大洋地殼
正文
主要由基性、超基性岩構成,位於大洋盆地下的地殼。簡稱洋殼。它的特點是地殼較薄而緻密,缺失陸殼所特有的“花崗岩層”。洋殼較陸殼年輕,一般不超過2億年,而大部分陸殼至少為10億年。結構特點 對洋殼的探測主要採用人工聲源的地震法,有關洋殼各結構層深度、密度和厚度的數據大部分是從地震折射波法探測取得的,洋殼各結構層的劃分也主要由地震縱波的速度值而定。近年來,深海鑽探計畫(DSDP)和海底拖網採樣在各結構層的劃分和物質組成的認識上提供了許多證據。地震探測表明,正常洋殼的厚度(以莫霍面為下界)為5~10公里,大致可分為三個結構層。各層的特點如下: 層1(沉積層)。 是洋殼中厚度變化最劇烈的結構層。大洋中脊頂部沉積層缺失或零星散布,隨著遠離大洋中脊而逐漸增厚,局部厚可達3公里左右。一般認為層1的縱波速度值為1.5~3.4公里/秒,由鬆散沉積物組成。實際上,層1包括了縱波速度值小於層2(<4公里/秒)的所有物質,由1.5~2公里/秒的鬆散沉積物和2~4公里/秒的半固結與固結沉積物組成,主要有深海鈣質、矽質軟泥、紅粘土以及白堊層和燧石等。
層2(火山岩層)。也稱基底層,沿中脊頂部廣泛出露,也廣布于洋盆其他地方。它的縱波速度值變化較大,隨地而異,變動於 3.5~6.5公里/秒之間。但大多數為4.5~5.5公里/秒。其物質成分有過爭論,有的認為是火山岩,有的認為是固結沉積物。深海鑽探查明,它主要由拉斑玄武岩和部分沉積岩組成。玄武岩常以枕狀和席狀熔岩形式出現,玄武岩中氧化鋁含量偏高,鉀含量低(小於0.3%)。層2下部可出現輝綠岩岩床和岩牆。
層3(玄武岩層)。 其縱波速度值和厚度在世界大洋不同地區表現出明顯的穩定性。由於層3的厚度較大(近5公里)、分布廣泛而穩定,它構成了大洋地殼的主體,故又稱“大洋層”。鑒於目前深海鑽探尚未達到層3,關於層3的岩石性質,爭論較大,一類意見堅持它是蛇紋石化橄攬岩或蛇紋岩;另一類則認為它是由輝長岩等鎂鐵質火成岩及其變質產物組成。雖然這兩種看法都可以解釋層3的縱波速度值,但層3的泊松比(0.27)低於蛇紋岩的泊松比(0.38),而接近於鎂鐵質岩石的泊松比,所以層3是由鎂鐵質岩石組成的說法得到較多的支持。一般認為層 3主要由輝長岩和角閃岩組成,也不排斥其中可能含有一些橄欖岩類(可經蛇紋石化)。
層3的底面即是構成地殼下界的莫霍面。 此面之下便是超鎂鐵質岩石組成的上地幔。 成因 板塊構造說認為,洋殼形成於大洋中脊軸部,並從脊軸處向外運移,經過深洋盆,最後在海溝處向下俯衝並消亡於地幔之中。洋脊之下的原始地幔物質部分熔融,分異出玄武質岩漿,從而組成洋殼的層3。部分岩漿上升,噴出地表,冷凝成枕狀或席狀玄武岩,構成了層2。層 1則是海底在擴張過程中逐漸接受沉積的產物。這些岩石可遭受輕微蝕變,較深部可出現綠片岩相以至角閃岩相變質作用。洋殼之下是玄武岩漿分異以後殘留下來的超鎂鐵質橄欖岩。
參考書目
R.W.Raitt,The Crustal Rocks,M.N.Hill,ed,TheSea,Vol.3,Wiley-Interscience,New York,1963.