海底擴張:含義與過程


從一開始,整個宇宙就是一個發展過程,每一刻都有新的事物形成,舊的事物被摧毀。地球,我們的星球,也是這個宇宙的一部分,它正在經歷一個持續的發展過程,其中新的事物正在形成,舊的事物正在被摧毀。海底擴張就是這樣一種過程,在這個過程中,新的洋殼形成,而較老的洋殼被摧毀。

海底擴張的含義是什麼?

海底擴張是由美國地球物理學家哈里·赫斯 (Harry H. Hess) 於 1960 年提出的,這是一個通常在洋中脊可見的地質過程。在這個過程中,會穩定地形成新的洋底(或嚴格來說是地殼),由於火山活動(見圖),這會相應地將較老的洋底(或地殼)從洋中脊推開。

歷史背景

在大西洋海域探測中,赫斯藉助聲納技術繪製了海底地圖,並追蹤了洋中脊(特別是中大西洋洋脊)。透過他的詳細研究,他發現中大西洋洋脊附近的溫度較高,而離洋中脊越遠,溫度就越低。他解釋說,洋中脊附近溫度如此高的原因是岩漿不斷從洋中脊洩漏,即火山活動。

赫斯的發現進一步支援了阿爾弗雷德·魏格納 (Alfred Wegener) 和亞歷山大·杜託伊特 (Alexander du Toit) 提出的大陸漂移理論。1912 年,魏格納解釋說,大陸運動穿過了固定且不可移動的海底。此外,幾年後,大陸漂移理論和海底擴張理論合併成一個新的理論,今天被稱為板塊構造理論。

海底擴張的過程

如上所述,海底擴張過程始於洋中脊,這一過程的發生是由於過熱和熔化的地幔透過對流(熱量)不斷加熱洋殼底部。由於持續且過度的加熱,地殼變得更具塑性,密度更低。對流進一步加熱並迫使密度較低的區域向上;因此,該區域上升並形成一個寬闊的穹頂。

隨著這一過程持續發生,這意味著該區域持續受熱,隆起的區域進一步向上彎曲,並在某一點發生斷裂,岩漿開始湧出,逐漸形成裂谷。湧出的岩漿透過這種過程擴散並冷卻,最終形成洋底(或地殼)。

同樣,透過這種火山過程形成的較年輕的洋殼導致洋底擴張。新形成的地殼(或岩石)將較老的地殼從洋中脊推開。這一過程持續進行,直到新形成的岩石到達破壞點,即靠近海溝,同樣,這個無休止的過程持續進行。據估計,海底擴張過程每 2 億年更新一次洋底,即建造洋中脊、穿過洋盆移動和俯衝進入海溝所需的時間。

海底擴張的證據

以下是某些科學解釋,從結構上解釋了海底擴張的過程:

洋中脊周圍存在熔融岩石

赫斯發現中大西洋洋脊附近溫度較高,這證明了洋底下方存在熔融岩石。此外,由於洋中脊附近溫度較高,洋中脊的物理條件和結構與遠離洋中脊的區域明顯不同。赫斯解釋說,由於對流,岩漿不斷從地幔上升,開始洋脊形成的迴圈。

岩石年齡

在海底鑽探中,人們發現洋中脊附近的岩石年齡較輕,而離洋中脊越遠,岩石年齡就越大。較年輕的岩石較薄,密度較低;較老的岩石較厚,密度相對較高。這意味著從洋中脊湧出的岩漿將較老的岩石推開,隨著它們移動,它們會冷卻並變得更緻密和更厚。

磁異常

洋中脊的磁力測量發現了對稱的磁“條帶”模式,即洋中脊裂谷兩側的異常。此外,磁異常與磁極倒轉事件相吻合,並交替解釋正磁性和負磁性。正磁性解釋了地球的磁場,並解釋了該位置較高的磁測量值,而負磁性解釋了地球磁場的反轉,這意味著磁場強度較低。此外,這些交替的正常和反向磁條帶存在於整個洋底。有趣的是,這種磁異常有助於計算洋底的移動速度。

地震研究

洋中脊沿線的火山活動和地震集中證明了洋底正在遠離洋中脊移動。

板塊構造理論

最後但並非最不重要的是,地球地殼或板塊運動的科學解釋從力學上解釋了海底擴張的概念。

結論

此外,藉助板塊構造理論,對所有海洋中發現的所有洋中脊的最新研究揭示了相同的運動和相同的過程。這意味著海底擴張過程正在持續進行,在這個過程中,新的洋殼正在洋中脊沿線形成,而較老的洋殼正在另一端被破壞。

常見問題

1. 海底擴張理論是誰提出的?

1960 年,哈里·赫斯 (Harry H. Hess) 最先提出了海底擴張理論。

2. 什麼導致海底擴張?

海底擴張的主要原因是地幔的對流,它不斷迫使岩漿向上,並在離散板塊邊界噴出,並沉積在裂谷的兩側。這個過程不斷進行,岩漿逐漸冷卻並形成新的海底。

3. 海底擴張發生在地球的哪個位置?

通常,海底擴張發生在洋中脊。這是離散板塊邊界區域。兩塊板塊分離,形成裂谷,岩漿湧出,最終形成新的地殼(海底)。

4. 如果海底擴張停止會發生什麼?

大自然的規律是,總是在創造一些東西,同時也在摧毀一些東西。因此,海底擴張一直在離散邊界形成新的海底(地殼)。相反,舊的地殼在匯聚邊界被破壞;這就是自然平衡地球地形的方式。但是,如果海底擴張停止,整個地球的地形將發生變形。

更新於:2023年10月16日

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