06大洋底地形_海洋地质学系列.ppt

1、第三节 大洋底地形,第三节 大洋底地形 一、主要地形单元 二、大西洋底地形 三、印度洋底地形 四、太平洋底地形,一、主要地形单元 洋底地形大致可分为大洋中脊、洋盆底部和大陆边缘三个巨型单元。大洋中脊一般位于大洋中部；洋盆底部位于洋中脊与大陆边缘之间；大陆边缘是过渡地带。,陆缘,洋盆,洋中脊,洋盆,陆缘,（一） 大洋中脊（Mid-ocean ridge）,19251927年期间，德国“流星号”回声探测确定大西洋纵列着一条长达17000km的大洋中脊。1956年，美国学者尤因（M. Ewing）和希曾（B.C.Heezen）指出世界各大洋均有洋脊存在，这条洋底山系在太平洋、印度洋、大西洋、北冰洋内

2、连续延伸，绵延80000km，成为环球山系。,蜿蜒于全球洋底的大洋中脊构造系统,（一） 大洋中脊（Mid-ocean ridge）,大洋中脊的特征： 洋脊侧翼区，地势仍是崎岖的斜坡区，悬崖陡壁耸立； 大洋中脊并不是连贯不断的，而是被众多的转换断层分割成一段一段，两段之间中脊轴错开甚远； 大洋中脊高于两侧洋底，局部露出水面称为岛屿，多由海山群和深海丘陵组成，自脊顶向两缘地带，逐渐平缓，向下过渡为深海平原； 大洋中脊轴部地震和火山活动频繁，故又称活动海岭。地震分布在中脊轴部和中央裂谷，也分布在断裂带，构成中脊地震带；,大西洋中脊北纬40横剖面（J. Ewing and M. Ewing, 1967

3、）,沉积物,（一） 大洋中脊（Mid-ocean ridge）,大洋中脊的特征： 洋脊斜坡或脊顶上的沉积物很薄或完全缺失，洋脊附近沉积物很年轻，多为新第三纪或第四纪； 大洋中脊是海底扩张中心，热地幔物质沿中脊不断上升并形成新洋壳； 大洋中脊的重力异常大致处于均衡状态，但轴部低于两侧的异常值； 大洋中脊通常呈清晰的条带状磁异常，正、负磁异常条带相间平行排列，以脊部为轴，向两侧逐渐减小。,大西洋中脊北纬40横剖面（J. Ewing and M. Ewing, 1967）,沉积物,（一） 大洋中脊（Mid-ocean ridge）,中央裂谷 大洋中脊轴部分布着由一系列正断层从中脊顶部下切形成的裂谷，

4、称为中央裂谷。深12km，两壁陡直，其两侧是大洋中脊多山带，脊谷相间，地形崎岖，向外侧则比较平缓。,（一） 大洋中脊（Mid-ocean ridge）,（一） 大洋中脊（Mid-ocean ridge）,中央裂谷,转换断层,（一） 大洋中脊（Mid-ocean ridge）,三大洋中脊南端相互串连，北端则伸进岛屿或大陆。 太平洋中脊主体偏居大洋东南部，两坡平缓，相对高度较小，称为东太平洋海隆，东太平洋海隆南部向西绕行，至澳大利亚以南与印度洋中脊的东南支相接，北端伸进加利福利亚湾。 大西洋中脊纵贯大洋中部，与大西洋两岸轮廓平行，是S形弯曲，其两坡较陡，称为大西洋中脊，向北穿过冰岛，进入北冰洋。

5、印度洋中脊大体位于大洋中部，整个洋中脊形状分三支，成倒置的“Y”形，西南支绕行于非洲以南与大西洋中脊南端相接，北支则展入亚丁湾、红海，并与东非大陆裂谷相接。,大洋中脊分布,大,西,中,脊,洋,脊,中,洋,印,度,平,东,太,洋,海,隆,（二） 洋盆底部,全球大洋中脊的展布示意图,大洋中脊的热液活动,（一） 大洋中脊（Mid-ocean ridge）,洋底热液与深部生物圈,（一） 大洋中脊（Mid-ocean ridge）,（一） 大洋中脊（Mid-ocean ridge）,（二） 洋盆底部,洋盆底部一侧与洋中脊平缓的坡麓相接，另一侧与大陆坡麓或海沟相邻，深达46km，常被一些海山链、海岭分割成

6、若干深海盆地 。 深海平原：坡度为1/10001/10000，是地球上最平坦的区域，由较厚深海沉积物的披覆把起伏的基底盖平，多分布在距大陆边缘不远且缺少海沟的深海区。 深海丘陵：常分布在接近大洋中脊一带，主要由玄武岩流小型盾形火山或岩盖构成。,无震海岭,发育在大洋盆地之中,由海底火山链组成，按火山年龄新老依次呈线状排序,排列方向与大洋中脊垂直或相交。 三大洋中都有分布，在太平洋尤其多见。海岭上无中央裂谷，也没有横断海岭的转换断层，其地形不像大洋中脊那么崎岖。无震海岭上现代活火山比较少见，尤其是没有频繁的地震活动。,（二） 洋盆底部,（二） 洋盆底部,热点假说解释无震海岭的成因,（二） 洋盆底部

7、,（二） 洋盆底部 海山：具有较陡峭的斜坡和较小的峰顶区，相对高度在500-1000m以上，多属火山成因。少数海山呈块状隆起，往往由变质岩和沉积岩组成，可能属断块成因。 平顶海山：顶部平坦的海山，主要分布在太平洋中。平顶海山是赫斯于1946年首先提出的，称为盖奥特（Guyot, 普林斯顿大学教授）。平顶海山被认为是古代岛屿,赫斯在思索海山顶部为什么那么平坦？,受波浪削平的结果。目前海山的平顶都没于海面以下数百乃至一、二千米以上，暗示那里的海底曾经发生过大幅度下沉。,地 幔 柱,波浪侵蚀,平顶海山,洋底下沉,（二） 洋盆底部,西太平洋海底地形,（二） 洋盆底部,南海地貌图,（二） 洋盆底部,微型

8、大陆 又称海底高原，是指散布于海洋深水区的大陆型或次大陆型地块，它们在地形上表现为海底的隆起，顶部一般比较平坦，局部高起处突露水面成为岛屿，地块周缘常被较陡的阶梯所局限。微型大陆的首要标志是地壳厚度较大洋型地壳明显增大，往往出现大陆地壳所特有的“花岗岩”层。 新西兰东南的新西兰海台，是最庞大的微型大陆。 西北太平洋的沙茨基海隆也可能属于微型大陆。 印度洋中，塞舌尔马斯克林海底高原是一典型的微型大陆。 在南大西洋，福克兰海底高地属于微型大陆，该海底高地东西向延伸达1800公里。 马达加斯加岛及其南面的马达加斯加海底高原据推断也可能属于微型大陆。,（二） 洋盆底部,（二） 洋盆底部,第三节 大洋底

9、地形 一、主要地形单元 二、大西洋底地形 三、印度洋底地形 四、太平洋底地形,（）大西洋中脊的地形特征 大西洋中脊位于大西洋正中，纵贯南北，全长约1.7104km，从中脊轴线至两岸的距离几乎相等；洋中脊宽15002000km，平面形态呈“S”形，与海岸线同步弯曲。脊顶起伏，主要在水下，冰岛、亚速尔群岛等是其水上部分。轴部有中央裂谷；包括裂谷在内的中脊，常被横向断裂带所错断。发育槽状洼地，其中较深部分称深海槽。,二、大西洋底地形,大西洋底地形图,1. 中央裂谷 出现在洋中脊轴部，呈线状展布，在55N以南，普遍发育。谷宽1040km，谷底水深27504575m，脊峰水深11002200m，谷底与脊

10、峰的高差1800m。裂谷形成于张性断裂。,大西洋中脊地震反射剖面（Atkin，B.C.等，1988）,（二）大西洋中脊的次级地形单元,冰岛是洋中脊露出水面的部分，人们可以不必下海就能研究洋中脊地形。冰岛斯凯弗塔裂谷，是全长27 km裂谷的一部分。该裂谷于1783年爆发，8个多月的时间里喷出13立方千米的熔岩。,（二）大西洋中脊的次级地形单元,2. 中央多山带 中央裂谷两侧为多山带，由一系列脊槽相间，与轴线平行分布的地形组成，基岩裸露。,大西洋中脊地震反射剖面（Atkin，B.C.等，1988）,（二）大西洋中脊的次级地形单元,3. 洋中脊两侧平坦带 本带成双对称分布在中央多山带外侧，离轴线较远

11、，水深较大，海底地势较平垣；但基底起伏，凹槽中被浊积物、生物软泥和深海粘土等充填，据地震资料作出的上述推测已由钻探证实。,大西洋中脊地震反射剖面（Atkin，B.C.等，1988）,（二）大西洋中脊的次级地形单元,4. 横向槽状凹地 它的分布与转换断层相吻合。横切中央裂谷、中央多山带等的断裂带使中脊地形变得更加复杂和破碎。 沿长达1000km的罗曼奇断裂带发育的深海槽宽20km，最深处达7856m，壁坡坡度为1030。,（二）大西洋中脊的次级地形单元,大西洋中脊和两侧大陆边缘之间，为大西洋洋盆区。大西洋洋盆中，有数列与洋中脊垂直或斜交的无震海岭；无震脊之间为深海盆地。,（三）大西洋深海盆地地形

12、特征,深海盆地坡度11000，平均水深4670m。盆地中广泛发育深海平原，与太平洋深海盆地中以深海丘陵为主，极少有深海平原分布的情况，形成鲜明的对照。这是因为大西洋周边极少有海沟，浊流可以长驱进入深海盆地，沉积物充填洼地使基底起伏逐渐填平的结果。 西大西洋自北而南为：拉布拉多海盆、北美海盆、圭亚那海盆、巴西海盆、阿根廷海盆、南安的列斯海盆；东大西洋自北而南为：西欧海盆、北非海盆、冈比亚海盆、安哥拉海盆、开普敦海盆、非洲一南极海盆，东西大体对称分布。,1. 深海盆地的地形特征,（三）大西洋深海盆地地形特征,大西洋无震海岭中比较有名的有4个，位于北美东岸外的百慕大海底高原与西北非岸外的马德拉海岭；

13、位于南美东岸外的里奥格兰德海底高原与南非岸外的鲸鱼海岭。 在大体对称分布的无震脊中，有的方向性不明显，如百慕大海底高原；有的有明显的方向，与洋中脊斜交或直交，如鲸鱼脊呈NESW向延伸。,2. 无震海岭的地形特征,第三节 大洋底地形 一、主要地形单元 二、大西洋底地形 三、印度洋底地形 四、太平洋底地形,（）印度洋中脊的地形特征 印度洋中脊呈“入”字形展布，以分叉点为界分成北支、西南支和东南支。北支南段为南北延伸；北段转向西北，称卡尔斯堡脊，它往西延入亚丁湾。西南支绕过非洲南端，与大西洋中脊相连；东南支在澳大利亚以南与太平洋中隆相接。 印度洋中脊上也有中央裂谷、多山带、平坦带以及横向槽状洼地，致

14、使地形崎岖。但东南支上未见中央裂谷。横向断裂带分布密度较小。沿卡尔斯堡脊南端的维玛断裂带发育成深海槽，最大深度达6402m。卡尔斯堡脊的峰顶水深1800m，高出两侧海益将近3000m；其中央裂谷的谷坡坡度达1040，谷壁上有数个阶梯。,三、印度洋底地形,印度洋底地形,（二）印度洋深海盆地和无震脊的地形特征,“入”字形的印度洋中脊，将印度洋分成三部分：西印度洋海盆、东印度洋海盆、南印度洋海盆。各海盆中都发育数条无震海岭，其间为深海盆地。 东印度洋海盆分布两条南北向的无震海岭，西为马尔代夫海岭（马来海底山脉），南端靠近印度洋中脊北支，海岭顶少量露出水面形成群岛，大多在水下发育珊瑚礁；东为全球规模最

15、大、最挺直的无震海岭，称东经90海岭，全长2800km。这两条无震海岭将东印度洋分隔出三个深海盆地，自西往东为阿拉伯海盆、中央海盆、西澳大利亚海盆。现代两个最大的深海扇，阿拉伯扇（印度扇）和孟加拉扇，分别位于前两者海盆北部。,印度洋无震海岭,阿拉伯海盆,中央海盆,西澳大利亚海盆,（二）印度洋深海盆地和无震脊的地形特征,在西澳大利亚海盆南部，有从东径90海岭南端往东延伸的西澳大利亚海岭，其南侧有一同方向的深海槽。 西印度洋海盆中也有两条无震海岭，西为北北东向的马达加斯加脊，由法夸尔群岛、马达加斯加岛、沃尔特斯浅滩等组成；东为弓形弯曲的塞舌耳脊（马斯克林海脊），由塞舌耳群岛起，往南经浅滩，至毛里求

16、斯岛及留尼汪岛（印度洋最高点在此）。其中分布三个深海盆，即西北为索马里海盆，两脊间为马斯克林海盆，南为莫桑鼻给海盆。 对南印度洋海盆的情况了解较少，已知海盆中央有一个NWSE向的克尔格伦海底高原，出露一个岛屿。该脊以西为非洲-南极海盆，以东为澳大利亚-南极海盆。,（二）印度洋深海盆地和无震脊的地形特征,印度洋无震海岭,阿拉伯海盆,中央海盆,西澳大利亚海盆,（二）印度洋深海盆地和无震脊的地形特征,索马里海盆,马斯克林海盆,莫桑鼻给海盆,非洲-南极海盆,澳大利亚-南极海盆,第三节 大洋底地形 一、主要地形单元 二、大西洋底地形 三、印度洋底地形 四、太平洋底地形,（）太平洋中隆的地形特征 太平洋中

17、隆的位置偏隅东南，不在大洋中央；平面形态呈弧形。NWSE向埃尔塔宁横向断裂带将太平洋中隆分成两段：以北为东太平洋中隆，以南为南太平洋中隆。,四、太平洋底地形,埃尔塔宁横向断裂带,中隆轴部亦发现有断裂纵谷，隆起侧翼常常为断阶和深断裂复杂化和耸立着若干年轻的（新生代）火山组合。两坡地形切割幅度与大西洋不同，斜坡以中部起伏较大，上部和下部较小。海隆的横剖面坡度比大西洋中脊和缓，约11000至21000。,（）太平洋中隆的地形特征,太平洋底以东太平洋中隆为界，分成东西两部分。中隆以东洋底，发育4条次级洋脊，脊间为深海盆地。次级洋脊自北向南为：可可海脊、卡内基海脊、纳兹卡海脊和智利海脊；地形崎岖，地震频繁。介于次级洋脊间的深海盆地自北往南有：可可海盆、秘鲁海盆、智利海盆。,（二）太平洋深海盆地和无震脊的地形特征,中隆以西洋底，发育7条无震海岭，海岭间为深海盆地。这些无震海岭的名称是：天皇海岭、夏威夷海岭、马尔库斯海岭、莱恩海岭、土阿莫土海岭、土布艾海岭、马绍尔-吉尔布特海岭。这些无震脊的方向性明显，一般呈NW向或NNW向。,（二）太平洋深海盆地和无震脊的地形特征,无震海岭之间，分布着西北太平洋海盆、东北太平洋海盆、中太平洋海盆、西南太平洋海盆。 南太平洋中