洋壳起源与海底构造

洋壳起源与海底构造第一页，共七十七页，编辑于2023年，星期日第三章

洋壳起源与海底构造

第二页，共七十七页，编辑于2023年，星期日第三章洋壳起源与海底构造第一节板块构造学简介一、板块构造学概念二、发展阶段三、板块构造学的特点第二节大陆漂移说一、魏格纳的大陆漂移说二.大陆漂移机制三.大陆漂移说的缺陷－衰落四大陆漂移说的复活五.大陆漂移的新证据六.联合古陆重建及其裂解第三节海底扩张说－接近和谐的诗篇一.产生背景及基础二.海底扩张说基本内容三.海底扩张说的三大支柱（海底磁异常，海洋钻探，转换断层）第三页，共七十七页，编辑于2023年，星期日第一节板块构造学简介

板块构造学说的诞生是地球科学领域划时代的事件，标志着地球科学从分门别类的资料搜集、整理、研究推进到多学科综合全面系统的阐述全球地质学理论阶段，并从固定的地球构造观向活动的地球构造观转变，为解决与人类生活密切相关的矿产资源、地震灾害等地质问题提供了新的理论基础。第四页，共七十七页，编辑于2023年，星期日一、板块构造学概念

地球岩石圈可划分为若干不同规模的刚性块体,称岩石圈板块。研究岩石圈板块裂解、离散、漂移、汇聚、消亡、增生和碰撞等构造作用过程和特点，并探讨板块动力学演化及其对矿产控制作用的大地构造理论。第五页，共七十七页，编辑于2023年，星期日二、发展阶段1、大陆漂移的复活1912：A.L.Wegener的大陆漂移说，造成固定论与活动论的全面挑战；五十年代：“古地磁说”；2、海底扩张说的提出六十年代：“国际地球物理年”；海底磁异常的成因－－F.J.Wine－D.H.Matthews假说,1963年;H.H.Hess和Dietz的海底扩张说；第六页，共七十七页，编辑于2023年，星期日二、发展阶段3、板块构造形成深海钻探计划，1968～1983年；1965年，J.T.Wilson转换断层，板块构造提出1968年，D.P.Mckenzie，W.J.Morgan，X.LePichon，板块划分七十年代:“国际地质对比计划”“国际地球动力学计划”八十年代:“国际岩石圈计划”，1980～1990“大洋钻探计划”，继深海之后，1985～19954、后板块构造阶段第七页，共七十七页，编辑于2023年，星期日以“活动论”为特征的板块构造学说的出现，引起了固体地球科学第二次革命性变化

固定论和活动论论战主题：

大陆和海洋的位置变化问题，或地壳运动性质以水平运动还是垂直运动占主导的问题。第八页，共七十七页，编辑于2023年，星期日活动论者:如果承认上述两种变化有重要影响，同时还认为相对于地极和赤道的变化是大陆、海洋自身运移的结果，必然也承认地壳运动以大规模水平运移为主导形式。固定论者:只承认大陆与海洋可以易位，而把易位的原因归之于大规模的垂直升降。认为地壳运动以垂直为主，不承认大规模的相对位移，也不承认一个地区的地质要素，如构造线方向，会随时代不同而发生变化。第九页，共七十七页，编辑于2023年，星期日固定论的代表性学说为地槽说

地表构造单元地槽强烈下降并逐渐被沉积物所充填的坳陷

地壳上稳定的，自形成以后不再遭受褶皱变形的地区地台

泛地槽说泛地台说盖层角度不整合基底（变质深的为结晶基底，变质浅的为褶皱基底）活动稳定北美阿巴拉契亚山脉北美中部平原隆升,线状褶皱山脉,山前堆积磨拉石上升的山脉剥蚀夷平,活动性减弱,准平原化第十页，共七十七页，编辑于2023年，星期日大陆漂移假说海底扩张说板块构造理论泰勒(F.B.Taylor1910)魏格纳（A.Wegener1912）基本论点：地球表面的大陆是主动、水平活动的，运动块体前缘收缩，后缘拉张缺陷：大陆产生大规模水平运动的动力问题没有得到满意的解决。大量海洋地质的调查（海底地磁）研究，促使解释大陆是被动地在下部地质体的驼载下发生水平运动。以地幔对流解释了大规模水平运动的动力问题活动论的演化固定论与活动论仍处于争论之中：地幔柱和板块构造水平和垂直运动的“小鸡和鸡蛋”问题第十一页，共七十七页，编辑于2023年，星期日三、板块构造学的特点1、集现代科学、技术之大成，以海洋研究为基础，多学科交叉综合产生的现代大地构造理论；2、比较成功的、简洁的回答了“地球是怎样活动的”这一古老地质问题；3、比较全面、合理的综合应用不同地质作用探讨地球动力学过程及其演化：地壳运动－构造作用岩浆作用变质作用沉积作用成矿作用第十二页，共七十七页，编辑于2023年，星期日第二节大陆漂移说一、魏格纳的大陆漂移说1、背景：大陆漂移说可以追溯到十七世纪。美国哲学家弗兰西斯·培根（Bacon,1620年）：非洲和秘鲁西海岸之间有一种大致的吻合。法国施奈德（A.Snider,1858）：《地球形成及其奥秘》首次把大西洋两岸大陆拼合起来，并利用欧、美两洲古生代煤层中的化石论证之。美国泰勒（F.B.Taylor.1910）：在1910年发表了长篇论文，首次提出了一个具有内在逻辑性的、连贯一致的假说，该假说包含了我们今天所理解的大陆漂移说的某种成份。第十三页，共七十七页，编辑于2023年，星期日2、Wegener：大陆漂移说

1912年，《根据地球物理学论地质轮廓（大陆及海洋）的生成》

1915年《海陆的起源

》

内容:

大陆由较轻的刚性硅铝层组成，它漂浮在较重的粘性硅镁质洋底之上。距今150百万年前，地球表面只有一个统一大陆（泛大陆）和一个围绕大陆的统一海洋（泛大洋）。之后到中生代侏罗纪时，泛大陆开始分裂和漂移，最后转变为现今的海陆分布态势。大西洋、印度洋都是在大陆分裂漂移过程中形成的，太平洋则是泛大洋的残余。

魏格纳（Wegener,AlfredLothar）：德国气象学家、地球物理学家，1880年11月1日生于柏林，终身献身于科学事业，1930年11月在格陵兰考察冰原时不幸遇难。第十四页，共七十七页，编辑于2023年，星期日

魏格纳提出大陆漂移观点时，主要依据有海岸线形态、地质构造、古气候和古生物地理分布等。

二十世纪五、六十年代，古地磁学证据，使大陆漂移的证据由定性阶段发展定量估计的阶段，并导致了大陆漂移说的复兴。主要依据：第十五页，共七十七页，编辑于2023年，星期日（1）岸线几何形态

大西洋两岸岸线的相似性(据Hamblin和Christiansen1998)

二维：大西洋两缘的海岸线弯曲形状极相似，若使两岸大陆相向移动可拼合得很好，就像一张撕开的报纸。第十六页，共七十七页，编辑于2023年，星期日魏格纳还指出，在非洲与印度、澳大利亚等陆块之间，同样存在着地层、构造之间的联系，而这种联系都发生在中生代以前。第十七页，共七十七页，编辑于2023年，星期日

如果把大西洋两岸陆块拼接在一起，非洲最南端的开普山脉恰可与南美的布宜诺斯艾利斯低山相衔接。巨大的非洲片麻岩高原与南美巴西的片麻岩高原遥相对应，两者所含的沉积岩、火成岩以及褶皱延伸方向基本一致。（2）构造（褶皱带）：第十八页，共七十七页，编辑于2023年，星期日大西洋两岸早古生代加里东期褶皱带的拼合

北美阿巴拉契亚山脉东北段（纽约至纽芬兰岛）与西北欧斯堪的那维亚山脉均属早古生代加里东期褶皱带；其西南段与英国南部和西欧的褶皱带可对比，均属晚古生代海西期。（2）构造（褶皱带）：第十九页，共七十七页，编辑于2023年，星期日（3）地层:二叠、石炭、泥盆

冈瓦纳各大陆之间的地层相关性对比（据Hurley1968）

根据巴西东南部和非洲西南部的地层层序，在距今550～100Ma间（白垩纪前）具有相同的地质历史，说明南美与非洲之间在白垩纪以前是连接在一起的.它们的分裂（即南大西洋的形成）始于白垩纪初。第二十页，共七十七页，编辑于2023年，星期日（4）矿产：煤层、铅锌矿带

欧洲石炭系煤层可以延续到北美洲，煤层中含有相似的化石。复原的联合古陆与劳亚古陆各大陆的煤系地层对比（PaulR.Pinet1992）所有这一切都说明，北美洲与欧洲、南美洲与非洲远隔重洋，但在地层、构造和成矿带方面都具有一致性。大西洋相对两侧的岩层、化石、地质构造和成矿带有着良好的相似性，犹如在一张撕破的报纸上，可以见到两边行行相应的文字一样

第二十一页，共七十七页，编辑于2023年，星期日（5）古气候：

珊瑚、蒸发岩、植物年轮、冰川

魏格纳注意到，有些沉积岩类型处在现代条件下不适于它们沉积的地区。现代珊瑚礁都限于纬度30º以内的暖水环境，但古生代的礁体却发现于较高纬度的格陵兰、加拿大北部和斯匹茨卑尔根；许多古代蒸发岩和红层发现于现代是潮湿或者寒冷的中、高纬地区，而现代广泛分布的红层和蒸发岩则形成于干、热气候下，其位置介于纬度15～45º之间；中、高纬地区石炭纪含煤沉积中的植物化石没有年轮，它们应当是生长于热带或亚热带环境的典型植物；

第二十二页，共七十七页，编辑于2023年，星期日Fig1－8在南美、非洲、印度、澳大利亚和南极洲，广泛分布着石炭—二叠纪的冰川沉积，其中有些地区现位于赤道附近，根据冰川擦痕判断，冰川流动的方向似是从大西洋和印度洋指向大陆的（图a），这种关系着实令人费解，因为更新世冰盖几乎总是从大陆向大洋流动(图b)。按照魏格纳的大陆复原图，石炭—二叠纪冰盖就可由一个位于非洲南部和南极洲东部的中心向外扩散，冰川聚集的中心非常接近于当时的南极第二十三页，共七十七页，编辑于2023年，星期日大陆漂移？全球性气候变化？岩层沉积时所在地区的气候条件今天所处地区的气候条件矛盾如何解释晚奥陶世和石炭—二叠纪冰川仅限于南半球和印度,在南方大陆冰川泛发育的同时，现代北极附近则沉积了蒸发岩、珊瑚礁、红层和煤，这是难以自圆其说的。

按照魏格纳的大陆复原图，石炭—二叠纪冰盖就可由一个位于非洲南部和南极洲东部的中心向外扩散，冰川聚集的中心非常接近于当时的南极；而石炭—二叠纪的煤、红层、蒸发岩和珊瑚礁则位于低纬度地带上。第二十四页，共七十七页，编辑于2023年，星期日晚古生代大陆复原及古气候标志

蒸发岩沉积珊瑚礁第二十五页，共七十七页，编辑于2023年，星期日（6）古生物：中龙、舌羊齿、坚头类、蜗牛、昆虫、蚯蚓

二叠－三叠纪（距今200～270Ma）的联合古陆及某些动物群的分布（据W.Sullivan1974）

第二十六页，共七十七页，编辑于2023年，星期日二.大陆漂移机制

1.漂移方式：魏格纳从海陆起伏曲线中发现大陆台地和大洋盆地间存在着明显高差，根据地壳均衡原理，他认为陆高而质轻，洋底而质重，较轻的硅铝质陆块浮在较重的硅镁层上。大陆漂移过程中，在其前方，原来的洋底不断被大陆块掩覆，在其后方，新的硅镁层洋底不断露出。2.驱动大陆块侧向位移的动力:潮汐摩擦力-地球自转速度因潮汐摩擦而减缓，尤其地表最明显，致使地球表层或各大陆相对于地球由西往东的自转有滞后趋势，宏观表现为大陆缓慢向西漂移离极力-冈瓦纳古陆经过分裂而离开极地，必然有一种离开极地指向赤道的离极力第二十七页，共七十七页，编辑于2023年，星期日三.大陆漂移说的缺陷－－大陆漂移说的衰落

衰落原因和争论的焦点：是大陆漂移的机制问题。虽然魏格纳从多方面论证了大陆确实发生过侧向漂移的事实，但他对于漂移的方式和动力所做的解释很难自圆其说。

1）力学上，将刚性的洋底硅镁层看作是塑性的和可流动的，显然与事实不符，这是其致命弱点之一。据地球物理学家计算，潮汐摩擦力和离极力也实在太小，既不可能驱动巨大的陆块发生漂移，也不可能在大陆前缘挤压形成高大的山脉。2）几何特征（二维）不精确，例如北大西洋两岸的纽芬兰与欧洲就难以拼接。第二十八页，共七十七页，编辑于2023年，星期日3）构造布局，既然大陆漂移经历了远距离的侧向运动，通常应打乱大陆的构造布局，为何大西洋两岸构造仍然如此吻合?4）历史演化，地球已有几十亿年的历史，大陆的分裂为何始自中生代，联合古陆为何能在地球历史的大部分时间得以生存?实际上，在20世纪90年代以来，研究揭示中生代以前还存在多个超级大陆，如古－中元古代的Columbia、新元古代的Rodinia等。5）变形层次，既然地球的塑性部分主要由地幔构成，为什么漂移运动中发生褶皱形成山脉的恰恰是大陆表层呢?第二十九页，共七十七页，编辑于2023年，星期日四大陆漂移说的复活

1.古纬度的变迁

本世纪50年代，英国学者布莱克特（M.S.P.Blackett）通过大量的地磁研究发现，世界不同陆块古地磁纬度于现今新处的纬度有很大差别，例如：英国三叠纪红色砂岩古地磁倾角30°，现今为65°。印度孟买城：目前北纬19°，新生代初玄武岩远在南半球的南纬32°，印度大约在6千万年来向北漂了6千公里。

第三十页，共七十七页，编辑于2023年，星期日2.古地磁的迁移岩石中含有磁性矿物，在地球磁场的影响下，岩石形成时就受到磁化，从而保存了它们形成时间和地点的地球磁场方向的古地磁记录。通过对岩石所记录的古磁场的倾向和倾角的测量，可以计算岩石形成时地球磁极的位置。第三十一页，共七十七页，编辑于2023年，星期日人们从各个大陆不同时代的地层里测出几千个古磁极的位置，连接任一大陆不同时期的古磁极的线，就是那个大陆的视极移曲线。将各大陆视极移曲线比较，调整的结果表明，在2亿年前的所有大陆曾是一块共同的大陆—泛大陆。第三十二页，共七十七页，编辑于2023年，星期日南美与非洲拼合起来后，两极的极移曲线彼此重合第三十三页，共七十七页，编辑于2023年，星期日五.大陆漂移的新证据1.三维空间地形拼接吻合2.前寒武纪岩石区和地质省的拼接3.南极洲冰川遗迹，动植物化石证据4.生物变异第三十四页，共七十七页，编辑于2023年，星期日1.大西洋两岸拼接的电子计算机处理

从地图上看出，大西洋两岸海岸线弯曲形状非常相似，但细究起来，并不十分吻合。这是因为海岸线并不是真正的大陆边缘，它在地质历史中随着海平面升降和侵蚀堆积作用发生过很大的变迁。

1965年，英国科学家Bullard借助计算机，选择等深线（相当于大陆坡中点）作为大陆真正边缘，利用计算机对大西洋两缘大陆进行拼合，将大西洋两缘完美地拚合起来，如此完美的大陆拚合，只能说明它们曾经连在一起。按927m等深线拟合的大西洋两侧大陆拼合（据E.Bullard等1965）

三维空间的吻合第三十五页，共七十七页，编辑于2023年，星期日2.前寒武纪岩石区的拼接

拼接上岩石同位素年龄和锡矿带的分布第三十六页，共七十七页，编辑于2023年，星期日地质省对比：

基底岩石K—Ar年龄相似的地区称为地质省。

之间的分界线，在加纳的阿克拉附近向西南延入大西洋。巴西北部同样相似年龄的两个相邻的地质省，两地质省间的分界线可衔接。绿色：大于2000Ma的地质省；灰色：600Ma的地质省。桔色：相对绿色区年轻的前寒武岩石第三十七页，共七十七页，编辑于2023年，星期日3.南极洲冰川遗迹，动植物化石证据大陆漂移说问世时，关于南极的知识几乎空白，作为冈瓦纳大陆的一部分是根据位置推断的。之后的南极考察发现了明显的晚古生代冰川遗迹，典型冈瓦纳相舌羊齿植物群以及三叠纪的两栖类和爬行类，袋目动物化石。说明南极洲曾与冈瓦纳古陆的其他大陆有过陆地联系。第三十八页，共七十七页，编辑于2023年，星期日

这是由于北方劳亚古陆和南方冈瓦纳古陆相继解体，大陆块增多，生物变异速度加快之故。无脊椎动物的种类随时间的变化及其与大陆分布的相关性

4.生物变异：爬行动物时代（晚二叠纪至白垩纪末）持续2亿多年，只有20个目；

新生代初哺乳动物代替爬行动物兴盛起来后，虽只有70Ma左右，却有30个目。

一般认为生物变异的速度与大陆的多少有密切的关系，因为大陆块集中，生物变异速度慢。第三十九页，共七十七页，编辑于2023年，星期日六.联合古陆重建及其裂解2亿年前的联合古陆：北面：劳亚古陆－包括北美、欧洲、亚洲（阿拉伯半岛和印度不在其内）南面：冈瓦纳大陆－南半球诸大陆（南美、非洲、印度、阿拉伯半岛、澳大利亚和南极洲）联合古陆第四十页，共七十七页，编辑于2023年，星期日三叠纪180Ma侏罗纪135Ma劳亚古陆与冈瓦纳古陆分离并作顺时针旋转南北美洲之间发育一条洋脊，洋脊扩张，各大陆分离运移另一条洋脊使南美和非洲与冈瓦纳古陆其余部分发生分离，同时印度与南极大陆分开大西洋北部与印度洋不断扩展，欧亚大陆相对非洲向西滑动。一条断裂带开始将南美与非洲分离，起初类似东非大裂谷，而后演变成类似红海的狭长海第四十一页，共七十七页，编辑于2023年，星期日白垩纪第三－第四纪南大西洋展宽与北大西洋连成一片，但尚未延伸到北极地区。美洲两大陆向西已漂移很远，劳亚古陆继续顺时针转动，非洲则逆时针向北漂移，几乎使特提斯海东端闭合，同时产生巨大压应力和剪应力导致造山运动。马达加斯加沿新断裂与非洲分开印度向北继续运动现今海陆分布格局。大西洋中脊扩展进入北冰洋，澳大利亚大陆与南极大陆分离向北漂移，美洲两大陆被主要由火山喷发的地峡连接；特提斯海东端完全闭合，形成地中海印度洋中脊分支延伸形成红海印度次大陆因与亚洲大陆主体碰撞形成喜马拉雅山和青藏高原第四十二页，共七十七页，编辑于2023年，星期日第四十三页，共七十七页，编辑于2023年，星期日第三节海底扩张说－接近和谐的诗篇

第二次世界大战后，海洋地质学得到了迅速的发展。回声测深、地震、重力、磁力、地热等技术方法被广泛应用于海洋地质研究，使海洋地形测图工作迅速推进。

一.产生背景及基础第四十四页，共七十七页，编辑于2023年，星期日

20世纪二、三十年代的三大发现，即大洋中脊体系、沟-弧体系、海洋地壳的年轻性及其地质作用过程的研究，改变了人们对大洋底形貌及其发展演化的认识，从而动摇了传统的地质学观念，成为海底扩张学说创立、发展的基础和主要依据。

第四十五页，共七十七页，编辑于2023年，星期日1）联合古陆的重建、拟合和越来越多的大陆漂移的其他证据；2）大洋中脊体系及其中央裂谷带的发现；3）大洋中脊轴部的火山活动和自中脊向两侧沉积物依次变厚的事实；4）海洋地壳为什么如此年青；5）某些大洋边缘沟—弧体系的发现及其强烈的地震、火山活动特点；海底扩张学说的提出受到下列学术思想的影响：

第四十六页，共七十七页，编辑于2023年，星期日地幔对流说最初由Hopkins（1893）提出；1889年Fisher提出地幔对流概念；1931年英国爱丁堡大学的霍姆斯(Ａ.Holmes)正式提出的地幔对流假说；1937年，格里格斯认为地幔刚性物质通过扩散蠕动方式而流动。第四十七页，共七十七页，编辑于2023年，星期日二.海底扩张说基本内容

H.H.Hess首先孕育了海底扩张的思想，并于1962年发表了著名的《大洋盆地的历史》这篇经典论文，提出了一个清晰而又使魏格纳大陆漂移说得以立足的模式。在这一模式中，他吸取了A.Holmes30年代关于地幔对流的某些概念，与早期认为大陆是在洋壳上运动的大陆漂移有本质区别。几乎在同一时期，R.S.Dietz（1961）发表了具有历史意义的论文《用海底扩张说解释大陆和洋盆的演化》，首先提出了“海底扩张”这一术语，以说明主要与洋底生成和消亡过程有关的理论。第四十八页，共七十七页，编辑于2023年，星期日1.海底扩张说基本理论：大陆之下的地幔上升流使大陆裂开，裂离的硅铝质大陆块驮在对流体上随着硅镁层而漂移；大洋中脊是热流上升而使海底裂开地幔物质涌升的出口，熔融岩浆从这里喷出冷凝成新的洋底，并伴随新的涌出推动先成的洋底向两侧对称扩张，即海底扩张。速度几厘米/年；海沟是对流下降区，洋底在中脊处产生（高热流异常），而在海沟处（低热流异常）沉入地幔深部。洋底在不断的形成、运动、潜没和更新，周期不超过200Ma。第四十九页，共七十七页，编辑于2023年，星期日海底扩张模式（据Wyllie1975）

大陆与相邻洋底被地幔对流体驮载缓慢运移－被动漂移第五十页，共七十七页，编辑于2023年，星期日2.海底扩张说的证据洋底年龄：对大洋的认识（50～60年代）：洋底物质组成不同于大陆，未发现老于侏罗纪的岩石。第五十一页，共七十七页，编辑于2023年，星期日

洋底热流：50年代末洋底热流测量获得，大洋中脊为裂谷，高热流，海沟处则比正常值低，这种热流分布体制表明，热流应是从大洋中脊上升，在海沟处下降。大陆海沟大洋盆地洋中脊地盾海西褶皱带新生代优地槽地带地表热流(HFU)0.901.252.200.801.103.75地幔热流(HFU)0.3±0.10.5±0.11.6±0.20.5±0.11.0±0.053.7±0.05莫霍面温度ºC350±100650±1001000±200100±50300±200部分构造区的热流及温度分布资料（据斯米尔诺夫1975）第五十二页，共七十七页，编辑于2023年，星期日三.海底扩张说的三大支柱:本世纪60年代为海底大发现的时代，其中条带状海底磁异常、深海钻探以及转换断层等成果并称为论证海底扩张说的三大支柱。1.条带状海底磁异常1961年，R.G.Moson和A.D.Raff根据东北太平洋（北美岸外）详细的磁测资料首先披露了洋底存在着条带状磁异常（又称磁线理），与陆上不大规则的磁异常有着明显的区别。之后，在三大洋底都发现了这种具有共同特征的磁异常，尤以北大西洋雷克雅内斯中脊的磁异常条带最典型。

第五十三页，共七十七页，编辑于2023年，星期日a.洋底磁异常特征线条状：正反向地磁条带相间排列，每一条宽度仅20～30公里，长数百到千公里，异常强度约400伽玛左右；定向性：平行洋脊，显著定向；对称性：以洋中脊为轴，对称分布；全球性。第五十四页，共七十七页，编辑于2023年，星期日b.磁异常条带成因磁异常条带是洋底岩石磁性强弱不同所致，强为正，弱为负？与充填于一系列平行延伸的海底谷底中熔岩流被磁化？高磁性岩石沿裂隙充填？瓦因－马休斯假说：海底磁异常条带，是在正反向交替的地磁场中，形成交替磁化的玄武岩条带而产生的。第五十五页，共七十七页，编辑于2023年，星期日新的大洋岩石圈由于地幔物质的上涌而形成时，一旦冷却到居里温度以下，必定沿着当时存在的地磁场方向磁化。如果地磁场正常，则获得正向磁化，如果地磁场极性反转，反向磁化。随着海底扩张的继续进行，先成的磁性地壳将被新生的磁性地壳向两侧推开。于是，只要海底不断扩张和地磁场周期性地转向，先后相继的、正反磁化方向交替的洋壳条带就会从洋中脊轴部不断现外推移，而形成平行并对称于洋中脊分布的磁异常条带。地磁场异常模式图第五十六页，共七十七页，编辑于2023年，星期日60年代中期，建立地磁场极性反转年表(最近3Ma).Vine和Wilson对东太平洋胡安.德富卡洋脊上的磁异常剖面与极性年表进行对比研究，发现海底正、负异常条带宽度与极性年表中正反极性的时间长短成正相关（教材52－53页）。实测剖面与理论剖面一致。该一致性在各大洋中脊普遍存在。第五十七页，共七十七页，编辑于2023年，星期日洋底磁异常分布图－大洋地质年龄图第五十八页，共七十七页，编辑于2023年，星期日C.海洋沉积物的磁性海洋沉积物中含磁性矿物时，有肯能在垂向岩芯段上留下正反向磁化记录。灵敏磁力仪测定表明正反向磁化段在沉积岩芯中交替出现。（教材54）沉积岩芯中正、反磁化段的厚度地磁场转向年表中正反极性期时间长短海底正负磁异常条带宽度三种相互独立的不同尺度具有如此等同的定量关系证实地磁场的频繁倒转，同时证明海底是扩张运动的，地球表层存在大规模水平运动第五十九页，共七十七页，编辑于2023年，星期日d.海底扩展速率，极性反转年表外推与海底年龄第六十页，共七十七页，编辑于2023年，星期日第六十一页，共七十七页，编辑于2023年，星期日e.磁静带晚白垩（76－110Ma）和侏罗纪早期（160Ma）,基本上没有发现新生代洋壳所特有的线性磁异常。陆上古地磁表明，白垩纪大部分时间很少有地磁场倒转，正极性占优势。故洋底相应岩石只能显示微弱或不变的磁异常信号，形成磁静带。JK地磁极性转换年表第六十二页，共七十七页，编辑于2023年，星期日2.深海钻探1）洋壳很年轻且对称于大洋中脊轴分布2）洋壳层沉积厚度与层序对称于大洋中脊轴分布3)洋壳同侧沉积厚度与层序差异规律变化4）直接揭示洋底年龄，从中脊轴部向两侧递增。可计算扩散速率（2cm/y）,为海底扩张学说提供强有力证据5）洋底面积与计算吻合第六十三页，共七十七页，编辑于2023年，星期日

大洋中脊体系被一系列横向大断裂错断。这些横向大断裂从20世纪50年代初被发现直至20世纪60年代中期，一直被认为是平移断层。

J.T.Wilson从动力学的观点进行分析后于1965年提出，这类断层是由于海底扩张所引起的“转换断层”，其分布如下图。

3.转换断层第六十四页，共七十七页，编辑于2023年，星期日板块边界的全球分布（据Deway1976）

第六十五页，共七十七页，编辑于2023年，星期日大洋中脊与转换断层的关系破碎带破碎带地势高地势低活动转换断层第六十六页，共七十七页，编辑于2023年，星期日洋中脊多波束合成图像，byDebGlickson.

10Ma2Ma浅部红色深度<1000m深色紫色区深度>6000m第六十七页，共七十七页，编辑于2023年，星期日两各洋脊板片之间，也就是转换断层发育的地方，两个岩石圈板块相互发生错移。这种差异运动产生浅层地震。洋脊顶外沿着断裂带方向，两板块以相同速度向相同方向运动，因此沿破碎带方向无地震产生。转换断层运动和破碎带表现第六十八页，共七十七页，编辑于2023年，星期日平移断层ABCD扩张1）运动方向：转换断层BC段错动方向是右旋，且断层外两盘运动方向一致；而平移断层，断层两盘的运动方向始终相反,左旋，错动沿整条断裂带发生。重要区别！转换断层两侧板块的运动是横向运动，其速度与两脊轴处的扩张速度成正比，两盘海底块体运动的方向永远与断层完全平行。而走滑断层两盘的运动方向可以与走滑断层线斜交。2）断距：如果是平移断层，标志物之间的断距应随时间的增加而增加，而转换断层之间的洋中脊之间的距离一般是稳定的，尽管洋中脊轴两侧海底不断扩张，但中脊轴之间的断距不随时间增加而增加。转换断层与平移断层的区别中脊轴转换断层第六十九页，共七十七页，编辑于2023年，星期日3）地震活动：

断层的错动只发生在两脊轴之间，因此只有转换断层部分才有浅源的地震活动，延伸的破碎带部分是无地震活动的。

而地震活动可沿整个走滑断裂发生，可以是浅、中、深源地震的任何一种或多种，取决于其切割深度。

4）地貌特征：

转换断层:非对称脊岭，线形断崖和狭长沟槽，两者高差可达数公里，在地震剖面和重