地壳结构不尽相同 。 如北大西洋中脊顶部缺失层3 , 层2(地震纵波速度5.0~5.8公里/秒 , 厚度为2~3公里)直接覆盖在异常地幔上 。 异常地幔的纵波速度为7.2~7.6公里/秒 , 小于正常地幔的速度值(8.1公里/秒) 。 大洋中脊翼部的地壳构造类似于两侧洋盆 , 但向着脊顶方向 , 有层3变薄而层2增厚的趋势 。 在东太平洋海隆顶部 , 层3连续越过海隆并覆于异常地幔之上 , 层3的厚度减至3公里左右;中脊处层1(沉积层)极薄或缺失 , 因而造成整个中脊地区地壳变薄 , 中脊轴部的莫霍面抬升 。
中脊顶部及裂谷有裸露的玄武岩 。 它是洋壳层2(基底层)的组成岩石 。 沿着裂谷和断裂带的崖壁常出露洋壳深部岩石 , 拖网采集到大量辉长岩、辉绿岩、角闪岩、橄榄岩和蛇纹岩等 。 故大洋中脊是研究洋壳岩石学性质的重要场所 。
地质运动
大洋中脊轴部地震和火山活动频繁 , 故又称活动海岭 , 以别于不活动的无震海岭 。 地震分布在中脊轴部或中央裂谷 , 也分布在脊轴之间的断裂带活动段落 , 它们构成大洋中脊地震带 。 震级一般不大 , 为浅源地震 , 震源机制显示为垂直于中脊走向的引张作用 。
现代火山活动通常限于脊轴1~2公里宽的范围内 。 此处出露新鲜的玻璃质熔岩流 , 沉积盖层极薄或缺失 。 火山经多次喷发而形成火山链 , 与中脊走向平行延伸 。 其形态及喷发周期与海底扩张速度有关 。
慢速扩张脊轴的中央火山链是不连续的 , 具新鲜枕状玄武岩 , 每5000~10000年喷发一次;中速扩张的脊轴 , 其火山链比较连续 , 常见席状玄武岩 , 每300~600年喷发一次;快速扩张的脊轴 , 其火山链是连续的 , 多半为席状玄武岩 , 每50年喷发一次 。 一般认为 , 中脊轴部的火山活动是中脊下岩浆房喷出岩浆的结果 。
热流
大洋中脊的热流值大于周围洋盆 , 由脊顶向两侧热流值逐渐降低 。 高热流值见于脊顶或中央裂谷带 , 热流平均值可达2~3HFU以上 。 翼部区的热流值接近大洋平均值 。 在脊顶或裂谷带附近实测的热流值高低变化很大 , 甚至在短距离内便相差几个数量级 。 这可能与热水对流作用有关 。 冷海水顺脊顶张裂隙渗入洋壳内部 , 逐渐受热 , 然后以热泉形式从海底排出 。 由于在冷、热两种海水对流的过程中要释放出大量的热 , 故在某些地点测得的热流值明显偏低(海底热流计测得的热流值只是总热流量中的传导部分) 。 在东太平洋海隆北纬21°和加拉帕戈斯海岭顶部 , 由深潜器直接观察到的海底热泉 , 其温度高达380°C,这进一步说明脊顶是热地幔物质上涌之处 , 其下可能有炽热的岩浆房 。 深潜器还发现热泉周围栖息着各种奇异的动物 , 包括长达3米的巨大管栖蠕虫 。